本發(fā)明涉及濕法冶煉領(lǐng)域，具體而言，涉及一種從銅鈷鎳硫化物中提取有價金屬的方法。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)有銅鈷硫化物大多采用焙燒工藝進(jìn)行加工，該工藝對硫含量要求較高，含量過低，硫無法實(shí)現(xiàn)自熱，需要輔助加熱系統(tǒng)；另外焙燒過程中鈷損失較為嚴(yán)重，使得鈷回收率低；而且焙燒得到的有價金屬的濃度低，難以回收。此外，焙燒過程中含硫煙氣排放對環(huán)境污染嚴(yán)重，環(huán)保效果差。焙燒過程中還需要較為龐大的燃料制備系統(tǒng)、焙燒窯系統(tǒng)、煙氣處理系統(tǒng)等，這些設(shè)備的投資較大。因此，仍需要對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)以解決現(xiàn)有技術(shù)中的銅鈷硫化物中有價金屬的提取方法存在效率低成本高的問題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的主要目的在于提供一種從銅鈷鎳硫化物中提取有價金屬的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的銅鈷硫化物中有價金屬的提取方法存在效率低成本高的問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種從銅鈷鎳硫化物中提取有價金屬的方法，該方法包括：向含有銅鈷鎳硫化物的礦漿中通入氧氣進(jìn)行加壓氧浸，得到浸出液和浸出渣；以及對浸出液進(jìn)行閃蒸，得到氣體產(chǎn)物和含各有價金屬的液體產(chǎn)物。進(jìn)一步地，加壓氧浸的浸出溫度為160～220℃，優(yōu)選為180～210℃。進(jìn)一步地，加壓氧浸的浸出壓力為1.2～3.0Mpa。進(jìn)一步地，加壓氧浸的步驟中氧氣的分壓為0.3～1.0Mpa，優(yōu)選為0.5～1.0Mpa。進(jìn)一步地，加壓氧浸的浸出時間為1～3h。進(jìn)一步地，加壓氧浸步驟的終點(diǎn)酸度為10～60g/L。進(jìn)一步地，在得到氣體產(chǎn)物后，方法還包括：對氣體產(chǎn)物進(jìn)行氣體凈化及熱量回收的步驟。進(jìn)一步地，對氣體產(chǎn)物進(jìn)行氣體凈化及熱量回收的步驟包括：對氣體產(chǎn)物進(jìn)行洗滌后使氣體排出，得到洗液；將洗液與待加熱工藝溶液進(jìn)行熱交換，得到加熱后工藝溶液及冷卻洗水。進(jìn)一步地，洗滌步驟中采用工藝水或系統(tǒng)反液對氣體產(chǎn)物進(jìn)行洗滌。進(jìn)一步地，加壓氧浸處理步驟中，還包括對含有銅鈷鎳硫化物的礦漿進(jìn)行攪拌的步驟，攪拌的速率為30～100轉(zhuǎn)/min。應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，通過采用加壓氧浸的方式對銅鈷鎳硫化物中的有價金屬進(jìn)行有效浸出，在獲得較高銅鈷鎳浸出率的同時將鐵、鋁等雜質(zhì)抑制在浸出渣中，一定程度上提高了浸出液中有價金屬的純度，降低了后續(xù)工序除雜成本。然后通過將浸出液進(jìn)行閃蒸的處理方式，將含有價金屬的浸出液中的氣體及熱量與有價金屬進(jìn)行分離，從而便于對氣體及熱量進(jìn)行回收，降低能源及能量消耗。該方法具有有價金屬浸出率高、能耗低、原料的適應(yīng)范圍廣、工藝可靠及投資成本低的優(yōu)點(diǎn)。具體實(shí)施方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。本申請中的銅鈷鎳硫化物是指含銅鈷鎳三種元素中的至少一種或多種元素的硫化物，可以為各種品位的含銅、鈷、鎳或者銅鈷鎳混合的硫化物。其中，銅、鈷、鎳三種元素為有價金屬元素。如
