铜转炉渣湿法回收钴

渣 中 的铜 、 及铁 ， 文 通 过条 件 试 验 ， 察 物料 粒 钴 本 考 度、 初始 酸浓 度 、 度 、 固比 、 间 、 温 液 时 搅拌 速度 、 通气
般情 况下 温度 越高 ， 物质 化学 反应 活性越 大 ，
越有 利于化 学反 应 的进行 。液 固 比条 件试 验结 果显
刘红 斌 蒋伟 。 蒋 训雄 汪胜 东 范艳 青 ， ， ， ，
（ ．谦 比希铜 冶 炼有 限公 司 ， 京 １ ０ ２ ；．北 京矿冶 研 究总 院 ， 京 １ ０ ７ ） １ 北 ０ ０ ９２ 北 ０ ０ ０
摘要 ： 过对铜转炉渣的多元素 、 相 分析 ， 出湿法处 理工 艺。考察物 料粒度 、 始 酸浓度 、 度 、 通 物 提 初 温 液
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度 １ ， ３ 搅拌 速度 ２ ０ ５ ／ ｎ 浸 出 时 间 ４ ｈ ０ ～３ ０ｒｍｉ， ， 每 克矿通 空气 １ ６Ｌ ｈ ． ／ 。结果见 图 １ 。
在硫酸 介质 中 ， 、 、 等 金 属元 素 反 应 生 成 铜 钴 铁
鬟
相 应 的金属 硫酸 盐进 入 溶 液 ， 形 成 硅 化合 物 留在 硅
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｃｏｂ ｌ ｎｄ ｃ ｐ ｒ ｗｅ ｅ ｒ ｃ ｖｅ ｅ ｙ ｈｙ ｒ ａ ｔ ａ ｏ ｐｅ ｒ ｅ ｏ ｒ ｄ ｂ ｄ ｏｍｅ ａ ｌ ｒ ｐ ｏ ｅ ｓ ｆ ｏ ｃ ｐｅ ｏ ｅ ｔ ｒ ｓａ ｆｅ ｔ ｌｕ ｇｙ ｒ ｃ ｓ ｒ ｍ ｏｐ ｒ ｃ ｎｖ ｒ ｅ ｌ ｇ ａ ｔ ｒ ｍｕｌｉ ｌｍ ｅ ｎｄ ｐ ｓ ｎａ ｙ ｉ． Ｔｈｅ ｅ ｆ ｃ ｓ ｏ ａ ｔｃｅ ｓｚ ｔｅ ｅ ｎｔａ ｈａ ｅ ａ ｌ ｓ ｓ ｆ ｅ ｔ ｆ ｐ ｒ ｉｌ ｉ ｅ，ｉ ｔａ ｕ ｆ ｒ ｃ ａ ｉ ｏｎ ｅ ｔ ａ ｉ ｎｉｉ ｌｓ ｌｕ ｉ ｃｄ ｃ ｃ ｎ ｒ ｔｏｎ，ｔ ｍｐｅ ａ ｅ ｒ— ｔｒ ｕ ｅ。ｒ ｔｏ ｏｆｌｑ ｄ ｔ ｏ ｉ ａ ｉ ｉ ｕｉ ｏ ｓ ｌｄ，ｔｍ ｅ，ｓ ｉｒｎ ｐｅ ｄ，ｖ ｎ ｉａ ｉ ｎ ｓ ｅ ｄ ａ ｔ ｒ ｆ ｃ ｏ ｓ ｏ ｅ ｃ ｉ ａ ｅ ｏ ｉ ｔｒ ｉ ｇ ｓ ｅ ｅ ｔｌ ｔｏ ｐ ｅ ｎｄ ｏ ｈｅ ａ ｔ ｒ ｎ ｌａ ｈ ｎｇ ｒ ｔ ｆ ｃ ｐｅ ｎｄ ｏｂ ｌ ｗｅ ｅ ｅ ｍ ｉ ｅ ｏｐ ｒａ ｃ ａ ｔ ｒ ｘａ ｎ ｄ． Ｔｈｅ ｅ ｕｌｓ ｈｏ ｒ ｓ ｔ ｓ ｗ ｔ ｔ ｈａ ｗｉｈ ｕ ｆ ｉ ａ ｉ ｃ ｃ ｎｇ ｆｅ ｓ ｒ ｅ ｉ ｆ ｔ ｓ ｌｕｒｃ ｃｄ ｌ ａ ｈｉ ａ ｔ ｒ ｃ ｅ ｎ ｎｇ ｏ ｃ ｒ ｅ ｃ ｐｐｅ ｏｎ ｅ ｒ ｔ ｏａ ｓ ｏ ｒ ｃ ｃ ｎｔ ａ ｅ，ｔ ｔ ｌｃ ｐｐ ｒ ｒ ｃ ｖｅ ｙ ｒ ｔ ｓｏｖ ｒ９５ ，ｔ ａ ｅ ｏ ｒ ａ ｅ ｏ ｏ ｌ ｎ ｒ ｎ ｉ ｏ ａ ｏ ｅ ｅ ｏ ｒ ａ ｅ ｉ ｅ ｏｔ ｌｒ ｃ ｖｅ ｙ ｒ ｔ ｆｃ ｂａ ｔａ ｄ ｉｏ ｓ
