专利摘要

一种水钴矿中有价金属的浸出方法，其特征是由以下步骤组成：破碎水钴矿至≥200目，加入水钴矿质量1~30%的碳质还原剂混合均匀；在密闭状态和300~700℃温度下脱水，焙烧；将浸出剂加入焙烧冷却后的物料，通入高压气体浸出，加热并控制浸出温度80~150℃，搅拌速度200~400rpm，浸出时间30~200min；浸出完成后静置30min，过滤，用热水洗涤滤渣，滤液和洗涤液为含多种有价金属的浸出液。本发明以难处置难利用的水钴矿为对象，通过还原焙烧预处理，以稀酸为浸出剂，通过高温高压、搅拌等浸出水钴矿中的有价金属，并同步实现铁的分离，该方法工艺简单，成本低廉，可实现规模生产。

权利要求

1.一种水钴矿中有价金属的浸出方法，其特征是由以下步骤组成：破碎水钴矿至≥200目，加入水钴矿质量1~30%的碳质还原剂混合均匀；在密闭状态和300~700℃温度下脱水，焙烧；将浸出剂加入冷却后的物料，通入高压气体浸出，加热并控制浸出温度80~150℃，搅拌速度200~400rpm，浸出时间30~200min；浸出完成后静置30min，过滤，用热水洗涤滤渣，滤液和洗涤液为含多种有价金属的浸出液。

2.根据权利要求1所述的水钴矿中有价金属的浸出方法，其特征是所述的碳质还原剂为活性碳粉、煤粉或面粉。

3.根据权利要求1所述的水钴矿中有价金属的浸出方法，其特征是所述的浸出剂为浓度0.05~2.0M的硫酸或盐酸。

4.根据权利要求1或3所述的水钴矿中有价金属的浸出方法，其特征是所述的浸出剂与焙烧后的物料的液固比为3~15∶1。

5.根据权利要求1所述的水钴矿中有价金属的浸出方法，其特征是高压气体为0.3~2.0MPa的氮气、空气或氧气。

说明书

技术领域

本发明属化工冶金技术领域，涉及一种水钴矿中有价金属的浸出方法，特别是钴、铜、镍、锌、锰等有价元素含量高、有显著可利用价值的水钴矿。

背景技术

钴是一种重要的战略金属，价格昂贵。作为锂电池关键的功能元素，钴资源十分缺乏，大多属低品位复杂伴生矿，长期以来作为镍、锌冶金工艺副产品进行回收。水钴矿是主要来源于非洲刚果（金）、南非、赞比亚、几内亚等国家的含钴资源，含硅孔雀石、氧化亚钴、羟水铜氯、氧化高钴、软锰矿、闪锌矿、水铝石等，当前开发利用水平低、综合回收价值高。水钴矿矿相复杂，嵌布微细，含钴量范围一般为1.5~20%，同时含铜、镍、锰、锌、铁、铝、钙、镁等伴生元素，难浸出难利用，水钴矿浸出方法关联到含钴资源的高效利用和工艺成本。

水钴矿常规湿法冶金浸出方法为添加化学品还原浸出，浸出过程污染大、工艺参数难控制。

CN200910301216.0 公开了一种全湿法选择性浸出水钴矿的方法，采用浓硫酸或浓盐酸作浸出剂，加入含亚铁离子的还原剂，反应温度60~90℃条件下进行还原浸出，浸出液加强氧化剂氧化除铁，该方法工艺较复杂，成本较高，存在引入杂质铁的缺陷。

CN200910183820.8公开了一种白合金和水钴矿联合浸出的方法，采用催化剂+硫酸体系浸出，采用针铁矿法沉铁，固液分离后得到含Co、Cu、Mn、Ni等有价金属的浸出液，该方法为白合金与水钴矿的联合浸出，不是单一对水钴矿的浸出方法。

CN201010582776.0公开了用硫酸和还原剂亚硫酸钠进行选择性还原酸浸水钴矿，将浸出液旋流电积分别提取铜与钴，提钴后液返回用于酸浸。该方法需要添加亚硫酸钠作浸出助剂，浸出过程中易发生酸分解反应，有二氧化硫气体逸出现象，造成环境污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种水钴矿中有价金属的浸出方法，本发明的方法可同时获得含钴、铜、镍、锰、锌等有价金属的浸出液，浸出液含铁量较低，减轻了浸出后处理工序脱除杂质铁的负担。

