发布时间 : 星期六 文章钴冶炼生产工艺设计报告更新完毕开始阅读452dbf1643323968001c9207
该工艺每天和全年产出的产品量如表 表 每天或每年的产品产出量 № 1 № 2 3.4过程
3.4过程主要技术指标和物料流量计算
在该工艺过程中，钴的回收率为68.50%，铜的回收率为91.5%。所处理的老炉渣和钴铜精矿的成分见表。
生产厂年工作300天，老炉渣和钴铜精矿按1:1使用，年生产120吨碳酸钴需要钴铜精矿为(混合后的平均含钴0.45%)：
120×45%÷0.45%÷68.50%=8759.12(t/a)
老炉渣由于在破碎细磨工序中有损失，其直收率和回收率尾99%，则老炉渣需要量为：
8759.12÷99%=8847.60(t/a)
各工序的技术经济指标和物料流量见下 3.4.1破碎－细磨工序
老炉渣首先进行破碎，破碎后粒度<50m，破碎后的老炉渣和回转窑产出沉降室烟尘一同在球磨机中进行细磨，细磨后的粒度为-120目。破碎－细磨工序物料各元素直收率和回收率为99%。
该工序的日物料流量见表 3.4.2混料工序
混料过程是将老炉渣和钴铜精矿及旋风收尘器烟尘一同混均匀，目的是使该物料在焙烧过程中充分相互反应，是物料中的钴等有价金属转化为可酸溶的物质。混料过程中物料有一定的飞扬损失，飞扬损失为物料量锝0.2%，各元素的回收率和直收率99.80%。
混料过程的物料流量见表。
名称 电解铜 金属钴） 单位 吨 日产出量 3.549 0.201 年产出量 1064.700 60.300 碳酸钴（折合吨 9
3.4.3制粒工序
制粒的目的是将混均匀的物料加入少量的水分后形成颗粒，这样在回转窑焙烧时随烟气所带到收尘系统的数量少，收尘系统符荷小，返料少，减少过程中循环的物料和过程损失。制粒颗粒大，不利用硫酸化焙烧的进行，制粒的颗粒小，返料多，因此制粒后的物料粒径为3~6mm，水分8~10%(选择10%)，损失率0.2%，该工序的各元素的回收率和直收率为99.8%。
该过程的物料流量见表。 3.4.4焙烧工序
焙烧是在回转窑内将物料中的硫化物及氧化为硫酸盐，同时也将老炉渣中的钴硅酸盐分解，使钴也转化为硫酸盐。焙烧温度650~680℃，物料高温停留时间120~150min，焙砂产率80%，空气过剩系数160%。钴、铜的硫酸化转化率>95%。
焙烧过程主要利用物料中的元素硫燃烧作为热源，如果该燃烧热不足，利用回转窑的燃烧室煤燃烧补充不足的热源。
焙烧脱硫率68.25%，As的挥发率49.79%，Sb的挥发率34.26%，钴和铜的直收率89.32%，回收率98.02%。
焙烧过程的投入产出如表。 3.4.5一段浸出工序
将回转窑产出的焙砂进行湿磨，细磨后的焙砂颗粒粒度为-120目，细磨后矿浆打入中间槽，然后低流用砂泵打入一段浸出槽。用二段浸出液及二段浸出渣洗涤后液进行调浆，液固比为2.5:1，浸出温度50~70℃，浸出时间120~150min。一段浸出时钴的浸出率30%，铜的浸出率70%，锑的浸出率10%，砷的浸出率75%，Ni、Fe、Mg、S、Zn的浸出率分别为40%、5%、30%、96.67%、30%。浸出终点pH=2.0~3.5。
一段浸出过程的物料流量如表。 3.4.6二段浸出工序
一段浸出料浆经板框压滤后的渣送入二段浸出槽，二段浸出用其前面的浸出渣洗涤水并补充部分新水后调浆，然后补加适量的硫酸进行浸出。液固比为：2.0:1，浸出温度60~70℃，浸出时间150~180min。一段浸出时钴