的钴 、 铁元 素仍 以稳定 的化合 物 残 留于渣 中 。
２ ２ 温 度 ．
一
２ 试 验 结 果 与 讨 论
铜 转炉 渣 物 相分 析 表 明 ， 中铜 主要 以金属 铜 渣 形态 存在 ， 以采 用硫 酸 作 浸 出剂 必 须 添 加 氧化 剂 所 才 能有效 地使 铜浸 出进 入溶液 。为综合 回收 铜转 炉
示 在 低硫 酸钠浓 度条 件下 ， 固 比较 高时 ， 液 才能 达到 较好 的铜 、 钴浸 出效 果 ， 以温 度条件 试验 将浸 出初 所
始硫 酸 浓 度 提 高 至 ３ 。具 体 试 验 条 件 为 ： 磨 Ｏ 球
１ｈ 的转炉渣 ５ ， 固 比 Ｌ Ｓ ６ １ 搅 拌 速 度 ２ ０ ０ｇ 液 ／ ＝ ／， ０
岩 盐 （ Ｃ） Ｎａ １型结 构 按 照结 晶 学 观 点 ， ｏ 在 含 引， Ｃ 抖
贫化 ， 能 回收其 中的铜 ， 则进 入尾 矿 和熔炼 渣 仅 钴 中被 废 弃 。为 了综合 回收 炉渣 中 的铜 、 ， 钻 本文 重点
研究 了一种湿 法 清 洁 处理 铜 转 炉 渣 工 艺 ， 、 、 铜 钴 铁
敞 崮 比 ＵＳ
Ｈ２ Ｏ４ Ｃｏ ＝Ｃｏ Ｏ４ Ｈ２ Ｓ ＋ Ｏ＝ ＝ Ｓ ＋ Ｏ
２ ２ Ｈ ＳＯ ＋ Ｆ Ｓｉ — ２ ＳＯ４ Ｓｉ ＋ ２ ２ ２ Ｏ４ Ｆｅ ＋ Ｏ２ Ｈ Ｏ
图 １ 液 固 比（ ／ ） 浸 出的影 响 Ｌ Ｓ对
Ｆｇ １ Ｅ ｆｃｓ ｆ ａｉ ｆｌ ｕｄｔ ｏｉ （ ／ ） ｉ ｆｅｔ ｏ ｔ ｏ ｑ ｉ ｏｓｌ Ｌ Ｓ ． ｒ ｏ ｉ ｄ
渣 中， 主要 的化学 反应 方程 式如 下 ：
２Ｈ２ ＳＯ４ ２ ＋ Ｃｕ＋ ０２ ２Ｃｕ — ＳＯ４ ２Ｈ２ ＋ Ｏ
＼
斛
五
Ｈ２ ０４ Ｃｕ ＝ Ｃｕ Ｏ４ Ｈ ２ Ｓ ＋ Ｏ Ｓ ＋ Ｏ Ｈ２ Ｏ４ Ｃｕ ｉ 一 Ｃｕ Ｏ４ Ｓ Ｏ２ Ｈ２ Ｓ ＋ Ｓ Ｏ３ Ｓ ＋ ｉ ＋ Ｏ
２ ＳＯ４ Ｃｏ Ｓｉ Ｈ２ ＋ ２ Ｏ４— ２ ＳＯ４ Ｓ Ｏ２ ２Ｈ （ ＣＯ ＋ ｉ ＋ ２）
分 Ｆ抖 。 ｅ
Ｓｉ ６ ６、 ２ ０ ４２、 ２ ０ ０３ Ｋ２ ０． ４ Ｏ２ １ ．６ ＡｌＯ３ ． Ｎａ Ｏ ． ６、 Ｏ ０ ７、
目前转 炉 渣常规 的处理 方法 是选 矿 和返 回熔炼
作者简 介 ： 刘红斌（ ９ ０）男 ， １ ７一 ， 云南人 ， 工程 师
・
２ｌ Ｏ ２年 ２期
有 色 金 属 （ 炼 部 分 ） ｈｔ ： ｙｙ． ｇｉ 冶 （ ｔ ／ ｓ１ｂ ｒ ｐ ／ ｍｍ．ｎ ｃ）
