采用稀硫酸浸出一氟化钠除钙镁—Ｐ２０４萃取 除杂一Ｐ５０７萃取分离镍钴一置换除镉一精萃除锌 一草酸铵沉钴生产草酸钴的全湿法工艺。
浸出的目的是使含钴物料中的钴镍尽可能地 进入溶液，而有害杂质铁等少量进入溶液。由于 原料中金属多以碳酸盐及氧化物形态存在，因此 用稀硫酸可将物料中钴、镍及杂质锌、镉、镁、 锰、铁等浸出，而钙、铅、铋等则转变成微溶或 不溶的硫酸盐残留在渣中。酸浸液中加入原料中 和到ｐＨ为５，溶液中铁在有氧化剂存在时，形成 黄钠（钾）铁矾进入渣中。
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时间（Ｍｉｎ）
图４不同液固比下钴的浸出率（％） 图２不同浸出时间下钴的浸出率（％）
从图４的结果可知，随着液固比的增加，钴的 从图２的结果可知，随着浸出时间的增加，钻 浸出率提高。当浸出时间大于１００ ｍｉｎ后，钴的浸 出率增加不大，同时在浸出时间８０ ｍｉｎ时，钴浸出 率为８５．６％，已经达到理论浸出率。随浸出时间的 延长，钴的浸出率增加不大，而铁的浸出明显增 加，使后续工艺除铁时因铁含量高造成钴损失增 加，综合认为合适的浸出时间为８０
８６ ８４
率为８６．１％，已经接近钴的理论浸出率。随浸出温 度的增加，能量消耗也随着增加，因此，最佳的 浸出温度为９５℃。 ２．２．４液固比对钴浸出的影响在酸度６０ ｇ／Ｌ，温 度９５。Ｃ，浸出时间４ ｈ条件下不同液固比下的试验 研究结果如图４。
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参考文献：
【ｌ】刘三平。王海北，蒋开喜，等．钴提取分离技术分忻与应用叨．有 色金属，２００４，（２）：７３． 【２】童雄，张林，闫森．综合回收有色金属物料中的伴生钴的研究 概况田．云南冶金，２００１，２５（１）：４３～４６． 【３】罗为艾．钴资源及其市场Ⅲ．湖南有色金属，１９９８，１４． 【４】季剑波．从废催化；ｆ！ｌ中回收钴ｍ．中国再生资源，１９９７，１７：（１１）：
ｏｎ
ｔｉｍｅ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ａｓ
ｗｅｌｌ
ａｓ ｒａｔｅ ｏｆ
ｓｏｌｉｄ—ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｔｈｅ
ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｃｏｂａｌｔ
ｌｅａｃｈｉｎｇ．Ｔｈｅ
ｌｅａｃｈｉｎｇ ｗｅｒｅ
ｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｉｔ ｗａｓ
ｂｅｓｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ Ｗａｓ ａｌｓｏ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｙ ｔｈｉｓ ｗｏｒｋ．
ｍｉｎ。
浸出率有一定的增加，在液固比５：１后增加液固比， 浸出率增加不大，在液固比＝５：１时已经达到了理论 浸出率，认为最大液固ＬＬ＝ｓ：１为合适。 增大液固比，浸出液中游离离子总量大，实 际上浸出开始时的总酸消耗量增加。在液固比＝３：１ 时的酸用量是液固比＝６：１的酸量的一半，增大液固 比，使浸出液残酸升高，不利于后续工艺的处理。
ＣｏＯ＋Ｈ２Ｓ０４＝ＣｏＳ０４＋Ｈ２０
