专利名称：过硫酸钠氧化处理钴废渣回收钴的方法
技术领域：
本发明涉及湿法炼锌的钴废渣回收技术领域，尤其是一种用过硫酸钠氧化 处理钴废渣回收钴的方法。
背景技术：
钴废渣是湿法炼锌净化渣之一，其中含有可回收利用的有价金属钴、镍等。 渣中的金属钴相对于镉、镍等回收来说较为困难。目前回收钴的方法主要有黄 药除钴法、萘酚和亚硝酸钠除钴法、四氢硼酸钠还原净化除钴法、锌粉置换除 钴法(砷盐净化法、锑盐净化法、合金锌粉净化法)、双氧水氧化沉淀法等。
其中的双氧水沉淀法具体步骤包括
1、 取一定量的钴废渣，在600 750。C下焙烧5 4. 5h;
2、 冷却，加水调浆，然后加入浓碌u酸，升温至95。C，维持4h;然后过滤， 滤液含钴留作处理；
3、 滤渣再加水调浆，再加入浓硫酸，然后再分数次加入浓硝酸、浓盐酸， 升温至95。C,时间维持3h;冷却、过滤，两次滤液合并，留作钴液处理；
4、 将滤液浓缩，加碳酸钠溶液调节pH值至3~4,在加热搅拌下慢慢加入 浓度为10%的硫化钠溶液，至滤液红色消失，使全部转化为^/f匕钴黑色沉淀；
5、 过滤，用清水洗涤沉淀，再加水、浓;琉酸，通压缩空气并加热至40 50°C，氧化硫化钴成为硫酸钴；
6、 将滤液加热至70 80。C,緩慢加入次氯酸钠溶液，用20%碳酸钠溶液 调节pH值为5 6,直至上清液为淡绿色，沉钴完毕；
7、 过滤，滤渣为氢氧化钴，用石克酸溶液洗涤，再加入稀盐酸溶解，控制 终点的pH值为4，然后加入少量过氧化氪溶液，使其中的二价Fe氧化成三价 Fe，水解沉淀下来；
8、 过滤，滤液浓缩、冷却结晶，在95 105。C干燥得钴盐。 上述双氧水沉淀法工艺控制较为复杂，生产成本较高，钴提取率较低，
得到的钴盐中钴的含量约为12%左右。
发明内容
本发明的目的是提供一种过硫酸钠氧化处理钴废渣回收钴的方法，采用过 硫酸钠氧化法从钴废渣中富集提取钴，改变传统的工艺技术方法，简化生产工 艺，降低生产成本，并使富集得到的钴精矿中钴含量得以提高。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下
过硫酸钠氧化处理钴废渣回收钴的方法，将钴废渣经两段逆流浸出(一段 浸出出钴并除镉、二段浸出后除铁)，再用过硫酸钠氧化沉淀钴，达到富集钴 的目的。
主要步骤包括
(1) 、 一段浸出
以湿法炼锌新鲜的钴净化渣(即钴废渣，或称新鲜钴渣)为原料，加水制 成浆，泵入一段浸出槽内，加入浓碌u酸，保持Pb2. 0~ 3. 0，进行一段浸出， 浸出时间2 3小时，得一段浸出液。
(2) 、置换镉
将上述步骤(1)的一段浸出液过滤，滤液泵入镉置换槽内，按常用的镉 置换工艺置换出海绵镉(如采用锌粉置换提取海绵镉等)，捞出海绵镉，得到 置换液。
(3) 、过滤及干燥
将上述步骤(2)的置换液过滤，滤液中含已浸出的钴等，滤液备用；滤 渣中含有还未浸出的钴和其他金属阳离子，将所得滤渣干燥，得干燥后的滤渣， 备用。
(4) 、 二段浸出
将上述步骤(3 )千燥后的滤渣再按步骤(1 )中的方法制浆，再加入浓硫 酸，PH=1.5~2.5，进行二^R浸出，浸出时间约1 2小时，得二段浸出液。
(5) 、过滤
将上述步骤(4)的二段浸出液过滤，钴主要进入滤液，取滤液备用。
(6) 、除铁
将上述步骤(3 )的滤液和步骤(5 )的滤液合并，进行除铁处理(可采用 黄钾铁钒法等)，然后过滤，铁随滤渣除去，得到滤液。(7) 、过辟u酸钠氧化沉淀钴
将上述步骤(6)的滤液升温到7Q 9(TC左右，每隔20 4Q分钟，分4~ 5次加入固体过硫酸钠，达到过量7 ~ 9倍(随着过好u酸钠用量的增加，Fe、 Mn、 Co、 Ni均被氧化，要达到将钴完全氧化的目的，根据实验结果，采用过量7~ 9倍的加入量较为合适，即为滤液中含有钴的摩尔量的7~9倍)，反应1.5~3 小时，用氢氧化钠溶液，控制PH在5. Q ~ 5. 2之间，使二价钴氧化成三价钴， 以将钴从溶液中沉淀下来，得反应后的混合液。
