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1、10申请公布号CN102002598A43申请公布日20110406CN102002598ACN102002598A21申请号201010600413522申请日20101222C22B7/04200601C22B15/00200601C22B23/0020060171申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号72发明人翟秀静符岩姜澜畅永锋李斌川74专利代理机构沈阳东大专利代理有限公司21109代理人梁焱54发明名称一种从含钴的铜转炉渣中回收铜和钴的方法57摘要一种从含钴的铜转炉渣中回收铜和钴的方法，在渣包中加入石英、黄铁矿和萤石改性剂；将液态的铜转炉渣倒于渣包中；控制。
2、转炉渣的冷却速率为12/MIN，冷却炉渣；待转炉渣冷却至900时，使炉渣在自然条件下降温；对冷却至300以下的转炉渣进行破碎、磨矿和浮选，回收转炉渣中的铜和钴有价金属元素。本发明方法避免了使用能耗高的电炉还原或电炉还原硫化工艺，设备简单，充分利用了液态炉渣的显热，有利于降低处理铜转炉渣时的能耗成本和设备投资。通过浮选获得的铜、钴硫化物精矿粉可作为钴精矿进行单独处理，且浮选后得到的弃渣品位低，有利于提高铜和钴的回收率。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页CN102002609A1/1页21一种从含钴的铜转炉渣中回收铜和钴的方法，其特征在于步骤如下。
3、（1）在渣包中加入石英、黄铁矿和萤石改性剂，按质量百分比计，石英用量为含钴的铜转炉渣量的28，黄铁矿用量为含钴的铜转炉渣量的210，萤石用量为含钴的铜转炉渣量的110；将液态的铜转炉渣倒于渣包中；（2）控制转炉渣的冷却速率为12/MIN，冷却炉渣；（3）待转炉渣冷却至900时，使炉渣在自然条件下降温；（4）对冷却至300以下的转炉渣进行破碎、磨矿和浮选，回收转炉渣中的铜和钴有价金属元素。2按照权利要求1所述的从含钴的铜转炉渣中回收铜和钴的方法，其特征在于通过在渣包外设置保温层的方法控制转炉渣的冷却速率。权利要求书CN102002598ACN102002609A1/4页3一种从含钴的铜转炉渣中回。
4、收铜和钴的方法技术领域0001本发明属于冶金技术领域，涉及铜转炉渣的处理技术，具体涉及一种从含钴的铜转炉渣中回收铜和钴的方法。背景技术0002在铜钴硫化矿的火法冶炼过程中，锍中的钴约有70进入转炉渣中。对于原矿含钴较高的流程而言，转炉渣将是提取钴的重要中间物料。0003转炉渣中的主要组成是铁橄榄石和少量的磁铁矿，含铁量通常在40WT以上。在冶炼造渣过程中，有价元素钴和铜会以机械夹杂和化学溶解的形式进入炉渣中，钴的含量范围为0120WT，铜的含量依据冶炼操作水平不同约在410WT的范围。其中铜主要是以硫化物机械夹杂的形式进入渣相，而钴主要是化学溶解，大部分以晶格取代的形态存在铁橄榄石和磁铁矿相中。
5、。0004对于不含钴的铜转炉渣，目前工业上广泛使用缓冷、浮选的办法来回收铜精矿，并得到部分铁精矿。但是，对于含钴的转炉渣，由于钴主要是化学溶解形式存在渣中的，在炉渣缓冷过程中无法实现钴化合物的析出和长大，所以炉渣浮选法难以回收转炉渣中的钴。0005因此，对于含钴的铜转炉渣，目前主要采用还原熔炼法和还原硫化熔炼法。在13501400的熔炼温度下，加入还原剂和硫化剂（仅还原硫化时需要），将渣中的钴还原形成钴铁合金或钴冰铜，与渣相分层后，将钴铁合金或钴冰铜分离出来。这些方法的不足之处是，操作温度高，能耗高，硫化剂和还原剂的添加量大，致使有价金属的富集比低，通常钴的富集比仅为36。得到的钴铁合金或钴冰。