反应产出结果使Ｃｏ进入溶液，不与酸反应的 脉石矿物如石英等残留在渣中。 在浸出过程，杂质元素如菱铁矿、石灰石、 白云石等也参与与酸的反应： ＭＣ０３＋Ｈ２Ｓ０４＝ＭＳ０４＋Ｈ２０＋Ｃ０２（Ｍ＝Ｆｅ、 Ｃａ、Ｍｇ） 反应结果，消耗一定量硫酸，同时使杂质如 Ｆｅ，Ｃｕ，Ｃｄ等进入溶液中。上述所有反应室温下的 Ｇｉｂｂｓ自由能△Ｇ＠为负值，反应都能向生成硫酸钴
专辑
张义忠等从铜钴尾矿中提钴的浸出实验研究
７１７
从元素分析结果可见，硅大部分是以石英形 态存在，部分以硅酸盐的形态存在，铁部分以ＦｅＳ 存在，部分以ＦｅＳ２存在。Ｃｕ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｎｉ等估 计与铁的硫化物共生在一起。由于该矿为典型的 硫化矿，原矿中有价金属Ｃｕ和Ｃｏ的含量低，同 时可以预测的是Ｃｕ和Ｃｏ绝大部分存在于硫化物， 为了降低生产成本，故该矿首先进行选矿，以提 高有价金属的品位。经联合选矿后的矿物成分如 表２所示。
Ｇａｎｇ‘，Ｌｉ Ｒｏｎｇｘｉｎｇｐ，Ｙａｎｇ Ｄｉｌ
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的方向。 ２．２影响浸出过程的因素 ２．２．１硫酸浓度对浸出率的影响 在不同硫酸浓度下的浸出率如图１所示。 在液固比 Ｌ／Ｓ＝５：ｌ，温度９５℃，浸出时间８０ ｍｉｌｌ条件下，钴
２结果与讨论
２．１浸出过程机理 浸出的目的是使物料中的钻尽可能地进入溶 液，而有害杂质铁等少量进入溶液。由于原料中 金属多以碳酸盐及氧化物形态存在，因此用稀硫 酸可将物料中钴、镍及杂质锌、镉、镁、锰、铁 等浸出，而钙、铅、铋等则转变成微溶或不溶的 硫酸盐残留在渣中。 从图１的结果可以知道，随着硫酸浓度的提 高，钻的浸出率有所增加，当硫酸浓度为６０ ｇ／Ｌ时， 钴的浸出率已达８５．６％，继续增加浸出始酸浓度对 钴浸出率增加不明显，同时硫酸浓度为６０ ｇ／Ｌ时已
第２６卷专辑
Ｖｏ！．２６学报
２００８年８月
Ａｕｇ．２００８
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＴＨＥ ＣＨＩＮＥＳＥ ＲＡＲＥ ＥＡＲＴＨ ＳＯＣＩＥ下Ｙ
从铜钻尾矿中提钴的浸出实验研究
张义忠１，一，谢刚１，李荣兴Ｈ，杨棣１
（１．昆明理工大学材料与冶金工程学院，云南昆明６５００９３；２．云南铜业集团，云南昆明６５００９５）
火法分离将含钴低的物料配人电弧炉中高温熔 化，再进行鼓风吹炼造渣，与氧亲和力比Ｎｉ大的 杂质都不同程度地氧化而进入炉渣中，即获得Ｎｉ 和Ｃｏ分离的物镍阳极和富钴渣。镍阳极经隔膜电
实验原料
以云南某铜钴矿选矿后的尾矿为原料进行铜
钴分离实验研究。该矿石为典型的硫化矿，对该 矿石进行光谱分析，结果表明该矿主要硫化物为 铁的硫化物，脉石为石英或硅酸盐类。根据光谱 的结果对该矿石进行元素化学分析，结果见表１。
２．２．３浸出温度对钴浸出率的影响
在液固比
３结论
１．对于从铜钴尾矿提钴采用稀硫酸浸出一氟化 钠除钙、镁一Ｐ２０４，Ｐ５０７联合萃取．置换除镉一精萃除 锌一草酸沉钴生产草酸钴的工艺是可行的。
Ｌ／Ｓ＝５：ｌ，酸度６０ ｇ／Ｌ，浸出时间８０ ｍｉｎ条件下，对 不同温度下钴的浸出率进行试验研究结果，如图
３。
衷２原料矿物成分０１）
在浸出过程中，主要化学反应可能是：
ＣｏＳｉ０３＋Ｈ２Ｓ０４－－ＣｏＳ０４＋Ｈ２Ｓｉ０３
ＣｏａＳｉ２０７（ＯＨ）２ｔＨ２０－Ｉ－４Ｈ２Ｓ０４＝４ＣｏＳ０４＋２Ｈ４Ｓ１０４＋２
Ｈ２０ ＣｏＣ０３＋Ｈ２Ｓ０４＝ＣｏＳ０４＋Ｈ２０－Ｉ－Ｃ０２
Ｃｏ（ＯＨ）２・２ＺｎＣ０３＋３Ｈ２Ｓ０４－－－４ＣｏＳ０４＋４Ｈ２０＋２Ｃ０２
［１２１杨守生．从低品位硫化钴矿中提取钴的研究册．山东化工，１９９８．