背景技術(shù)：
所提到的，現(xiàn)有技術(shù)中在從銅鈷鎳硫化物中分離銅鈷鎳等有價金屬時存在成本高效率低的缺陷，為改善這一狀況，在本申請一種典型的實(shí)施方式中，提供了一種從銅鈷鎳硫化物中提取有價金屬的方法，該方法包括：向含有銅鈷鎳硫化物的礦漿中通入氧氣進(jìn)行加壓氧浸，得到浸出液和浸出渣；對浸出液進(jìn)行閃蒸，得到氣體產(chǎn)物和含各有價金屬的液體產(chǎn)物。上述加壓氧浸步驟中，發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)如下：CoS+2O2＝CoSO4；CuFeS2+4O2＝CuSO4+FeSO4；NiS+2O2＝CoSO4；FeS2+15O2+2H2O＝2Fe2(SO4)3+2H2SO4；4FeSO4+O2+2H2SO4＝2Fe2(SO4)3+2H2O；4FeSO4+O2+4H2O＝4H2SO4+2Fe2O3；Fe2(SO4)3+3H2O＝Fe2O3+3H2SO4；3Al2O3·3H2O+4H2SO4＝2(H3O)Al3(OH)6(SO4)2+4H2O。注：鋁為沉淀物。從上述反應(yīng)式可以看出，反應(yīng)過程除了將銅鈷鎳的硫化物氧化為其相應(yīng)的硫酸鹽外，還可以將鐵和/或鋁雜質(zhì)也轉(zhuǎn)化為其相應(yīng)的硫酸鹽或氧化物、氫氧化物形式，從而將有價金屬實(shí)現(xiàn)有效浸出。本申請的上述方法，通過采用加壓氧浸的方式對銅鈷鎳硫化物中的有價金屬進(jìn)行有效浸出，在獲得較高銅鈷鎳浸出率的同時將鐵、鋁等雜質(zhì)抑制在浸出渣中，一定程度上提高了浸出液中有價金屬的純度，降低了后續(xù)工序除雜成本。然后通過將浸出液進(jìn)行閃蒸的處理方式，將含有價金屬的浸出液中的氣體及熱量與有價金屬進(jìn)行分離，從而便于對氣體及熱量進(jìn)行回收，降低能源及能量消耗。該方法具有有價金屬浸出率高、能耗低、原料的適應(yīng)范圍廣、工藝可靠及投資成本低的優(yōu)點(diǎn)。上述加壓氧浸的步驟中，浸出的溫度根據(jù)現(xiàn)有浸出銅鈷鎳所需溫度進(jìn)行調(diào)整即可得到。在本申請一種優(yōu)選實(shí)施例中，加壓氧浸的浸出溫度為160～220℃。該溫度下進(jìn)行加壓氧浸能夠使銅鈷鎳的浸出率較高，且將鐵、鋁等雜質(zhì)抑制在浸出渣。上述加壓氧浸的步驟中，浸出的壓力根據(jù)現(xiàn)有浸出銅鈷鎳所需壓力進(jìn)行調(diào)整即可得到。在本申請一種優(yōu)選實(shí)施例中，加壓氧浸的浸出壓力為1.2～3.0Mpa。該壓力下進(jìn)行加壓氧浸能夠使銅鈷鎳的浸出率較高。在上述總的壓力范圍內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)對銅鈷鎳的有效浸出，為了進(jìn)一步提高氧氣利用率，提高浸出效率，在本申請另一種優(yōu)選的實(shí)施例中，上述加壓氧浸的步驟中氧氣的分壓為0.3～1.0Mpa。在浸出壓力為為1.2～3.0Mpa條件下控制其中氧氣的分壓為0.3～1.0Mpa有助于控制硫化物的氧化效果。上述加壓氧浸的步驟中，根據(jù)銅鈷鎳硫化物中有價金屬成分的含量高低適當(dāng)調(diào)整浸出時間。在本申請中，上述加壓氧浸的浸出時間為1～3h。在該浸出時間范圍內(nèi)能進(jìn)可能地將有價金屬浸出，提高有價金屬的浸出率。