CN101880771A

CN101880771A - 从含镁废液中回收镁的方法

Info

Publication number: CN101880771A
Application number: CN2010101993615A
Authority: CN
Inventors: 孙宁磊; 刘金山; 王魁珽
Original assignee: China ENFI Engineering Corp
Current assignee: China ENFI Engineering Corp
Priority date: 2010-06-07
Filing date: 2010-06-07
Publication date: 2010-11-10

Abstract

本发明公开了一种从含镁废液中回收镁的方法，包括以下步骤：A)将含镁废液与碳酸钠混合进行沉镁，得到含有碱式碳酸镁沉淀和硫酸钠的浆料；B)过滤所述浆料，分别得到碱式碳酸镁沉淀和滤液；和C)对上述碱式碳酸镁沉淀进行洗涤、干燥，得到碱式碳酸镁。根据该方法，能够从含镁废液中高效地回收镁元素以制备碱式碳酸镁，且利用成本相对较低的碳酸钠和含镁废液，整个方法的成本相对较低且方法简单易行，提出了与传统从含镁废液中回收镁的方法完全不同的新的方法。

Description

从含镁废液中回收镁的方法

技术领域

本发明从含镁废液中回收镁的方法，更具体而言，涉及一种利用碳酸钠和湿法冶金中的浸出液经除杂净化，回收铜镍等有价金属之后的硫酸镁溶液制备碱式碳酸镁、作为附属产品的硫酸钠结晶、硫酸钠饱和溶液、以及高品质活性氧化镁的方法。

背景技术

在冶金领域中，酸浸工艺是一种常用的提炼有价金属的方法。在生产钴镍或其他有价金属时，通常采用酸浸工艺将矿石中的钴镍等有价金属浸出，与此同时和钴镍伴生的镁、锰等杂质也随之被浸出。随后浸出液经净化并除杂后沉淀出钴镍，这样得到的沉钴镍后液中含有大量的镁，以及少量的杂质例如锰等，通常称为含镁废液。此外，由于在酸浸工艺中需要使用过量的酸，因此浸出液中会含有的大量未反应的酸。在实际生产中，需要对浸出液进行进一步处理，以回收含量较多的有价金属镁，并将过量的酸再利用。

传统的处理方法是将含有硫酸镁的溶液进行加热蒸发，得到硫酸镁晶体。但这种处理方法的缺点是成本高，效率低，需要消耗大量的能源，并且所得到的硫酸镁晶体的纯度低。

例如，中国专利CN101104521公开了一种硫酸镁废液的处理方法，其包括：量取一定量的硫酸镁废液，在机械搅拌条件下加热浓缩结晶，结晶后干燥、煅烧获得初级氧化镁，产生的烟气回收作为制硫酸用；把得到的初级氧化镁加水消化、过滤除杂获得氢氧化镁乳浊液，把乳浊液移入反应釜中并控制压力，在搅拌条件下通入二氧化碳进行碳化，经过滤获得碳酸氢镁溶液，在加热和搅拌条件下进行碳酸氢镁溶液热解便得到碱式碳酸镁沉淀；将得到的碱式碳酸镁沉淀经过过滤、洗涤、烘干以及煅烧获得活性氧化镁。

该技术在回收含镁废液中的镁时，通过加热浓缩结晶来获得初级氧化镁，其能耗大，且所得到的初级氧化镁的纯度低。而为了获得中间产物碱式碳酸镁，需要经过加热加压等复杂的方法流程，且消耗了大量能源，对环境造成了再次污染，并且由于该方法需要采用反应釜控制压力，因此对设备的要求高，进而生产成本高。

发明内容

本发明旨在至少解决上述问题之一，特别是解决由于对设备要求高进而导致的生产成本高的问题，从含镁废液中回收镁的方法，能够高效、简单易操作、成本低的回收镁。

为达到上述目的，本发明一方面提出一种从含镁废液中回收镁的方法，包括以下步骤：A)将含镁废液与碳酸钠溶液搅拌混合进行沉镁，得到含有碱式碳酸镁沉淀和硫酸钠的浆料；B)过滤上述浆料，分别得到碱式碳酸镁沉淀和滤液；C)对上述碱式碳酸镁沉淀进行洗涤、干燥，得到碱式碳酸镁。

根据本发明实施例的从含镁废液中回收镁的方法，还可以具有如下附加技术特征：

根据本发明一个实施例的从含镁废液中回收镁的方法，步骤A)中的所述碳酸钠溶液浓度为5wt％～25wt％，反应时间为0.5～2h，沉淀时间为0～1h。

根据本发明一个实施例的从含镁废液中回收镁的方法，在步骤A)中首先通过向所述含镁废液中加入氢氧化钠调节所述含镁废液的pH值，使其为8～12，然后再与碳酸钠溶液搅拌混合进行沉镁。