本发明的方法由以下步骤组成：破碎水钴矿至≥200目，加入水钴矿质量1~30%的碳质还原剂混合均匀；在密闭状态和300~700℃温度下脱水，焙烧；将浸出剂加入冷却后的物料，通入高压气体浸出，加热并控制浸出温度80~150℃，搅拌速度200~400rpm，浸出时间30~200min；浸出完成后静置30min，过滤，用热水洗涤滤渣，滤液和洗涤液为含多种有价金属的浸出液。

所述的碳质还原剂为活性碳粉、煤粉或面粉。

所述的浸出剂为浓度0.05~2.0M的硫酸或盐酸。

所述的浸出剂与焙烧后的物料的液固比为3~15∶1。

所述的高压气体为0.3~2.0MPa的氮气、空气或氧气。

本发明的还原焙烧是将破碎的水钴矿加入碳质还原剂，密闭状态下，将水钴矿中不易浸出的三价氧化钴还原为易酸浸提取的二价氧化钴。采用稀酸作浸出剂高温高压浸出，无需添加浸出助剂，利用高温高压的强化作用，提高有价金属的浸出速度及浸出率。高温高压浸出条件下，由于存在铁的水解反应，铁氧化物属不易浸出的稳定态，铁残留于渣相实现与钴、铜、镍、锰、锌等有价金属的分离。

本发明以难处置难利用的水钴矿为对象，通过还原焙烧预处理，以稀酸为浸出剂，通过高温高压、搅拌等强化手段，浸出水钴矿中的有价金属，并同步实现铁的分离，该方法工艺简单，成本低廉，可实现规模生产。

具体实施方式

实施例1

对含钴18%、铜1.3%、镍0.2%、锰0.6%、铁2.0%的水钴矿破碎至200目，配入10%活性碳粉混合均匀，放入电阻炉，450℃温度条件下，焙烧3小时，冷却后的物料放入高压釜，以0.2M硫酸作浸出剂，液固比控制为5∶1，密闭后对液体加热升温至130℃，以转速400rpm搅拌液体，通入氮气，压力为1.3MPa浸出，浸出时间180min，浸出完成后静置30min，过滤，用80℃热水洗涤滤渣三遍，滤液和洗涤液为含钴、铜、镍、锰等多种有价金属的浸出液，钴、铜、镍、锰、铁的浸出率分别为99.3%、98.4%、96.1%、87.9%、7.3%。

实施例2

对含钴7%、铜3.5%、镍0.8%、锌0.2%、铁1.6%的水钴矿破碎至200目，配入20%煤粉混合均匀，放入电阻炉，550℃温度条件下，焙烧2小时，冷却后的物料放入高压釜，以0.5M盐酸作浸出剂，液固比控制为10∶1，密闭后对液体加热升温至140℃，以转速400rpm搅拌液体，通入空气，压力为1.0MPa浸出，浸出时间150min，浸出完成后静置30min，过滤，用90℃热水洗涤滤渣三遍，滤液和洗涤液为含钴、铜、镍、锌等多种有价金属的浸出液，过程中钴、铜、镍、锌、铁的浸出率分别为98.7%、99.3%、97.2%、95.5%、11.9%。

实施例3

对含钴3.5%、铜2.5%、镍1.9%、锰2.2%、锌1.2%、铁3.6%的水钴矿破碎至200目，配入20%面粉混合均匀，放入电阻炉，500℃温度条件下，焙烧2.5小时，冷却后的物料放入高压釜，以0.8M硫酸作浸出剂，液固比控制为10∶1，密闭后对液体加热升温至120℃，以转速400rpm搅拌液体，通入氧气，压力为1.1MPa浸出，浸出时间120min，浸出完成后静置30min，过滤，用85℃热水洗涤滤渣三遍，滤液和洗涤液为含钴、铜、镍、锌、锰等多种有价金属的浸出液，过程中钴、铜、镍、锰、锌、铁的浸出率分别为95.1%、97.0%、94.8%、93.2%、98.8%、19.4%。

一种水钴矿中有价金属的浸出方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。