(8) 过滤、得钴精矿
将上述步骤(7)反应后的混合液过滤，得到的沉淀物即为钴精矿。 与现有技术相比，本发明的有益效果是
经过与同类方法比较，采用本发明的过硫酸钠氧化法处理钴废渣，富集的 钴精矿中钴的含量可达到18. 6%以上，是原料中的40倍以上。
而且，采用本发明的过硫酸钠氧化法从钴废渣中富集提取钴，还可明显简 化生产工艺，降低生产成本。
具体实施例方式
下面结合具体实施方式
对本发明作进一 步的详细描述。 但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。 实施例1
本实施例过硫酸钠氧化处理钴废渣回收钴的方法主要步骤包括
(1) 、 一段浸出
以湿法炼锌新鲜的钴净化渣为原料(加入量以反应槽能制浆和搅拌即可)， 加水制成浆，泵入一段浸出槽内，加入浓石克酸，PH=2. 0，进行一段浸出，浸出 时间2小时，得一^a浸出液。
(2) 、置换镉
将上述步骤(1)的一段浸出液过滤，滤液泵入镉置换槽内，按常用的镉 置换工艺，用锌粉置换出海绵镉，得到置换液。
(3) 、过滤及干燥
将上述步骤(2)的置换液过滤，滤液中含已浸出的钴等，滤液备用；滤渣中含有还未浸出的钴和其他金属阳离子，将所得滤渣干燥，得干燥后的滤渣， 备用。
(4) 、 二,殳浸出
将上述步骤(3)干燥后的滤渣再按步骤(1)中的方法制浆，再加入浓硫 酸，PH=1.5,进行二段浸出，浸出时间约1.5小时，得二段浸出液。
(5) 、过滤
将上述步骤(4)的二段浸出液过滤，钴主要进入滤液，取滤液备用。
(6) 、除铁
将上述步骤(3 )的滤液和步骤(5 )的滤液合并，采用黄钾铁钒法进行除 铁处理，然后过滤，铁随滤渣除去，得到滤液。
(7) 、过^L酸钠氧化沉淀钴
将上述步骤(6 )的滤液升温到约75。C左右，每隔20分钟，分4 ~ 5次加 入固体过硫酸钠，总加入量达到过量7倍，反应l. 5小时，用氢氧化钠溶液调 节PH至5. 0~5.2,使二价钴氧化成三价钴，以将钴从溶液中沉淀下来，得反 应后的混合'液。
(8) 过滤、得钴精矿
将上述步骤(7)反应后的混合液过滤，得到的沉淀物即为钴精矿。 实施例2
本实施例过硫酸钠氧化处理钴废渣回收钴的方法主要步骤包括
(1) 、 一段浸出
以湿法炼锌新鲜的钴净化渣为原料，加水制成浆，泵入一段浸出槽内，加 入浓硫酸，PH=2. 5,进行一段浸出，浸出时间2. 5小时，得一段浸出液。
(2) 、置换镉
将上述步骤(1)的一段浸出液过滤，滤液泵入镉置换槽内，按常用的镉 置换工艺，用锌粉置换出海绵镉，得到置换液。
(3) 、过滤及干燥
将上述步骤(2)的置换液过滤，滤液中含已浸出的钴等，滤液备用；滤 渣中含有还未浸出的钴和其他金属阳离子，将所得滤渣干燥，得千燥后的滤渣, 备用。
6(4) 、 二段浸出
将上述步骤(3 )干燥后的滤渣再按步骤(1 )中的方法制浆，再加入浓硫 酸，PH=2. 0，进行二段浸出，浸出时间约2小时，得二段浸出液。
(5) 、过滤
将上述步骤(4)的二段浸出液过滤，钴主要进入滤液，取滤液备用。
(6) 、除铁
将上述步骤(3 )的滤液和步骤(5 )的滤液合并，釆用黄钾铁钒法进行除 铁处理，然后过滤，铁随滤渣除去，得到滤液。
(7) 、过^L酸钠氧化沉淀钴
将上述步骤(6 )的滤液升温到约8(TC左右，每隔30分钟，分4 ~ 5次加 入固体过;5克酸钠，总加入量达到过量8倍，用氢氧化钠溶液调节PH至5. Q ~ 5. 2, 反应2小时，使二价钴氧化成三价钴，以将钴从溶液中沉淀下来，得反应后的 混合液。
(8) 过滤、得钴精矿
将上述步骤(7)反应后的混合液过滤，得到的沉淀物即为钴精矿。 实施例3