根据本发明一个实施例的从含镁废液中回收镁的方法，在步骤C)中对所述碱式碳酸镁沉淀洗涤3～5次后进行干燥，得到碱式碳酸镁。

根据本发明一个实施例的从含镁废液中回收镁的方法，进一步包括：D)将至少一部分所述碱式碳酸镁进行动态煅烧，得到活性氧化镁产品。

根据本发明一个实施例的从含镁废液中回收镁的方法，其中，在步骤D)中所述动态煅烧的煅烧温度为600～1000℃，煅烧时间为0.5～3h。

根据本发明一个实施例的从含镁废液中回收镁的方法，进一步包括：E)通过加热蒸发浓缩所述滤液，得到硫酸钠结晶和硫酸钠饱和溶液。

根据本发明一个实施例的从含镁废液中回收镁的方法，其中，对所述含镁废液进行除杂净化。

根据本发明一个实施例的从含镁废液中回收镁的方法，其中，所述除杂净化包括除去所述含镁废液的铁、铝、钴、镍和锰中的至少一种。

根据本发明一个实施例的从含镁废液中回收镁的方法，其中，所述含镁废液为湿法冶金中的硫酸浸出液。

与现有技术相比，本发明至少具有下列优点之一：

根据本发明的一个方面的从含镁废液中回收镁的方法，能够从湿法冶金过程得到的含镁废液中高效地回收镁元素以制备碱式碳酸镁、以及作为附属产品的硫酸钠结晶、硫酸钠饱和溶液，此外还可以制备高品质活性氧化镁，且利用成本相对较低的碳酸钠和含镁废液，整个方法的成本相对较低且方法简单易行，提出了与传统从含镁废液中回收镁的方法完全不同的新的方法。

根据本发明的从含镁废液中回收镁的方法，采用湿法冶金过程中产出的硫酸镁溶液，因此能够有效地处理湿法冶金产生的废液，有效地回收了矿石中的镁，增加了经济效益，减少了污染物的排放，更加环保，有利于实现循环经济。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明的第一实施例的从含镁废液中回收镁的方法流程图。

图2为本发明的第二实施例从含镁废液中回收镁的方法流程图。

图3为本发明的第三实施例的从含镁废液中回收镁的方法流程图。

图4为本发明的第四实施例的从含镁废液中回收镁的方法流程图。

图5为本发明的第五实施例的从含镁废液中回收镁的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合附图详细描述本发明的实施例，通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

在下面的描述中，含镁废液具体是指采用酸浸工艺提炼钴镍矿石中的钴镍等有价金属而得到的沉淀钴镍后的硫酸浸出液，其中含有大量未反应的硫酸，且由于矿石中与钴镍伴生的镁含量也较多，因此还含有较多的镁。此外，该含镁废液中还含有少量锰等其他杂质。然而适于用本发明的方法处理的含镁废液并不限于沉淀钴镍后的硫酸浸出液。

本发明主要在于通过利用成本相对较低的碳酸钠从含镁废液中回收镁，该方法能够从湿法冶金过程得到的含镁废液中高效地回收镁元素以制备碱式碳酸镁、硫酸钠结晶、硫酸钠饱和溶液以及高品质活性氧化镁产品，且方法简单易行成本低。

现有技术在回收含镁废液中的镁时通过加热浓缩结晶来获得初级氧化镁，其能耗大，且所得到的初级氧化镁的纯度低，而为了获得中间产物碱式碳酸镁，需要经过加热加压等复杂的方法流程，不仅需要反应釜控来制压力且消耗了大量能源，对环境造成了再次污染。本发明的实施例中，通过将含镁废液与碳酸钠溶液搅拌混合进行沉镁以得到含有碱式碳酸镁沉淀和硫酸钠的浆料；过滤上述浆料来得到碱式碳酸镁沉淀和滤液；将上述碱式碳酸镁沉淀洗涤、干燥后得到碱式碳酸镁；浓缩上述滤液可以得到硫酸钠结晶以及硫酸钠饱和溶液；将至少一部分上述碱式碳酸镁进行动态煅烧则得到活性氧化镁产品，从而能够从湿法冶金过程得到的含镁废液中高效地回收镁元素以制备碱式碳酸镁、硫酸钠结晶、硫酸钠饱和溶液以及高品质活性氧化镁产品，且利用成本相对较低的碳酸钠和含镁废液，整个方法的成本相对较低且方法简单易行。