加壓氧浸過程中，鐵、鋁被浸出和轉(zhuǎn)化的程度與通入的氧氣的量有關(guān)，通過氧氣的通入使鐵充分氧化并水解沉淀，在高溫體系中鋁轉(zhuǎn)換為復(fù)鹽沉淀，從而有效抑制了鐵、鋁等雜質(zhì)金屬的浸出率。在本申請一種優(yōu)選的實(shí)施例中，上述加壓氧浸步驟的終點(diǎn)酸度為10～60g/L。將加壓氧浸的終點(diǎn)酸度控制在該范圍內(nèi)具有使有價金屬浸出率高而鐵鋁雜質(zhì)浸出率低，提高浸出液中有價金屬純度的有益效果。在本申請的上述方法中，在對浸出液進(jìn)行閃蒸進(jìn)行氣液分離，從而將浸出液中的氣體及大量的熱量從有價金屬鹽溶液中分離出去。為了進(jìn)一步降低本申請的有價金屬的提取或分離成本，在本申請一種優(yōu)選的實(shí)施例中，在閃蒸得到氣體產(chǎn)物后，上述方法還包括：對氣體產(chǎn)物進(jìn)行氣體凈化和熱量回收的步驟，通過回收熱量降低分離能耗及成本。對氣體產(chǎn)物進(jìn)行氣體凈化和熱量回收的步驟采用現(xiàn)有的熱量回收步驟即可，只要能夠?qū)崿F(xiàn)氣體的凈化及熱量的循環(huán)利用即可。為了進(jìn)一步提高本申請的分離方法的實(shí)用性和能量利用效率，在本申請一種優(yōu)選的實(shí)施例中，對氣體產(chǎn)物進(jìn)行氣體凈化和熱量回收的步驟包括：對氣體產(chǎn)物進(jìn)行洗滌使氣體排出，得到洗液；將洗液與待加熱工藝溶液進(jìn)行熱交換，得到加熱后工藝溶液及冷卻洗水。本申請中對通過洗滌使氣體排出的方式不做特殊限定，任何能夠使氣體排出的洗水均適用于本申請，只要能夠洗滌后排出的氣體符合排放要求即可。至于洗水的具體種類可以根據(jù)生產(chǎn)中的實(shí)際狀況進(jìn)行合理選擇。在本申請另一種優(yōu)選的實(shí)施例中，上述洗滌步驟中采用工藝水或是系統(tǒng)返液對氣體產(chǎn)物進(jìn)行洗滌。從本申請的上述反應(yīng)式可知，閃蒸出來的氣體產(chǎn)物(蒸汽)中難以含有固體顆粒和酸性液滴，若直接排放會對環(huán)境造成污染。而采用該洗水對氣體產(chǎn)物進(jìn)行洗滌，不僅能有效洗滌該部分氣體產(chǎn)物中夾帶的固體顆粒及酸性液滴，達(dá)到環(huán)保排放的要求，而且減少了洗水用量，降低系統(tǒng)能耗。同時該洗水還可以通過自動控制，根據(jù)系統(tǒng)外所需要熱量來調(diào)節(jié)洗水用量。根據(jù)實(shí)際工況中需要加熱的工藝的不同，與洗液進(jìn)行熱交換的待加熱工藝溶液的具體種類也不相同。上述加壓氧浸處理步驟中，在上述溫度、壓力及氧分壓的條件下能夠提高對銅鈷鎳的浸出率。為了進(jìn)一步提高的氧氣的利用率，上述方法還包括對含有銅鈷鎳硫化物的礦漿進(jìn)行攪拌的步驟，攪拌的速率為30～100轉(zhuǎn)/min。通過攪拌的方式使通入的氧氣與硫化物進(jìn)行充分混合，進(jìn)而使得氧氣利用效率更高。除此之外，還可以通過加壓反應(yīng)所在裝置結(jié)構(gòu)的改進(jìn)來提高氧氣利用率，比如，若用加壓釜進(jìn)行上述加壓氧浸處理，則可以在加壓釜內(nèi)部設(shè)置擋板，并改進(jìn)氧氣的通入點(diǎn)位置，使氧氣與礦漿逆流接觸，在實(shí)現(xiàn)對硫化物的高氧化率、高氧氣利用率的同時，還避免了固體物料在加壓釜內(nèi)的堆積及結(jié)垢造成的影響，有效提高了加壓釜系統(tǒng)的作業(yè)率并減少了氧氣的用量。使反應(yīng)過程中氧氣利用率達(dá)到90％以上，硫化物氧化率達(dá)到95％以上。