ｄ ｉ ０ ３ ６ ／ ．ｓｎ １ ０ — ５ ５ ２ １ ． ２ ０ ５ ｏ ：１ ． ９ ９ Ｊ ｉｓ ． ０ ７ ７ ４ ． ０ ２ ０ ． ０
铜 转 炉 渣 湿 法 回收钴
１ ２ 试 验 原 理 ．
质总量 改变 液 固 比， 试验 采取 固定初 始硫 酸浓 度 ， 本
改变 液 固 比方式 进行 试验 ， 随着液 固 比的增 加 ， 即 浸
出体 系 中总 酸浓 度 也 随 之 增 加 。液 固 比试 验 条 件
为 ： 磨 １ｈ的转 炉渣 ５ ， 出温度 ９ 球 ０ｇ 浸 Ｏ℃ ， 酸浓 始
Ｏ ｒ９ ． ｖｅ ８
Ｋｅ ｒ ： ｏ ｅ ｌ ｇ；ｃ ｎｖ ｒ ｅ ｌｇ；ｌａ ｈｉ ｙ ｗｏ ｄｓ ｃ ｐｐ ｒ ｓａ ｏ ｅ ｔｒｓａ ｅ ｃ ｎｇ；ｃ ｏｂａｔ ｏｍｐｒ ｈ ｎｓｖ ｅ ｏｖ ｒ ｌ；ｃ ｅ ｅ ｉｅ ｒｃ ｅ
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 ， 次还 残 留一些 硫 化物 和氧 化物 等 ， 其 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 ｎ ； 主要 以硅 酸盐 和 铁酸 盐 的形式 存 在 ， 钴 而钴 离 子 半径 与 Ｆ 相 近 ， 子 组 态 相 似 ， 氧 化 物 同 属 ｅ 离 其
出 ， 过滤 性能越 好 ， 总体 而 言 ， 低 酸条 件 下 浸 且 但 在 出 ， 和铁 的浸 出率相 对较 低 。可能 的原 因是 ： 钻 硫酸
浓 度 较低 时 ， 以破坏 转炉 渣 中的化合 键 ， 难 致使 较多
温， 达温后 开始计 时并 通人 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 、 、 等金属 的浸 出率 。 钴 铁
ＬＩ Ｈ ｏ ｇ ｂ ｎ Ｕ ｎ — ｉ ，ＪＡＮＧ ｅ Ｉ Ｗ ｉ ，ＪＡ ＮＧ ｎ ｘｏ ｇ Ｉ Ｘｕ — ｉｎ ，Ｗ ＡＮＧ ｈ ｎ — ｏ ｇ ，Ｆ Ｓ ｅ ｇ ｄ ｎ ＡＮ ｎ ｑｎ Ｙａ — ｉｇ
（ ． ｈ ｍｂ ｓ ｉ ｏ ｐ ｒＳ ｌ ｎ ｔ ，Ｂ ｉｎ ０ ０ ９ ｈｎ １ Ｃ ａ ｉｈ Ｃ ｐ ｅ ｍｅｔ ｇ Ｌ ｄ ｅ ｉｇ １ ０ ２ ，Ｃ ｉａ ｉ ｊ ２ Ｂ ｉｎ ｎ ｒ ｌ ｅ ｅ ｒ ｈ Ｉ ｓｉ ｔ ｏ ｎｎ Ｌ Ｍｅａｌｒ ｙ ｅ ｉｇ１ ０ ７ ，Ｃ ｉａ ． ｅｊ ｇ Ｇｅ ｅａ Ｒ ｓ ａｃ ｎ ｔ ｕ ｅ ｆ ｉ ｔ Ｍｉｉ ｇ ８ ｔｌ ｇ ，Ｂ ｉｎ ０ ０ ０ ｈｎ ） ｕ ｊ
以上 。
关 键 词 ： 渣 ； 炉 渣 ； 出 ； ； 合 回收 铜 转 浸 钴 综
