DOC《铜转炉渣湿法回收钴》

铜转炉渣湿法回收钴 刘红斌1,蒋伟2,蒋训雄2,汪胜东2,范艳青2 (1.

谦比希铜冶炼有限公司,北京 100029;

2.北京矿冶研究总院,北京 100070) 摘要:通过对铜转炉渣的多元素、物相分析,提出湿法处理工艺.考察物料粒度、初始酸浓度、温度、液固比、浸出时间、搅拌速度、通气速度等因素对铜、钴浸出率的影响.结果表明,采用先筛选粗粒度铜精矿后再硫酸浸出,有利于提高铜回收率,铜的累计回收率达到95%左右,钴与铁的累计回收率达到98%以上. 关键词:铜渣;

转炉渣;

浸出;

钴;

综合回收 中图分类号:TF816;

TF811 文献标识码:A 文章编号:1007-7545(2012)02-0000-00 Cobalt Recovery by Hydrometallurgy Process from Copper Converter Slag LIU Hong-bin2, JIANG Wei1, JIANG Xun-xiong1, WANG Sheng-dong1, FAN Yan-qing1 (1. Chambishi Copper Smelting Ltd, Beijing 100029, China;

2. Beijing General Research Institute of Mining &

Metallurgy, Beijing 100070, China) Abstracts: Cobalt and copper were recovered by hydrometallurgy process from copper converter slag after multielement and phase analysis. The effects of particle size, initial sulfuric acid concentration, temperature, ratio of liquid to solid, time, stirring speed, ventilation speed and other factors on leaching rate of copper and cobalt were examined. The results show that total copper recovery rate is over 95%, cobalt and iron total recovery rate is over 98% with sulfuric acid leaching after screening coarsness copper concentrate. Key words: copper slag;

converter slag;

leaching;

cobalt;

comprehensive recover 赞比亚铜矿冶炼炉渣富含高附加值铜和钴,主要成分是冶炼造渣时生成的铁硅酸盐矿物和磁铁矿及金属铜相,其次还残留一些硫化物和氧化物等,性质极其复杂. 由于转炉渣中铜的赋存状态复杂、嵌布粒度细[1];

钴主要以硅酸盐和铁酸盐的形式存在,而钴离子半径与Fe2+相近,离子组态相似,其氧化物同属岩盐(NaCl)型结构[2],按照结晶学观点,Co2+在含Fe2+的氧化物(如铁橄榄石和磁铁矿等)中可以形成连续固溶体[3],以类质同象形式取代晶格中的部分Fe2+. 目前转炉渣常规的处理方法是选矿和返回熔炼贫化[4],仅能回收其中的铜,钴则进入尾矿和熔炼渣中被废弃.为了综合回收炉渣中的铜、钴,本文重点研究了一种湿法清洁处理铜转炉渣工艺,铜、钴、铁回收率可分别达到95%、98%和98%以上.

1 试验方法 1.1 试验原料 试验用铜转炉渣来源于谦比希铜冶炼有限公司,来矿为黑色块状.将铜转炉渣破碎、均匀混合、缩分、细磨后送化学成分分析,结果为(%):Cu 10.

93、Co 0.

99、Fe 51.

52、CaO 0.

066、MgO 0.

33、SiO2 16.

66、Al2O3 0.

42、Na2O 0.

036、K2O 0.

047、S 0.97.通过显微镜鉴定和扫描电镜分析,转炉渣中的主要相组成为磁铁矿、金属铜、辉铜矿―斑铜矿、方英石、铁橄榄石,以及玻璃相.另外,还含有铜冶炼工艺过程中作为熔剂的未完全融化、反应的石英. 采用排水法测量转炉渣密度,平均值为4.41 g/cm3,此密度对湿法冶金搅拌系统提出了更高的要求,搅拌强度不足时,无法使铜转炉渣与浸出剂充分混合,难以达到有效浸出的目的. 1.2试验原理 在硫酸介质中,铜、钴、铁等金属元素反应生成相应的金属硫酸盐进入溶液,硅形成硅化合物留在渣中,主要的化学反应方程式如下: 2H2SO4+2Cu+O2=2CuSO4+H2O H2SO4+CuO=CuSO4+H2O H2SO4+CuSiO3=CuSO4+SiO2+H2O 2H2SO4+Co2SiO4=2CoSO4+SiO2+2H2O H2SO4+CoO=CoSO4+H2O 2H2SO4+Fe2SiO4=2FeSO4+SiO2+2H2O 作者简介:刘红斌(1970 -),男,云南人,工程师 1.3 试验过程 本试验是通过三口瓶在通气条件下进行硫酸浸出.首先将转炉渣进行破碎,细磨活化,使之达到一定粒度后,加入到盛有硫酸溶剂的三口瓶中,搅拌,升温,达温后开始计时并通入空气使金属态物质氧化,待浸出完毕后进行液固分离,分别将浸出渣和浸出液送化学元素分析并计算铜、钴、铁等金属的浸出率.