6、铜在后续过程中若经湿法处理，则造成大量的铁进入湿法流程，处理难度大。0006近年来，研究人员提出采用氧压酸浸出的方法回收炉渣中有价金属。在温度为250左右，硫酸用量为原渣质量的20左右，控制氧分压为2030KPA，将渣中的有价金属浸出进入溶液中，铁橄榄石被溶出接着被氧化至三价，发生高温水解，这样，浸出渣中主要含不定型二氧化硅和赤铁矿沉淀，实现了有价金属的选择性浸出，浸出率可达95以上。然而，耐酸高压设备的投资较大，加之铜钴渣中有价金属含量低，致使物料处理量大，操作成本高。此外，从类似的高压浸出流程的工业实践来看，如红土镍矿的高压酸浸，浸出设备结垢问题严重，渣中的含硫量高，难以处理，对环境影响较。
7、大。0007因此，对于含钴的铜转炉渣中铜和钴的回收仍然缺乏合理有效的方法。发明内容0008针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种从含钴的铜转炉渣中回收铜和钴的方法，提高含钴的铜转炉渣铜和钴的回收率。0009本发明方法步骤如下（1）在渣包中加入石英、黄铁矿和萤石改性剂，按质量百分比计，石英用量为含钴的铜转炉渣量的28，黄铁矿用量为含钴的铜转炉渣量的210，萤石用量为含钴的铜转炉渣说明书CN102002598ACN102002609A2/4页4量的110。0010按质量百分比计，采用的改性剂石英中二氧化硅的含量95，黄铁矿中硫含量25，萤石中氟化钙的含量65。0011将液态的铜转炉渣倒于渣包中。
8、，使铁硅酸盐渣向FESFEOFE3O4SIO2的单一液相区移动，增加渣中FES的溶解度。加入的黄铁矿在此条件下会分解为FES和单质S，此两种物质均可将溶解损失在渣中的铜和钴氧化物还原，并进而生成硫化物。萤石的作用在于降低渣黏度。0012（2）控制转炉渣的冷却速率为12/MIN，冷却炉渣，使还原出的铜、钴硫化物颗粒通过扩散而聚结、长大。可通过在渣包外设置保温层的方法控制转炉渣的冷却速率。0013（3）待转炉渣冷却至900时，不需再控制其冷却速度，使炉渣在自然条件下降温，即拆除保温层。0014（4）对冷却至300以下的转炉渣进行破碎、磨矿和浮选，回收转炉渣中的铜和钴有价金属元素，其工艺要求与常规硫。
9、化铜矿加工工艺相同。0015本发明方法的优点在于（）该方法避免了使用能耗高的电炉还原或电炉还原硫化工艺，设备简单，工艺条件易于控制，有利于降低处理铜转炉渣时的能耗成本和设备投资。0016（）该方法充分利用了液态炉渣的显热，同时，本方法避免了使用冶金焦炭、煤、煤气和天然气等碳质还原剂，可有效降低处理时的能耗，相应降低处理成本。0017（）该方法可得到较低的弃渣品位，较之传统的电炉还原或电炉还原硫化工艺，有利于提高转炉渣中的铜、钴回收率。0018（）通过浮选获得的铜、钴硫化物精矿粉，相对于处理的原矿，其钴对铜的比例得到较大提高，即实现了钴的富集，有利于将此精矿粉单独作为钴精矿进行处理，避免了回收的。
10、钴重新返回主流程。而传统流程中通过还原硫化、静止分层后的锍和渣还要返回主流程，造成物料的不合理循环，增大冶金炉的处理量和处理能耗。具体实施方式0019实施例处理的含钴铜转炉渣CU、CO、NI、FE、SIO2、和S含量如下元素CUCONIFESIO2S含量质量108706040226353528743485从转炉渣的分析来看，其中含钴较高，大于镍的含量，所以经回收处理得到的铜、钴精矿粉可作为钴精矿进行下步的单独处理，而不返回主流程。0020实施例1从含钴的铜转炉渣中回收铜和钴的方法，步骤如下（1）在渣包中加入石英、黄铁矿和萤石改性剂，按质量百分比计，石英用量为含钴的铜转炉渣量的5，黄铁矿用量为含。