（１）：２８・３０．
【１３】王永利，赵丽霞．从含钴废料中提取钴的研究进展叽．再生资源 研究，２００５．（２）：２９．３２．
【９１包福毅，朱大河，方军，等．氯化浸出镍溶液中钴的分离与回收
Ｓｔｕｄｙ
Ｚｈａｎｇ
ｏｎ
Ｌｅａｃｈｉｎｇ ｏｆ Ｃｏｂａｌｔ ｉｎ Ｃｏｐｐｅｒ Ｔａｉｌｉｎｇｓ
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ｔｈａｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒａｉｓｅ ｏｆ ｓｕｌｐｈａｔｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏｐｐｅｒｔａｉｌｉｎｇ；ｃｏｂａｌｔ ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ；ｌｅａｃｈｉｎｇ；ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｐｒｏｃｅｓｓ
钴作为重要的战略金属，由于其具有优良的 物理、化学和机械性能，是生产耐高温、耐腐蚀、 高强度和强磁性等材料的重要原料，其应用十分 广泛ｎ剖。我国钴资源缺乏，单一的钴矿储量仅２％ 左右，多数以共生元素的形式存在于镍、铜、铁 等矿脉当中，在我国钴的来源主要由镍、铜、锌 冶炼系统的回收以及在生产和使用中产生的大量 含钴废料进行提炼伊¨。 钴废料的种类很多，主要有废高温合金、废 硬质合金、废磁性合金、含钴的选矿尾矿、废催 化剂和废二次电池材料等。钴废料的成分较复
８８ ８６ ，、８４
２．用硫酸浸出结果表明，随着硫酸浓度的增 加、浸出时间和浸出温度的增加以及固液比的加 大，钴的浸出率增大。 ３．浸出过程的最佳工艺条件为：液固比５：ｌ， 硫酸浓度６０ ｇ／Ｌ，浸出时间８０ ｍｉｎ，浸出温度为
９５℃。
２ ３
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号｜７８
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７４ ７２ ５
温度（℃） 图３不同温度下钴的浸出率（％）
杂，一般含有铜、锌、锰、镍、镉等有价金属，
因此想要利用其中的钴，就必须将钴与其他元素 分开，将钴提取出来。提取钴的方法主要有：火 法、湿法、萃取法、液膜法、微生物浸出法等【８ｄ
３１。
矿采矿后，经选矿的尾矿弃之不用。经分析，这
些尾矿中含有一定量的钴，可作为提钴的原料。 因此，研究从铜钴尾矿中提取钴有重要的理论和 实际应用价值。 １
从图３的结果可知，随着浸出温度的增加，钴 浸出率提高。当浸出温度大于１００℃后，钴的浸出 率增加不大，同时在浸出温度到９５℃时，钴浸出
＝＝＝＝＝＝目＿目目＝＝＝＝＝＿＿＿｜＝＝＝＝＝目ｔＥ＝＝；＿自＝＝＝＝＝＝目＝＝；＝＝＝＝；＝＝＝；＝＝；＝Ｅ＝Ｉ＝＝＝＝＝＝｛＿＝；＝＝
３～４．
专辑
张义忠等从铜钻尾矿中提钴的浸出实验研究
图１不同硫酸浓度下钴的浸出率（％）
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中国稀土学报
２６卷
经超过理论浸出率９１％。因此，在其他的条件试验 中选择６０ ｇ／Ｌ的硫酸浓度。 浸出过程中，不同酸度对浸出液中铁离子浓 度的影响不大。 ２．２．２浸出时间对钴浸出率的影响 在液固比 Ｌ／Ｓ＝５：１，酸度：６０ ｇ／Ｌ，温度９５℃进行浸出时间 对钴浸出率影响的试验研究，结果见图２。