根據(jù)上述加壓氧浸步驟中的溫度和壓力條件及反應(yīng)產(chǎn)物的性質(zhì)可知，能夠用來進(jìn)行上述反應(yīng)的裝置，需要滿足在氧氣通入情況下的安全性、以及在高溫高酸條件下的腐蝕要求，可以采用耐腐蝕、耐磨損的加壓釜處理該硫化物原料。同樣地，在閃蒸過程中，閃蒸出大量的蒸汽中含有固體顆粒以及酸性液滴，容易對管路系統(tǒng)及設(shè)備造成非正常的磨損及腐蝕，因而采用具有耐酸、耐磨的陶瓷部件及設(shè)備保護(hù)相應(yīng)的工藝管路及設(shè)備，有助于使閃蒸設(shè)備及整體裝置保持90％以上的有效作業(yè)率，從而提高工藝效率。下面將結(jié)合具體的實(shí)施例來進(jìn)一步說明本申請的有益效果。下列實(shí)施例所使用銅鈷鎳硫化物成分如下表1。表1元素Cu/wtCo/wtFe/wtNi/wtS/wt銅鈷硫化物13.0％2.0％4.4％-5.0％銅鈷硫化物215.2％9.2％12.7％-24.6％銅鈷鎳硫化物31.2％9.8％9.83％14.69％24.5％銅鎳硫化物43.2％-7.62％10.06％8.3％一、使用銅鈷硫化物1作為原料實(shí)施例1浸出溫度180℃，對應(yīng)釜壓力為1.45MPa，氧分壓0.5MPa，浸出時間2h，終點(diǎn)酸度10g/L。各金屬浸出率如下表2。對各浸出液進(jìn)行閃蒸，得到氣體產(chǎn)物和有價金屬溶液。對氣體產(chǎn)物進(jìn)行氣體凈化及熱量回收，具體步驟包括：采用工藝水或系統(tǒng)返液對氣體產(chǎn)物進(jìn)行洗滌使氣體排出，得到洗液；將洗液與系統(tǒng)中待加熱的工藝溶液進(jìn)行熱交換，得到加熱后工藝溶液及冷卻洗水。表2：元素CuCoFeS浸出率98.5％98％4％94％實(shí)施例2浸出溫度210℃，對應(yīng)釜壓力2.9MPa，氧分壓1.0MPa，浸出時間2h，終點(diǎn)酸度15g/L。各金屬浸出率如下表3。對各浸出液進(jìn)行閃蒸，得到氣體產(chǎn)物和有價金屬溶液。對氣體產(chǎn)物進(jìn)行氣體凈化及熱量回收，具體步驟包括：采用工藝水或系統(tǒng)返液對氣體產(chǎn)物進(jìn)行洗滌使氣體排出，得到洗液；將洗液與系統(tǒng)中待加的熱工藝溶液進(jìn)行熱交換，得到加熱后工藝溶液及冷卻洗水。表3：元素CuCoFeS浸出率99％98.5％3％99％二、使用銅鈷硫化物2作為原料實(shí)施例3浸出溫度180℃，對應(yīng)釜壓力為1.5MPa，氧分壓0.5MPa，浸出時間2h，浸出過程中攪拌的速率為30轉(zhuǎn)/min，終點(diǎn)酸度30g/L。各金屬浸出率如下表4。對各浸出液進(jìn)行閃蒸，得到氣體產(chǎn)物和有價金屬溶液。對氣體產(chǎn)物進(jìn)行氣體凈化及熱量回收，具體步驟包括：采用工藝水或系統(tǒng)返液對氣體產(chǎn)物進(jìn)行洗滌使氣體排出，得到洗液；將洗液與系統(tǒng)中待加熱的工藝溶液進(jìn)行熱交換，得到加熱后工藝溶液及冷卻洗水。表4：元素CuCoFeS浸出率99％99.5％10％95％實(shí)施例4浸出溫度210℃，對應(yīng)釜壓力為2.8MPa，氧分壓0.8MPa，浸出時間2h，浸出過程中攪拌的速率為100轉(zhuǎn)/min，終點(diǎn)酸度40g/L。各金屬浸出率如下表5。對各浸出液進(jìn)行閃蒸，得到氣體產(chǎn)物和有價金屬溶液。對氣體產(chǎn)物進(jìn)行氣體凈化及熱量回收，具體步驟包括：采用工藝水或系統(tǒng)返液對氣體產(chǎn)物進(jìn)行洗滌使氣體排出，得到洗液；將洗液與系統(tǒng)中待加熱的工藝溶液進(jìn)行熱交換，得到加熱后工藝溶液及冷卻洗水。