本实施例过硫酸钠氧化处理钴废渣回收钴的方法主要步骤包括
(1) 、 一段浸出
以湿法炼锌新鲜的钴净化渣为原料，加水制成浆，泵入一段浸出槽内，加 入浓硫酸，PH=3. 0，进行一段浸出，浸出时间3小时，得一段浸出液。
(2) 、置换镉
将上述步骤(1 )的一段浸出液过滤，滤液泵入镉置换槽内，按常用的镉 置换工艺，用锌粉置换出海绵镉，得到置换液。
(3) 、过滤及干燥
将上述步骤(2)的置换液过滤，滤液中含已浸出的钴等，滤液备用；滤 渣中含有还未浸出的钴和其他金属阳离子，将所得滤渣干燥，得干燥后的滤渣， 备用。
(4) 、 二-殳浸出
述步骤(3 )干燥后的滤渣再按步骤(1)中的方法制浆，再加入浓硫酸，PH=2. 5，进行二段浸出，浸出时间约3小时，得二段浸出液。
(5) 、过滤
将上述步骤(4)的二段浸出液过滤，钴主要进入滤液，取滤液备用。
(6) 、除铁
将上述步骤(3 )的滤液和步骤(5 )的滤液合并，采用黄钾铁钒法进行除 铁处理，然后过滤，铁随滤渣除去，得到滤液。
(7) 、过硫酸钠氧化沉淀钴
将上述步骤(6)的滤液升温到约85。C左右，每隔40分钟，分4 5次加 入固体过硫酸钠，总加入量达到过量9倍，用氢氧化钠溶液调节PH至5. Q ~ 5. 2, 反应3小时，使二价钴氧化成三价钴，以将钴从溶液中沉淀下来，得反应后的 混合液。
(8) 过滤、得钴精矿
将上述步骤(7)反应后的混合液过滤，得到的沉淀物即为钴精矿。
权利要求
1、过硫酸钠氧化处理钴废渣回收钴的方法，主要步骤包括(1)、一段浸出以钴废渣为原料，加适量的水，制成浆，泵入一段浸出槽内，加入浓硫酸，保持PH＝2.0～3.0，进行一段浸出，浸出时间2～3小时，得一段浸出液；(2)、置换镉将上述步骤(1)的一段浸出液过滤，滤液泵入镉置换槽内，按常用的镉置换工艺置换出海绵镉，得到置换液；(3)、过滤及干燥将上述步骤(2)的置换液过滤，滤液备用；将所得滤渣干燥，得干燥后的滤渣，备用；(4)、二段浸出将上述步骤(3)干燥后的滤渣再按步骤(1)中的方法制浆，再加入浓硫酸，保持PH＝1.5～2.5，进行二段浸出，浸出时间约1～2小时，得二段浸出液；(5)、过滤将上述步骤(4)的二段浸出液过滤，取滤液备用；(6)、除铁将上述步骤(3)的滤液和步骤(5)的滤液合并，进行除铁处理，然后过滤，得到滤液；(7)、过硫酸钠氧化沉淀钴将上述步骤(6)的滤液升温到70～90℃左右，每隔20～40分钟，分4～5次加入固体过硫酸钠，过硫酸钠的总加入量达到过量7～9倍；反应1.5～3小时后，再用氢氧化钠溶液调节PH为5.0～5.2；得反应后的混合液；(8)过滤、得钴精矿将上述步骤(7)反应后的混合液过滤，得到的沉淀物即为钴精矿。
2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的镉置换工艺是采用 锌粉置换提取海绵镉。
3、 根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述的除铁处理是采用黄 4甲纟失4凡法处理。
全文摘要
本发明公开了一种过硫酸钠氧化处理钴废渣回收钴的方法，主要步骤包括一段浸出、置换镉、过滤及干燥、二段浸出、过滤、除铁、过硫酸钠氧化沉淀钴、过滤、得钴精矿。经过与同类方法比较，采用本发明的过硫酸钠氧化法处理钴废渣，富集的钴精矿中钴的含量可达到18.6％以上，是原料中的40倍以上。而且，采用本发明的过硫酸钠氧化法从钴废渣中富集提取钴，还可明显简化生产工艺，降低生产成本。
文档编号C22B7/04GK101497943SQ200910058589
公开日2009年8月5日 申请日期2009年3月13日 优先权日2009年3月13日
发明者何乐琼, 刘显文, 刘沧龙, 刘海龙, 周太刚, 杨守明, 蒲中云, 谢素龙, 车洪志 申请人:四川宏达股份有限公司