11、钴的铜转炉渣量的6，萤石用量为含钴的铜转炉渣量的5。0021按质量百分比计，采用的改性剂石英中二氧化硅的含量99，黄铁矿中硫含量27，萤石中氟化钙的含量68。0022将1300液态的铜转炉渣倒于渣包中，使铁硅酸盐渣向FESFEOFE3O4SIO2的单一液相区移动，增加渣中FES的溶解度。加入的黄铁矿在此条件下会分解为FES和单质S，说明书CN102002598ACN102002609A3/4页5此两种物质均可将溶解损失在渣中的铜和钴氧化物还原，并进而生成硫化物。萤石的作用在于降低渣黏度。0023（2）控制转炉渣的冷却速率为15/MIN，冷却炉渣，使还原出的铜、钴硫化物颗粒通过扩散而聚结、长大。。
12、通过在渣包外设置保温层的方法控制转炉渣的冷却速率。0024（3）待转炉渣冷却至900时，不需再控制其冷却速度，使炉渣在自然条件下降温，即拆除保温层。0025（4）对冷却至300以下的转炉渣进行破碎、磨矿和浮选，回收转炉渣中的铜和钴有价金属元素，其工艺要求与常规硫化铜矿加工工艺相同。经物料衡算，铜的回收率为92，钴的回收率为76。0026实施例2从含钴的铜转炉渣中回收铜和钴的方法，步骤如下（1）在渣包中加入石英、黄铁矿和萤石改性剂，按质量百分比计，石英用量为含钴的铜转炉渣量的8，黄铁矿用量为含钴的铜转炉渣量的10，萤石用量为含钴的铜转炉渣量的10。0027按质量百分比计，采用的改性剂石英中二氧化。
13、硅的含量99，黄铁矿中硫含量31，萤石中氟化钙的含量75。0028将1300液态的铜转炉渣倒于渣包中，使铁硅酸盐渣向FESFEOFE3O4SIO2的单一液相区移动，增加渣中FES的溶解度。加入的黄铁矿在此条件下会分解为FES和单质S，此两种物质均可将溶解损失在渣中的铜和钴氧化物还原，并进而生成硫化物。萤石的作用在于降低渣黏度。0029（2）控制转炉渣的冷却速率为2/MIN，冷却炉渣，使还原出的铜、钴硫化物颗粒通过扩散而聚结、长大。通过在渣包外设置保温层的方法控制转炉渣的冷却速率。0030（3）待转炉渣冷却至900时，不需再控制其冷却速度，使炉渣在自然条件下降温，即拆除保温层。0031（4）对冷。
14、却至300以下的转炉渣进行破碎、磨矿和浮选，回收转炉渣中的铜和钴有价金属元素，其工艺要求与常规硫化铜矿加工工艺相同。经物料衡算，铜的回收率为96，钴的回收率为91。0032实施例3从含钴的铜转炉渣中回收铜和钴的方法，步骤如下（1）在渣包中加入石英、黄铁矿和萤石改性剂，按质量百分比计，石英用量为含钴的铜转炉渣量的2，黄铁矿用量为含钴的铜转炉渣量的2，萤石用量为含钴的铜转炉渣量的1。0033按质量百分比计，采用的改性剂石英中二氧化硅的含量99，黄铁矿中硫含量32，萤石中氟化钙的含量79。0034将1300液态的铜转炉渣倒于渣包中，使铁硅酸盐渣向FESFEOFE3O4SIO2的单一液相区移动，增加渣。
15、中FES的溶解度。加入的黄铁矿在此条件下会分解为FES和单质S，此两种物质均可将溶解损失在渣中的铜和钴氧化物还原，并进而生成硫化物。萤石的作用在于降低渣黏度。0035（2）控制转炉渣的冷却速率为1/MIN，冷却炉渣，使还原出的铜、钴硫化物颗粒说明书CN102002598ACN102002609A4/4页6通过扩散而聚结、长大。通过在渣包外设置保温层的方法控制转炉渣的冷却速率。0036（3）待转炉渣冷却至900时，不需再控制其冷却速度，使炉渣在自然条件下降温，即拆除保温层。0037（4）对冷却至300以下的转炉渣进行破碎、磨矿和浮选，回收转炉渣中的铜和钴有价金属元素，其工艺要求与常规硫化铜矿加工工艺相同。经物料衡算，铜的回收率为82，钴的回收率为71。说明书CN102002598A。