表5：元素CuCoFeS浸出率99.5％99.8％4％99％三、銅鈷硫化物1、2混合物(重量比為2:1)作為原料實(shí)施例5浸出溫度220℃，對應(yīng)釜壓力為3.0MPa，氧分壓0.9MPa，浸出時間2h，終點(diǎn)酸度20g/L。各金屬浸出率如下表6。對各浸出液進(jìn)行閃蒸，得到氣體產(chǎn)物和有價金屬溶液。對氣體產(chǎn)物進(jìn)行氣體凈化及熱量回收，具體步驟包括：采用工藝水或系統(tǒng)返液對氣體產(chǎn)物進(jìn)行洗滌使氣體排出，得到洗液；將洗液與系統(tǒng)中待加熱的工藝溶液進(jìn)行熱交換，得到加熱后工藝溶液及冷卻洗水。表6：元素CuCoFeS浸出率99％99％3％99％四、使用銅鈷鎳硫化物3作為原料實(shí)施例6浸出溫度160℃，對應(yīng)釜壓力為1.2MPa，氧分壓0.3MPa，浸出時間3h，終點(diǎn)酸度50g/L。各金屬浸出率如下表7。對各浸出液進(jìn)行閃蒸，得到氣體產(chǎn)物和有價金屬溶液。對氣體產(chǎn)物進(jìn)行氣體凈化及熱量回收，具體步驟包括：采用工藝水或系統(tǒng)返液對氣體產(chǎn)物進(jìn)行洗滌使氣體排出，得到洗液；將洗液與系統(tǒng)中待加熱的工藝溶液進(jìn)行熱交換，得到加熱后工藝溶液及冷卻洗水。表7：元素CuCoFeNiS浸出率98.5％99％10％99％96％實(shí)施例7浸出溫度210℃，對應(yīng)釜壓力為2.8MPa，氧分壓1.0MPa，浸出時間1h，終點(diǎn)酸度35g/L。各金屬浸出率如下表8。對各浸出液進(jìn)行閃蒸，得到氣體產(chǎn)物和有價金屬溶液。對氣體產(chǎn)物進(jìn)行氣體凈化及熱量回收，具體步驟包括：采用工藝水或系統(tǒng)返液對氣體產(chǎn)物進(jìn)行洗滌使氣體排出，得到洗液；將洗液與系統(tǒng)中待加熱的工藝溶液進(jìn)行熱交換，得到加熱后工藝溶液及冷卻洗水。表8：元素CuCoFeNiS浸出率99％99.8％4％99.5％99％四、使用銅鈷鎳硫化物4作為原料實(shí)施例8浸出溫度210℃，對應(yīng)釜壓力為1.8MPa，氧分壓1.0MPa，浸出時間2.5h，終點(diǎn)酸度46g/L。各金屬浸出率如下表9。對各浸出液進(jìn)行閃蒸，得到氣體產(chǎn)物和有價金屬溶液。對氣體產(chǎn)物進(jìn)行氣體凈化及熱量回收，具體步驟包括：采用工藝水或系統(tǒng)返液對氣體產(chǎn)物進(jìn)行洗滌使氣體排出，得到洗液；將洗液與系統(tǒng)中待加熱的工藝溶液進(jìn)行熱交換，得到加熱后工藝溶液及冷卻洗水。表9：元素CuFeNiS浸出率99.3％5％99.7％99％對上述各實(shí)施例所使用的氧氣及回收的熱量進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果見表10。表10：從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果：通過采用加壓氧浸的方式對銅鈷鎳硫化物中的有價金屬進(jìn)行有效浸出，在獲得較高銅鈷鎳浸出率的同時將鐵、鋁等雜質(zhì)抑制在浸出渣中，一定程度上提高了浸出液中有價金屬的純度，降低了后續(xù)工序除雜成本。然后通過將浸出液進(jìn)行閃蒸的處理方式，將含有價金屬的浸出液中的氣體及熱量與有價金屬進(jìn)行分離，從而便于對氣體及熱量進(jìn)行回收，降低能源及能量消耗。該方法具有有價金屬浸出率高、能耗低、原料的適應(yīng)范圍廣、工藝可靠及投資成本低的優(yōu)點(diǎn)。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3