CN110629033A - 从钨废料熔炼渣中回收钴镍的方法 - Google Patents

从钨废料熔炼渣中回收钴镍的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种从钨废料熔炼渣中回收钴镍的方法，包括：(1)将钨废料熔炼渣与活化剂混合进行活化处理，以便得到活化浆料；(2)将所述活化浆料与水混合，以便得到稀释浆料；(3)将所述稀释浆料进行固液分离处理，以便得到含钴镍溶液。由此，该方法可以有效回收钨废料熔炼渣中的钴镍元素，并且相较传统工艺，本申请没有有害气体放出，并且镍钴回收率高达95％以上，操作简单，投入成本低，适合工业化生产。

Description

从钨废料熔炼渣中回收钴镍的方法
技术领域
本发明属于钨废料资源化利用领域，具体涉及一种从钨废料熔炼渣中回收钴镍的方法。
背景技术
钨废料熔炼渣是一种富含钴、镍的回收渣，是经氧化熔炼或硝石熔炼提钨后的钴镍渣。渣内主要含氧化钴、氧化镍等，长期以来，此类回收渣均是采用强酸还原湿法浸出技术回收渣中的钴、镍金属，还原剂主要为亚硫酸钠、二氧化硫、双氧水等。一方面处理过程中还原剂加量大；另一方面亚硫酸钠、二氧化硫在使用过程中会释放出二氧化硫气体，而且浸出时间长、浸出率不高。
因此，现有的钨废料熔炼渣的处理技术有待改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种从钨废料熔炼渣中回收钴镍的方法，该方法可以有效回收钨废料熔炼渣中的钴镍元素，并且相较传统工艺，本申请没有有害气体放出，并且镍钴回收率高达95％以上，操作简单，投入成本低，适合工业化生产。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种从钨废料熔炼渣中回收钴镍的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：
(1)将钨废料熔炼渣与活化剂混合进行活化处理，以便得到活化浆料；
(2)将所述活化浆料与水混合，以便得到稀释浆料；
(3)将所述稀释浆料进行固液分离处理，以便得到含钴镍溶液。
根据本发明实施例的从钨废料熔炼渣中回收钴镍的方法可以有效回收钨废料熔炼渣中的钴镍元素，并且相较传统工艺，本申请没有有害气体放出，并且镍钴回收率高达95％以上，操作简单，投入成本低，适合工业化生产。
另外，根据本发明上述实施例的从钨废料熔炼渣中回收钴镍的方法还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述钨废料熔炼渣中氧化钴含量为5～45wt％，氧化镍含量为2～20wt％。
在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述活化剂为浓硫酸。由此，可以提高镍钴回收率。
在本发明的一些实施例中，所述浓硫酸的浓度为60～98wt％。由此，可以提高镍钴回收率。
在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述活化处理固液比为1：(0.5～2)，时间为4～24h。由此，可以提高镍钴回收率。
在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述活化处理固液比为1：(1～1.5)，时间为8～16h。由此，可以提高镍钴回收率。
在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述水的加入量与所述钨废料熔炼渣的液固比为(3～10)：1。由此，可以提高镍钴回收率。
在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述混合的温度为60～100℃，时间为1～12h。由此，可以提高镍钴回收率。
在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述混合的温度为80～90℃，时间为4～8h。由此，可以提高镍钴回收率。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的从钨废料熔炼渣中回收钴镍的方法流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种从钨废料熔炼渣中回收镍钴的方法。根据本发明的实施例，参考图1，该方法包括：
S100：将钨废料熔炼渣与活化剂混合进行活化处理
该步骤中，将钨废料熔炼渣与活化剂混合进行活化处理，以便得到活化浆料。优选的，活化剂为浓硫酸，更优选为浓度为60～98wt％的浓硫酸，浓硫酸活化的作用机理为浓硫酸与钨废料熔炼渣中的氧化高钴反应生成硫酸钴和氧气，反应方程式为2Co2O3+4浓H2SO4＝4CoSO4+4H2O+O2。若硫酸浓度过低，硫酸与钨废料熔炼渣中的氧化高钴反应情况差，渣含钴高，钴的分解率低。由此采用该浓度范围的浓硫酸可以显著提高钴分解率。进一步的，所述活化处理固液比为1：(0.5～2)，时间为4～24h，优选为固液比为1(1～1.5)，反应时间为8～16h。发明人发现，若固液比过高，活化效果差，渣含钴高，钴的分解率低；而固液比过低，机械搅拌难度大，设备要求高，不易操作。具体的，该钨废料熔炼渣为使用废钨原料在硝石熔炼工艺或氧化熔炼工艺回收钨后产生的富含钴、镍的回收渣，回收渣中含氧化钴的质量含量为5～45％，氧化镍的质量含量为2～20％。
S200：将活化浆料与水混合
该步骤中，将上述得到的活化浆料与水混合，得到稀释浆料。进一步的，水的加入量与钨废料熔炼渣的液固比为(3～10)：1。发明人发现，若液固比过高，能源消耗高，分解成本高，而液固比过低，渣含钴高，钴的分解率低，并且该过程的温度为60～100℃，时间为1～12h，优选温度为80～90℃，时间为4～8h。发明人发现，若温度过高，能源消耗高，分解成本高，而温度过低，渣含钴高，钴的分解率低；同时若时间过长，能源消耗高，分解成本高，而时间过短，渣含钴高，钴的分解率低。
