一種從硫鈷精礦中綜合回收其中鈷鎳銅鐵資源的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及火法冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種從硫鈷精礦中綜合回收其中鈷鎳銅鐵資源的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鈷是一種重要的戰(zhàn)略金屬，鈷及其合金廣泛應(yīng)用于電機(jī)、機(jī)械、化工、電子、航空和航天等領(lǐng)域。鎳也是一種用途很廣的金屬，主要用于不銹鋼、合金鋼、特種鋼、鎳基合金、電鍍和非合金領(lǐng)域。銅在電器、輸電和電子工業(yè)中用量最大，軍事上用銅制造各種子彈、炮彈、艦艇冷凝管和熱交換器以及各種儀表的彈性元件等。還可用來制作軸承、軸瓦、油管、閥門、栗體，以及高壓蒸汽設(shè)備、醫(yī)療器械、光學(xué)儀器、裝飾材料及金屬藝術(shù)品和各種日用器具等。
[0003]攀枝花釩鈦磁鐵礦中除含F(xiàn)e、V、Ti以外，還含有以硫化物形式存在的Co、N1、Cu等有價(jià)金屬。每年可廣約3萬噸硫鉆精礦，這種硫鉆精礦的品位比$父低，而且多與鐵、銅、銀等多種金屬共生(Co 0.21 ?2.103%、Ni 0.18 ?4.305%、Cu 0.11 ?1.37%、Fe 18 ?50% )，用選礦和冶金的方法提取和回收很困難，所以長(zhǎng)期以來一直沒有得到有效的回收利用。在同行業(yè)中對(duì)低品位鈷鎳資源還沒有一套完善的提純工藝，主要作為副產(chǎn)品回收，生產(chǎn)過程中由于品位低、生產(chǎn)工藝復(fù)雜，因此金屬回收率低、生產(chǎn)成本高。目前，國(guó)內(nèi)外大多都采用硫酸化焙燒-浸出-凈化-鈷鎳分離濕法冶金工藝處理硫鈷精礦，僅對(duì)焙燒料浸出液中鈷的富集與分離方法有所不同。對(duì)硫鈷精礦進(jìn)行氧化焙燒-煤基直接還原-電爐熔煉分離提取其中的鐵、鈷、鎳、銅等有價(jià)資源，目前尚未見報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種回收率高的從攀枝花硫鈷精礦中分離回收鈷、鎳、鐵、銅資源的工藝方法。
[0005]本發(fā)明從硫鈷精礦中綜合回收其中鈷鎳銅鐵資源的方法，包括如下步驟:
[0006](I)氧化焙燒:硫鈷精礦經(jīng)氧化焙燒后，得到焙燒料；其中氧化焙燒條件為:焙燒溫度500?750°C，焙燒時(shí)間10?20min，過?？諝庀禂?shù)在1.2?2.0 ;
[0007](2)壓力成型:將物料混勻，制成濕球團(tuán)；其中各物料重量配比如下:焙燒料:還原劑:粘結(jié)劑:水=100: (15?25): (3?8) (4?9)；
[0008](3)干燥:將所述濕生球團(tuán)干燥得干球團(tuán)；
[0009](4)直接還原:將所述干球團(tuán)進(jìn)行高溫快速直接還原，得到金屬化球團(tuán)；
[0010](5)保護(hù)冷卻:將所述金屬化球團(tuán)進(jìn)行保護(hù)冷卻，用以防止再氧化；
[0011](6)熔煉深還原:將冷卻后的金屬化球團(tuán)進(jìn)行熔煉深還原，得到含鈷鎳銅生鐵和爐渣。
[0012]其中，滿足以下任意一項(xiàng):
[0013]步驟(I)中所述硫鈷精礦的粒度為100?325目。
[0014]步驟⑵中所述焙燒料的粒度為100?270目，且小于200目占65%以上。
[0015]步驟(2)中所述還原劑主要為普通煤粉、無煙煤粉、石墨粉、焦炭粉、活性炭、木炭、藍(lán)炭、石油焦、瀝青焦中的一種或其混合物。
[0016]步驟(2)中所述粘結(jié)劑為聚乙烯醇、羧甲基纖維素、糖蜜、蔗糖、淀粉、漿糊中的一種或其混合物。
[0017]步驟(2)中所述壓力成球步驟的成型壓力為5?20MPa，成型時(shí)間為15?80s。
[0018]步驟(3)中所述干燥步驟在鼓風(fēng)干燥箱中進(jìn)行，干燥溫度為100?220°C，干燥時(shí)間為40?10min0
[0019]步驟(4)中所述干球團(tuán)直接還原步驟在還原爐、電阻爐或轉(zhuǎn)底爐或車底爐或隧道窯中進(jìn)行。
[0020]步驟(4)中所述干球團(tuán)直接還原步驟的還原溫度為1200?1400°C，還原時(shí)間為20?50min，氣氛為還原性氣氛。
[0021]步驟(5)保護(hù)冷卻是用以防止再氧化，待金屬化球團(tuán)冷卻后，測(cè)定其金屬化率，用以表征球團(tuán)的還原效果。
[0022]步驟(5)中所述金屬化球團(tuán)在氮?dú)?、氬氣等保護(hù)氣體中或煤粉等還原介質(zhì)中保護(hù)冷卻。
[0023]步驟(5)中所述球團(tuán)的金屬化率是采用化學(xué)分析法分別測(cè)定球團(tuán)樣品中金屬鐵(MFe)含量和全鐵(TFe)含量，并按式子(MFe/TFe) X 100%進(jìn)行計(jì)算得到。
