銅轉(zhuǎn)爐渣濕法回收鈷

1、銅轉(zhuǎn)爐渣濕法回收鈷銅轉(zhuǎn)爐渣濕法回收鈷劉紅斌1，蔣偉2，蔣訓(xùn)雄2，汪勝東2，范艷青2（1.謙比希銅冶煉有限公司，北京100029；2.北京礦冶研究總院，北京100070）摘要：摘要：通過(guò)對(duì)銅轉(zhuǎn)爐渣的多元素、物相分析，提出濕法處理工藝。考察物料粒度、初始酸濃度、溫度、液固比、浸出時(shí)間、攪拌速度、通氣速度等因素對(duì)銅、鈷浸出率的影響。結(jié)果表明，采用先篩選粗粒度銅精礦后再硫酸浸出，有利于提高銅回收率，銅的累計(jì)回收率達(dá)到95%左右，鈷與鐵的累計(jì)回收

2、率達(dá)到98%以上。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：銅渣；轉(zhuǎn)爐渣；浸出；鈷；綜合回收中圖分類(lèi)號(hào)：中圖分類(lèi)號(hào)：TF816；TF811文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：文章編號(hào)：10077545（2012）02000000CobaltRecoverybyHydrometallurgyProcessfromCopperConverterSlagLIUHongbin2JIANGWei1JIANGXunxiong1WANGShengdong1FANYanqing

3、1(1.ChambishiCopperSmeltingLtdBeijing100029China；2.BeijingGeneralResearchInstituteofMiningconverterslagleachingcobaltcomprehensiverecover贊比亞銅礦冶煉爐渣富含高附加值銅和鈷，主要成分是冶煉造渣時(shí)生成的鐵硅酸鹽礦物和磁鐵礦及金屬銅相，其次還殘留一些硫化物和氧化物等，性質(zhì)極其復(fù)雜。由于轉(zhuǎn)爐渣中銅的賦存狀態(tài)

4、復(fù)雜、嵌布粒度細(xì)[1]；鈷主要以硅酸鹽和鐵酸鹽的形式存在，而鈷離子半徑與Fe2相近，離子組態(tài)相似，其氧化物同屬巖鹽（NaCl）型結(jié)構(gòu)[2]，按照結(jié)晶學(xué)觀(guān)點(diǎn)，Co2在含F(xiàn)e2的氧化物（如鐵橄欖石和磁鐵礦等）中可以形成連續(xù)固溶體[3]，以類(lèi)質(zhì)同象形式取代晶格中的部分Fe2。目前轉(zhuǎn)爐渣常規(guī)的處理方法是選礦和返回熔煉貧化[4]，僅能回收其中的銅，鈷則進(jìn)入尾礦和熔煉渣中被廢棄。為了綜合回收爐渣中的銅、鈷，本文重點(diǎn)研究了一種濕法清潔處理銅轉(zhuǎn)爐渣工藝

5、，銅、鈷、鐵回收率可分別達(dá)到95%、98%和98%以上。1試驗(yàn)試驗(yàn)方法方法1.1試驗(yàn)原料試驗(yàn)原料試驗(yàn)用銅轉(zhuǎn)爐渣來(lái)源于謙比希銅冶煉有限公司，來(lái)礦為黑色塊狀。將銅轉(zhuǎn)爐渣破碎、均勻混合、縮分、細(xì)磨后送化學(xué)成分分析，結(jié)果為（%）：Cu10.93、Co0.99、Fe51.52、CaO0.066、MgO0.33、SiO216.66、Al2O30.42、Na2O0.036、K2O0.047、S0.97。通過(guò)顯微鏡鑒定和掃描電鏡分析，轉(zhuǎn)爐渣中的主要相組

6、成為磁鐵礦、金屬銅、輝銅礦—斑銅礦、方英石、鐵橄欖石，以及玻璃相。另外，還含有銅冶煉工藝過(guò)程中作為熔劑的未完全融化、反應(yīng)的石英。采用排水法測(cè)量轉(zhuǎn)爐渣密度，平均值為4.41gcm3，此密度對(duì)濕法冶金攪拌系統(tǒng)提出了更高的要求，攪拌強(qiáng)度不足時(shí)，無(wú)法使銅轉(zhuǎn)爐渣與浸出劑充分混合，難以達(dá)到有效浸出的目的。1.2試驗(yàn)原理試驗(yàn)原理在硫酸介質(zhì)中，銅、鈷、鐵等金屬元素反應(yīng)生成相應(yīng)的金屬硫酸鹽進(jìn)入溶液，硅形成硅化合物留在渣中，主要的化學(xué)反應(yīng)方程式如下：2H2

7、SO42CuO2=2CuSO4H2OH2SO4CuO=CuSO4H2OH2SO4CuSiO3=CuSO4SiO2H2O2H2SO4Co2SiO4=2CoSO4SiO22H2OH2SO4CoO=CoSO4H2O2H2SO4Fe2SiO4=2FeSO4SiO22H2O作者簡(jiǎn)介作者簡(jiǎn)介：劉紅斌（1970），男，云南人，工程師DOI：10.3969j.issn.10077545.2012.02.005表1表明，銅、鈷、鐵浸出率隨溫度的升高而提高

8、。溫度高于75℃時(shí)，銅、鈷、鐵浸出率接近平衡，銅浸出率大于90%，鈷和鐵浸出率分別達(dá)到98%以上。但當(dāng)溫度低于85℃時(shí)，浸出礦漿液固分離較為困難，故浸出溫度選擇85~90℃。2.3初始初始酸濃度酸濃度浸出初始硫酸濃度試驗(yàn)條件為：球磨1h的轉(zhuǎn)爐渣50g，溫度85~90℃，液固比LS=61；攪拌速度200~350rmin，浸出時(shí)間4h，每克礦通空氣1.6Lh。結(jié)果見(jiàn)圖2。圖2初始硫酸濃度對(duì)浸出的影響初始硫酸濃度對(duì)浸出的影響Fig.2Effe

9、ctsofsulfuricacidconcentrationonleaching在初始硫酸濃度較低時(shí)，過(guò)濾較困難。從礦漿性能發(fā)現(xiàn)，可能的原因是在低濃度硫酸浸出后，有硅膠形成；另外，在過(guò)濾過(guò)程中，隨著溫度的降低，硫酸亞鐵快速結(jié)晶，致使濾紙孔隙被堵。試驗(yàn)結(jié)果顯示，銅、鈷、鐵浸出率隨初始硫酸濃度的增加而增大，當(dāng)初始硫酸濃度大于25%時(shí)，銅、鈷、鐵的浸出率趨于穩(wěn)定，所以初始硫酸濃度選擇25%~30%為宜。2.4攪拌攪拌速度速度銅轉(zhuǎn)爐渣密度較大，

10、攪拌速度將直接影響礦物能否懸浮于溶液體系中，使礦物與浸出劑良好地接觸，達(dá)到較佳的浸出效果。試驗(yàn)條件為：球磨1h的轉(zhuǎn)爐渣50g，浸出溫度85~90℃，始酸濃度30%，浸出時(shí)間4h，液固比LS=61，每克礦通空氣1.6Lh。結(jié)果見(jiàn)圖3。圖3攪拌速度對(duì)浸出的影響攪拌速度對(duì)浸出的影響Fig.3Effectsofstirringspeedonleaching圖3表明，銅、鈷、鐵的浸出率分別達(dá)到90%、98%、98%左右，在試驗(yàn)條件范圍內(nèi)，其浸出率