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的浸出率93.30%，铜的浸出率96.65%，Sb、As、Ni、Fe、Mg、S、Zn的浸出率分别为83.62%、69.83%、68.67%、10.61%、59.22%、97.46%、83.88%，浸出终点pH<0.5。
浸出工序的各元素浸出率为：Co95.22%、Cu98.12%、Fe15.08%、Sb85.23%、Mg71.03%、S97.80%、Ni80.74%、As92.12%、Zn88.51%。
3.4.7氧化除铁砷等工序
氧化是将溶液中的铁氧化为高价的铁，其然后与溶液中的砷酸离子等结合为稳定的砷酸铁和高价铁水解，从而脱除溶液中的砷铁等杂质。脱砷时首先采用空气氧化溶液中的铁，氧化时间150~180min，氧化温度60~80℃，氧化终点的pH为2.5~3.5，空气氧化后再搅拌30min。氧化后的渣进行浆化洗涤，使渣中吸附的有价金属尽可能被洗涤下来。氧化过程中钴的损失率5%，铜的损失率3%，砷的脱除率98%，铁的脱除率99%，Sb、Mg、S、Ni、Zn的脱除率分别为98%、5%、0.05%、8%、5%，钴的回收率92%，铜的回收率98%。
氧化工序的物料流量如表。 3.4.8电积工序
氧化除杂后的溶液与部分的电积后液混合，调整电积前的溶液含铜45~50g/L。电积的添加剂为硫脲，添加量为40g/t铜，电积的阴极电流密度160A/m2，电积温度45~55℃，同极间距100mm，槽电压2V，电流效率85%，电耗2150~2250度/吨铜。阳极为铅合金板。
电积过程铜的直收率59.97%。
种板槽的电积同铜电积，阴极为316L的不锈钢。 电积过程的物料流量如1表。 3.4.9石灰中和沉铜
电解后液含有较高的铜，在该溶液回收钴以前必须将其中的铜回收。铜的回收采用中和沉铜的方法。石灰中和时首先将石灰调浆，然后加入溶液中。中和过程的温度60~80℃，中和时间160~210min，中和终点的pH=6.0~7.5，中和后再搅拌30min。中和渣用热水洗涤，洗涤液和中和后液一同进入下一工序。
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中和过程中，铜的沉淀率96.52%，元素Fe、Sb、、Mg、S、Ni、As、Zn的沉淀率分别为60.96%、91.44%、5.08%、99.5%、5.08%、81.28%、5.08%，钴的直收率为94.92%。
石灰中和过程的物料流量如表。 3.3.10苏打沉淀钴
苏打沉钴是利用苏打与溶液中的硫酸钴反应生产在溶液中溶解度较小的碱式碳酸钴沉淀，使钴与其它部分杂质和溶液分离。苏打沉钴过程中，程度温度50~70℃，沉钴时间120~150min，苏打或配成溶液加入沉钴液中或直接加入沉钴液中，苏打分多次加入。苏打加入完后，再搅拌30min。
沉钴过程中，钴的回收率90%。
沉钴后液送废水进行净化，除去溶液中的重金属，使溶液的派放达到国家标准。
3.4.11全流程的各种原材料和辅料消耗
根据流程的物料流量计算，我们得到该工艺的全流程各中原材料和辅料的消耗如表。
表 全流程的原材料和辅料消耗 序号 № 1 № 2 № 3 № 4 № 5 № 6 № 7 名称 煤 电 硫酸 苏打 硫脲 老炉渣 单位 吨 万度 吨 吨 kg 吨 日消耗 10.500 2.3000 9.870 10.731 0.420 0.142 29.492 年消耗 690.000 2961.000 126.000 42.600 8847.600 石灰（85%） 吨 12