[0024]步驟￠)中所述金屬化球團(tuán)在熔煉深還原之前，加入一定比例的石灰作造渣劑，并控制堿度在1.1?1.8之間。
[0025]步驟(6)中所述金屬化球團(tuán)的熔煉深還原步驟在電弧爐或者電阻爐中進(jìn)行。
[0026]步驟(6)中所述金屬化球團(tuán)熔煉深還原步驟的熔分溫度為1400?1600°C，熔分時(shí)間為15?50min。
[0027]本發(fā)明方法適用于火法冶煉鈷鎳鐵銅行業(yè)，改善和克服了目前硫鈷精礦處理工藝中存在的工藝流程長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)效益低、環(huán)境污染嚴(yán)重的缺點(diǎn)，具有工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、周期短、效率高等優(yōu)點(diǎn)，能高效地從硫鈷精礦中分離出鐵、鈷、鎳、銅等有價(jià)資源，回收率均在95%以上，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
[0028]圖1本發(fā)明實(shí)施例提供的從硫鈷精礦中綜合回收鈷鎳銅鐵資源的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下為本發(fā)明的具體實(shí)施案例，這些實(shí)施例的給出是對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明，而不意味著對(duì)本發(fā)明的限制。
[0030]實(shí)施例1
[0031](I)將硫鈷精礦100g進(jìn)行細(xì)磨，過100目篩后裝入坩禍內(nèi)，其品位為:Ni0.45%, Co 0.87%, Fe 46.84%, Cu 0.18%, S 25.21%。在氧化性氣氛下，當(dāng)電阻爐溫度上升到600°C，過?？諝庀禂?shù)為1.5時(shí)，將坩禍放入爐內(nèi)保溫15min后隨爐保護(hù)冷卻，得到焙燒料795go
[0032](2)將焙燒料細(xì)磨后過200目篩，其中-200目占72.23%。將物料按焙燒料:無煙煤粉:聚乙烯醇:水=100:22:3:9的重量比配料并混勻。分別稱取10份質(zhì)量為97g的混合料在壓力成型機(jī)上壓制成球，成型壓力為15MPa，成型時(shí)間為30s，得到10個(gè)濕球團(tuán)。
[0033](3)將所有濕球團(tuán)放于坩禍中，在鼓風(fēng)干燥箱中干燥，干燥時(shí)間為50min，干燥溫度為150°C，得到898g干球團(tuán)。
[0034](4)當(dāng)電阻爐溫度為1350°C時(shí)，將干球團(tuán)置于電阻爐內(nèi)還原30min后迅速取出，將球團(tuán)放入氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛中冷卻，得到704g金屬化球團(tuán)。
[0035](5)將冷卻的金屬化球團(tuán)粉碎后，配入一定比例的生石灰，控制堿度為1.4左右。二者混勻后在電弧爐內(nèi)進(jìn)行熔煉深還原，熔分溫度為1600°C，熔分時(shí)間為20min，得到553g含鈷鎳銅生鐵和148g爐渣。含鈷鎳銅生鐵中鐵的品位82.47%，鐵的回收率為97.37%;鈷的品位為1.54%，鈷的回收率達(dá)97.89%;鎳的品位為0.79%，鎳的回收率達(dá)97.08%;銅的品位為0.32%，銅的回收率達(dá)98.31%。
[0036]實(shí)施例2
[0037](I)將硫鈷精礦100g進(jìn)行細(xì)磨，過100目篩后裝入坩禍內(nèi)，其品位為:Ni0.45%, Co 0.87%, Fe 46.84%, Cu 0.18%, S 25.21%。在氧化性氣氛下，當(dāng)電阻爐溫度上升到450°C，過剩空氣系數(shù)為1.0時(shí)，將坩禍放入爐內(nèi)保溫1min后隨爐保護(hù)冷卻，得到焙燒料848g。
[0038](2)將焙燒料細(xì)磨后過200目篩，其中-200目占65.53%。將物料按焙燒料:普通煤粉:聚乙烯醇:水=100:8:2:3的重量比配料并混勻。分別稱取10份質(zhì)量為94g的混合料在壓力成型機(jī)上壓制成球，成型壓力為12MPa，成型時(shí)間為30s，得到10個(gè)濕球團(tuán)。
[0039](3)將所有濕球團(tuán)放于坩禍中，在鼓風(fēng)干燥箱中干燥，干燥時(shí)間為30min，干燥溫度為250°C，得到870g干球團(tuán)。
[0040](4)當(dāng)電阻爐溫度為IlOOcC時(shí)，將干球團(tuán)置于電阻爐內(nèi)還原60min后迅速取出，將球團(tuán)放入氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛中冷卻，得到682g金屬化球團(tuán)。
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