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摘要:钻和铜是与人类密切相关的有色金属,钴是生产各种硬质合金、耐高温合金、防腐合金、催化剂、磁性材料等的重要原料,铜被广泛应用于电子电气工业、交通运输、轻工业、国防工业以及机械制造等领域。我国钴资源贫乏,随着经济的发展,我国近几年钴的消费水平大幅增长,总量仅次于美日两国,而且我国铜消费量也在逐年增长,因此加强钻和铜二次资源的综合回收利用,有着重要的意义。本文以某废水处理铁渣为研究对象,针对现有酸性浸出工艺酸耗量大、工艺流程长、金属回收率低、设备要求高等问题,采用“氨-硫酸铵-硝酸铵体系选择性浸出—萃取提取铜和钴—浓缩结晶”的工艺研究,该工艺设备要求简单、流程短、金属回收率高。通过对氨-硫酸铵-硝酸铵体系浸出过程各单因素实验条件的研究,结果表明在氨水浓度为3mol·L-1,硫酸铵浓度为1.5mo1·L-1,硝酸铵加入量为2g,液固比为8:1,浸出时间为5h,浸出温度为50℃时,钻、铜的浸出率分别为83.22%和75.33%。该氨浸过程使钴、铜等有价金属有效进入浸出液,而铁几乎不溶出,省去了后续的除铁工序,浸出液直接进行萃取工艺提取铜和钴。以氨浸液为研究对象,对其进行Lix973萃取—硫酸反萃铜的实验研究,结果表明:1)最佳萃取铜的条件为:萃取相比(O/A)为1:1,萃取时间为2min,萃取剂Lix973的浓度为5%,室温。在此实验条件下,铜的萃取率达到了99.29%。2)最佳反萃铜的条件为:反萃相比(O/A)为2:3,反萃时间为1min,硫酸浓度为160g·L-1,室温。在此实验条件下,铜的反萃率为96.13%。以萃铜余液为研究对象,对其进行P507萃取—硫酸反萃钴的实验研究,结果表明:1)最佳萃取钴的条件为:萃取相比(O/A)为3:2,萃取时间为10min,萃取剂P507的浓度为5%,室温。在此实验条件下,钴的萃取率达到了98.92%。2)最佳反萃钴的条件为:反萃相比(O/A)为1:2,反萃时间为5min,硫酸浓度为90g·L-1,室温。在此实验条件下,钴的反萃率达到了98.73%。将反萃所得水相进行浓缩结晶,得到硫酸钴和硫酸铜产品,整个流程钴、铜的金属总回收率分别为79.43%和73.57%。