S300：将稀释浆料进行固液分离处理
该步骤中，将上述得到的稀释浆料进行固液分离处理，得到含钴镍溶液。优选采用打料泵将稀释浆料从稀释工序供给至固液分离工序。具体的，将上述得到的稀释浆料进行固液分离处理，得到的滤渣经热水洗涤，并将洗涤溶液并到滤液中，得到含钴镍溶液，洗涤可以将残余在滤渣中的钴镍洗涤干净，提高回收率。需要说明的是，固液分离方式为现有技术中任何可以实现固液分离的技术，例如板框压滤、过滤等方式，此处不再赘述。
根据本发明实施例的从钨废料熔炼渣中回收钴镍的方法通过将钨废料熔炼渣与活化剂混合进行活化处理，使得钨废料熔炼渣中的氧化高钴反应生成硫酸钴，然后将得到的活化浆料稀释后进行固液分离，可以有效回收钨废料熔炼渣中的钴镍元素，并且相较传统工艺，本申请没有有害气体放出，并且镍钴回收率高达95％以上，操作简单，投入成本低，适合工业化生产。
下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
实施例1
S1、将2000kg钨废料熔炼渣(氧化钴的质量含量为45％，氧化镍的质量含量为2％)加质量分数为98％的浓硫酸4m3，活化24h。
S2、往步骤S1得到的浆液中加水20m3，加热至100℃，反应12h。反应后稀释浆料经固液分离设备过滤掉废渣，得到含钴镍溶液，钴回收率为96.8％，镍回收率为95.9％。
实施例2
S1、将1500kg钨废料熔炼渣(氧化钴的质量含量为40％，氧化镍的质量含量为5％)加质量分数为90％的浓硫酸2.25m3，活化16h。
S2、往步骤S1得到的浆液中加水12m3，加热至85℃，反应8h。反应后稀释浆料经固液分离设备过滤掉废渣，得到含钴镍溶液，钴回收率为95.5％，镍回收率为96.1％。
实施例3
S1、将1200kg钨废料熔炼渣(氧化钴的质量含量为35％，氧化镍的质量含量为10％)加质量分数为80％的浓硫酸1.5m3，活化12h。
S2、往步骤S1得到的浆液中加水7.2m3，加热至60℃，反应4h。反应后稀释浆料经固液分离设备过滤掉废渣，得到含钴、镍溶液，钴回收率为95.1％，镍回收率为95.7％。
实施例4
S1、将1500kg钨废料熔炼渣(氧化钴的质量含量为25％，氧化镍的质量含量为15％)加质量分数为70％的浓硫酸1.5m3，活化8h。
S2、往步骤S1得到的浆液中加水4.5m3，加热至80℃，反应8h。反应后稀释浆料液经固液分离设备过滤掉废渣，得到含钴镍溶液，钴回收率为96.3％，镍回收率为96.1％。
实施例5
S1、将2000kg钨废料熔炼渣(氧化钴的质量含量为5％，氧化镍的质量含量为20％)加质量分数为60％的浓硫酸1m3，活化4h。
S2、往步骤S1得到的浆液中加水10m3，加热至75℃，反应12h。反应后稀释浆料经固液分离设备过滤掉废渣，得到含钴镍溶液，钴回收率为95.5％，镍回收率为96.3％。
实施例6
S1、将1200kg钨废料熔炼渣(氧化钴的质量含量为15％，氧化镍的质量含量为8％)加质量分数为75％的浓硫酸1.45m3，活化18h。
S2、往步骤S1得到的浆液中加水6m3，加热至90℃，反应12h。反应后稀释浆料经固液分离设备过滤掉废渣，得到含钴镍溶液，钴回收率为96.5％，镍回收率为96.6％。
对比例1
按照实施例6的方法对钨废料熔炼渣进行处理，不同的是，所使用硫酸的质量分数为30％，其他条件不变，得到含钴镍溶液，钴的回收率为50％，镍的回收率为60％。
对比例2
按照实施例1的方法对钨废料熔炼渣进行处理，不同的是，加水稀释反应过程中未加热，处于室温，其他条件不变，得到含钴镍溶液，钴的回收率为65％，镍的回收率为68％。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种从钨废料熔炼渣中回收钴镍的方法，其特征在于，包括：
(1)将钨废料熔炼渣与活化剂混合进行活化处理，以便得到活化浆料；
(2)将所述活化浆料与水混合，以便得到稀释浆料；
(3)将所述稀释浆料进行固液分离处理，以便得到含钴镍溶液。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述钨废料熔炼渣中氧化钴含量为5～45wt％，氧化镍含量为2～20wt％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述活化剂为浓硫酸。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述浓硫酸的浓度为60～98wt％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述活化处理固液比为1：(0.5～2)，时间为4～24h。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述活化处理固液比为1：(1～1.5)，时间为8～16h。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述水的加入量与所述钨废料熔炼渣的液固比为(3～10)：1。
8.根据权利要求1或7所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述混合的温度为60～100℃，时间为1～12h。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述混合的温度为80～90℃，时间为4～8h。
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