下面参照附图描述根据本发明实施例的处理含镁废液的方法。

如图1所示，在根据本发明的第一实施例的从含镁废液中回收镁的方法中，首先取含镁废液，向含镁废液中加入碳酸钠溶液，得到含有碱式碳酸镁沉淀和硫酸钠的浆料。接着，过滤上述浆料，分别得到碱式碳酸镁沉淀和滤液。最后，对上述碱式碳酸镁沉淀进行洗涤、干燥，得到碱式碳酸镁。

如图2所示，在根据本发明的第二实施例的从含镁废液中回收镁的方法中，首先通过氢氧化钠调节含镁废液的pH值，使其为8～12，然后再与碳酸钠溶液搅拌混合进行沉镁。此后，以与第一实施例相同的方法制备碱式碳酸镁。根据本实施例，可以增加碱式碳酸镁的产率，其产率能够达到99％以上。此外，在本实施例中，虽然使用氢氧化钠来调节含镁废液的pH值，但是并不限于此，例如，通过有机碱、氨水等来调节含镁废液的pH值也同样能够得到增加碱式碳酸镁产率的效果。

图3所示为本发明的第三实施例的流程图。以与第一实施例相同的方法制备碱式碳酸镁后，对含镁废液与碳酸钠溶液搅拌混合所得到的浆料过滤取出碱式碳酸镁沉淀后得到的滤液，通过加热蒸发进行浓缩，得到硫酸钠晶体以及硫酸钠饱和溶液。其余步骤与第一实施例相同，为简略起见，在此不作阐述。

图4所示为本发明的第四实施例的流程图。首先，以与第一实施例相同的方法制备碱式碳酸镁，此后，对碱式碳酸镁进行动态煅烧，得到活性氧化镁产品。

图5所示为本发明的第五实施例的流程图。在该实施例中，首先对含镁废液进行除杂净化，以除去所述含镁废液的铁、铝、钴、镍和锰中的至少一种，得到净化后的含镁废液和渣。此后，以与实施例1相同的方法制备碱式碳酸镁。

以下将通过具体示例对本发明的实施例进行描述。

例如，在本发明下面的示例中，使用如下表1所示的成分的含镁废液，其中使用的碳酸钠溶液浓度为5wt％～20wt％。

表1(含镁废液成分表(g/l))

示例1

首先，取500ml镁含量为26g/L的含镁废液，对其进行除杂净化，将浓度为5wt％的碳酸钠溶液加入到含镁废液滤液中进行沉镁，搅拌反应2小时，在反应结束后沉淀1小时，得到含有碱式碳酸镁沉淀和硫酸钠的浆料。此后，过滤上述浆料，得到碱式碳酸镁沉淀和滤液。最后，将所得的碱式碳酸镁沉淀洗涤3次并在80℃进行干燥，得到碱式碳酸镁。

所得到的碱式碳酸镁产率为97％，碱式碳酸镁的纯度≥98％。

示例2

首先，取500ml镁含量为26g/L的含镁废液，对其进行除杂净化，将浓度为10wt％的碳酸钠溶液加入到含镁废液滤液中进行沉镁，搅拌反应1小时，在反应结束后沉淀0.5小时，得到含有碱式碳酸镁沉淀和硫酸钠的浆料。此后，过滤上述浆料，得到碱式碳酸镁沉淀和滤液。最后，将所得的碱式碳酸镁沉淀洗涤3次并在80℃进行干燥，得到碱式碳酸镁。

所得到的碱式碳酸镁产率为97％，碱式碳酸镁的纯度≥98％。碳酸钠溶液浓度的增加有利于反应速度的加快。

示例3

首先，取500ml镁含量为40g/L的含镁废液，对其进行除杂净化，将浓度为5wt％的碳酸钠溶液加入到含镁废液滤液中进行沉镁，搅拌反应1小时，在反应结束后沉淀0.5小时，得到含有碱式碳酸镁沉淀和硫酸钠的浆料。此后，过滤上述浆料，得到碱式碳酸镁沉淀和滤液。最后，将所得的碱式碳酸镁沉淀洗涤3次并在80℃进行干燥，得到碱式碳酸镁。