中 图 分 类 号 ：Ｔ ８ ６ ＴＦ １ Ｆ １ ； ８１ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ０ ７７ ４ （ ０ ２ ０ —０ ９ ０ １０ —５ ５ ２ １ ）２０ １－４
Ｃｏ ａ ｔＲｅ ｏ ｅ ｙ ｂｙ Ｈｙ ｒ ｍ ｅ ａ ｌ ｒ ｙ Ｐｒ ｃ ｓ ｒ ｍ ｐ ｒ Ｃｏ ｖ ｒ ｅ ｌ ｇ ｂ ｌ ｃ ｖ ｒ ｄ ｏ ｔ ｌｕ ｇ ｏ ｅ ｓ ｆ ｏ Ｃｏ ｐｅ ｎ ｅ ｔ ｒ Ｓ ａ
固 比 、 出 时 间 、 拌 速 度 、 气 速 度 等 因素 对 铜 、 浸 出 率 的 影 响 。结 果 表 明 ， 用 先 筛 选 粗 粒 度 铜 精 浸 搅 通 钴 采 矿 后 再 硫 酸 浸 出 ， 利 于 提 高 铜 回收 率 ， 的 累 计 回收 率 达 到 ９ 左 右 ， 与 铁 的 累计 回收 率 达 到 ９ 有 铜 ５ 钴 ８
２ ・ Ｏ
有色金属 （ 冶炼 部分 ）ｈｔ ： ｙｙ． ｇｉ （ｔｐ／ ｓ１ｂ ｒ ／ ｍｍ．ｎ ｃ）
２１ ０ ２年 ２ 期
Ｓ０ ９ 。 过显微 镜鉴 定 和扫描 电镜 分析 ， 炉 渣 中 ． ７ 通 转 的 主要相 组 成 为磁 铁 矿 、 属 铜 、 铜矿 一斑 铜 矿 、 金 辉 方 英石 、 橄 榄 石 ， 铁 以及 玻 璃 相 。另外 ， 含 有 铜 冶 还 炼 工艺过 程 中作为熔 剂 的未完 全融 化 、 应 的石英 。 反 采用 排 水 法 测 量 转 炉 渣 密 度 ， 均 值 为 ４ ４ 平 ．１ ｇ ｃ ， 密度 对 湿 法 冶 金 搅 拌 系统 提 出 了更 高 的 ／ｍ。 此 要 求 ， 拌强 度不 足时 ， 搅 无法使 铜 转炉渣 与浸 出剂 充 分 混合 ， 以达 到有效 浸 出的 目的 。 难
１ ９ Ｃｏ ０ ９９、 ． ２、 Ｏ ． ６６、 ｇＯ ３ ０． ３、 ． Ｆｅ ５１ ５ Ｃａ ０ ０ Ｍ ０． ３、
Ｆ 的氧化 物 （ 铁 橄 榄 石 和 磁 铁 矿 等 ） ｅ 如 中可 以 形 成 连 续 固溶体 口 ， ］ 以类 质 同象 形 式 取代 晶格 中 的部
ｏ ｅｃ ｉ ｇ ｎ ｌａ ｈ ｎ
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 ， 之达 到 一 使
定粒度后 ， 加入到盛有硫酸 溶剂 的三 口瓶 中 ， 搅拌 ， 升
结 果 说 明 ， 固 比越 大越 有 利 于有 价 金属 的浸 液
回收率 可分 别达 到 ９ 、８ ５／ ９ ％和 ９ ％ 以上 。 ９ ５ ８
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 ， 矿 为 黑 色块 状 。将 铜 转 炉渣 破 碎 、 匀混 合 、 来 均 缩分、 磨 后 送 化 学 成 分 分 析 ， 果 为 （ ） Ｃ 细 结 ：ｕ