所得到的碱式碳酸镁产率为97％，碱式碳酸镁的纯度≥98％。随着镁浓度的增加，反应速度被加快，因此在较短的时间内即可完成反应。

示例4

首先，与示例1同样地取500ml镁含量为26g/L的含镁废液，对其进行除杂净化，在含镁废液滤液中加入一定量的氢氧化钠以增加其碱度，使其pH为9。此后，将浓度为5wt％的碳酸钠溶液加入到上述含镁废液中，搅拌反应2小时，在反应结束后沉淀1小时，得到含有碱式碳酸镁沉淀和硫酸钠的浆料。此后，过滤上述浆料，得到碱式碳酸镁沉淀和滤液。对所得到的碱式碳酸镁沉淀洗涤3次并在80℃进行干燥，得到碱式碳酸镁。

由于本实施例中通过氢氧化钠对含镁废液滤液的pH值进行了调节，相比于示例1，所得到的碱式碳酸镁产率提高至99％，且碱式碳酸镁的纯度同样为≥98％。

示例5

首先，与示例1同样地取500ml镁含量为26g/L的含镁废液，对其进行除杂净化，在含镁废液滤液中加入一定量的氢氧化钠以增加其碱度，使其pH为12。此后，将浓度为5wt％的碳酸钠溶液加入到上述含镁废液中，搅拌反应1.5小时，在反应结束后沉淀0.5小时，得到含有碱式碳酸镁沉淀和硫酸钠的浆料。此后，过滤上述浆料，得到碱式碳酸镁沉淀和滤液。对所得到的碱式碳酸镁沉淀洗涤3次并在80℃进行干燥，得到碱式碳酸镁。

所得到的碱式碳酸镁产率为99％，碱式碳酸镁的纯度为≥98％。由于含镁废液的碱度进一步增加，沉镁反应速度加快，且颗粒较大，反应结束后短时间内即可沉降分离。

示例6

取示例1所得的滤液500ml，在温度85℃下对其进行加热蒸发从而浓缩至100ml，得到硫酸钠结晶以及硫酸钠饱和溶液。此后，将硫酸钠溶液冷却至室温，进一步结晶产出硫酸钠结晶。

将得到的硫酸钠结晶烘干后得到硫酸钠晶体，质量达到市售质量要求。

示例7

将示例1所得的碱式碳酸镁在100℃下进行脱水干燥2小时，得到氢氧化镁。将所得到的氢氧化镁在800℃煅烧2小时得到MgO。

所得到的MgO的纯度≥99％，活性为160。产品质量符合轻质MgO及活性MgO质量要求。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例以及具体示例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims

1.一种从含镁废液中回收镁的方法，包括以下步骤：

A)将含镁废液与碳酸钠溶液搅拌混合进行沉镁，得到含有碱式碳酸镁沉淀和硫酸钠的浆料；

B)过滤所述浆料，得到碱式碳酸镁沉淀和滤液；和

C)对所述碱式碳酸镁沉淀进行洗涤、干燥，得到碱式碳酸镁。

2.根据权利要求1所述的从含镁废液中回收镁的方法，其特征在于，步骤A)中的所述碳酸钠溶液浓度为5wt％～25wt％，反应时间为0.5～2h，反应结束后沉淀时间为0～1h。

3.根据权利要求1所述的从含镁废液中回收镁的方法，其特征在于，在步骤A)中首先通过向所述含镁废液中加入氢氧化钠调节所述含镁废液的pH值，使其为8～12，然后再与碳酸钠溶液搅拌混合进行沉镁。

4.根据权利要求1所述的从含镁废液中回收镁的方法，其特征在于，步骤C)中，对所述碱式碳酸镁沉淀洗涤3～5次后进行干燥，得到碱式碳酸镁。

5.根据权利要求1所述的从含镁废液中回收镁的方法，其特征在于，进一步包括：

D)将至少一部分所述碱式碳酸镁进行动态煅烧，得到活性氧化镁产品。

6.根据权利要求5所述的从含镁废液中回收镁的方法，其特征在于，在步骤D)中所述动态煅烧的煅烧温度为600～1000℃，煅烧时间为0.5～3h。

7.根据权利要求1所述的从含镁废液中回收镁的方法，其特征在于，进一步包括：

E)通过加热蒸发浓缩所述滤液，得到硫酸钠结晶和硫酸钠饱和溶液。

8.根据权利要求1所述的从含镁废液中回收镁的方法，其特征在于，对所述含镁废液除杂净化。

9.根据权利要求8所述的从含镁废液中回收镁的方法，其特征在于，所述除杂净化包括除去含镁废液中的铁、铝、钴、镍和锰中的至少一种。

10.根据权利要求8或9所述的从含镁废液中回收镁的方法，其特征在于，所述含镁废液为湿法冶金中的硫酸浸出液。