CN103395796B - 蛇纹石的综合利用方法及其所用的设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了蛇纹石的综合利用方法及其所用的设备。其方法为：向蛇纹石中加入硫酸并加热，后过滤得第一滤液和酸解残渣；向酸解残渣中加入水和氢氧化钠，再过滤得水玻璃；向第一滤液中加入氧化剂；再加入pH值调节剂发生沉淀反应，再过滤得铁铝混合物和第二滤液；向铁铝混合物中加入水和氢氧化钠，后过滤得铁沉淀物和偏铝酸钠溶液；向第二滤液中加入硫化物反应，再过滤得镍钴混合物和第三滤液；向第三滤液中加入氧化剂反应；后加入碱性吸附剂，再过滤得硫酸镁溶液。其设备包括第一酸解槽，第一过滤机，碱解反应器，铁铝沉淀反应器，碱洗反应器，镍钴沉淀反应器，第二、三、四和五过滤机。本发明可将蛇纹石中的六种元素提取出来，充分利用其价值。

Description

蛇纹石的综合利用方法及其所用的设备

技术领域

本发明涉及湿法冶金工艺领域，具体而言，涉及蛇纹石的综合利用方法及其所用的设备。

背景技术

蛇纹石为含水的富镁硅酸盐型矿物，其中的成分以硅、镁为主，同时含有铁、镍、钴、铝等有价元素。

多年来，蛇纹石被用作制备钙镁磷肥、耐火材料、助滤剂及用作生产铸石及岩棉的辅助原料等。

随着社会经济的发展，国民经济建设对各种资源的需求与日俱增，因此，蛇纹石作为一种含有多种有价元素的矿产资源，近年来已逐渐引起各界重视。有关院校、科研院所及生产企业积极开展了蛇纹石综合利用技术研究，主要集中在湿法冶金工艺方面，并取得了一些进展，产生了多种综合利用方法。

例如：王玉亮发明的《利用蛇纹石制备轻质氧化镁、白炭黑并对制镁母液回收硫酸铵》（公开号CN1422808A）专利中，将蛇纹石中的镁和硅两种元素分离出来，制得氧化镁和白炭黑。

上述专利提供的方法只能分离提取出蛇纹石中镁元素和硅元素，而未将蛇纹石中的铁、镍、钴、铝等金属元素分离出来，可见，该方法对蛇纹石的综合利用价值低。

发明内容

本发明的目的在于提供蛇纹石的综合利用方法及其所用的设备，以解决上述的问题。

在本发明的实施例中提供了蛇纹石的综合利用方法，包括：

步骤A：将蛇纹石粉碎，向其中加入硫酸并加热，进行酸解，之后过滤，得到第一滤液和酸解残渣；

步骤B：向所述酸解残渣中加入水和氢氧化钠，反应后再过滤，得到水玻璃；

步骤C：向所述第一滤液中加入氧化剂使其中的Fe²⁺氧化；再向其中加入pH值调节剂，使反应液的pH值终点为1.5-5.5，同时发生沉淀反应，再过滤得到铁铝混合物和第二滤液；向所述铁铝混合物中加入水和氢氧化钠，反应后过滤，得到铁沉淀物和偏铝酸钠溶液；

所述氧化剂为以下中的一种或多种：过氧化氢、次氯酸钠、氯酸钠、高氯酸和高锰酸钾；

所述pH值调节剂为以下中的一种或多种：氨、氨水、碳酸钠、碳酸铵、碳酸氢铵和氢氧化钠；

步骤D：向所述第二滤液中加入水溶性硫化物反应，再过滤制得镍钴混合物和第三滤液；

步骤E：向所述第三滤液中加入所述氧化剂反应；之后在加温条件下加入碱性吸附剂，使溶液反应终点的pH值为5.5-9.5，再过滤得到硫酸镁溶液和滤渣；回收所述滤渣并将其返回步骤A中作酸解配料液使用；

所述碱性吸附剂为以下中的一种或多种：菱苦土、氧化镁、水镁石粉、菱镁矿粉和碳酸镁。

在本发明的实施例中提供了上述蛇纹石的综合利用方法所用的设备，包括：第一酸解槽、第一过滤机、碱解反应器、第二过滤机、铁铝沉淀反应器、第三过滤机、镍钴沉淀反应器、第四过滤机、碱洗反应器、第五过滤机；

所述第一酸解槽用于：所述步骤A中的酸解；

所述第一过滤机用于：所述步骤A中的过滤；

所述碱解反应器用于：所述步骤B的反应；

所述第二过滤机用于：所述步骤B中的过滤；

所述铁铝沉淀反应器用于：所述步骤C中制备铁铝混合物的反应；

所述第三过滤机用于：所述步骤C中的过滤，以得到铁铝混合物；

所述镍钴沉淀反应器用于：所述步骤D的反应；

所述第四过滤机用于：所述步骤D的过滤；

所述碱洗反应器用于：所述步骤C中向所述铁铝混合物中加入水和氢氧化钠的反应；

所述第五过滤机用于：所述步骤C中向所述铁铝混合物中加入水和氢氧化钠反应后的过滤。

本发明上述实施例的蛇纹石的综合利用方法及其所用的设备可以将蛇纹石中的镁、硅、铁、钴、镍、铝六种元素分离提取出来，充分利用了蛇纹石的有价资源。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子对本发明做进一步的详细描述。

实施例一

该实施例提供了一种蛇纹石的综合利用方法，包括：

步骤A：将蛇纹石粉碎，向其中加入硫酸并加热，进行酸解，之后过滤，得到第一滤液和酸解残渣；

步骤B：向酸解残渣中加入水和氢氧化钠，反应后再过滤，得到水玻璃；

步骤C：向第一滤液中加入氧化剂使其中的Fe²⁺氧化；再向其中加入pH值调节剂，使反应液的pH值终点为1.5-5.5，同时发生沉淀反应，再过滤得到铁铝混合物和第二滤液；向铁铝混合物中加入水和氢氧化钠，反应后过滤，得到铁沉淀物和偏铝酸钠溶液；

氧化剂为以下中的一种或多种：过氧化氢、次氯酸钠、氯酸钠、高氯酸和高锰酸钾；

pH值调节剂为以下中的一种或多种：氨、氨水、碳酸钠、碳酸铵、碳酸氢铵和氢氧化钠；

步骤D：向第二滤液中加入水溶性硫化物反应，再过滤制得镍钴混合物和第三滤液；

步骤E：向第三滤液中加入氧化剂反应；之后在加温条件下加入碱性吸附剂，使溶液反应终点的pH值为5.5-9.5，再过滤得到硫酸镁溶液和滤渣；将滤渣返回步骤A中作酸解配料液使用；

碱性吸附剂为以下中的一种或多种：菱苦土、氧化镁、水镁石粉、菱镁矿粉和碳酸镁。

上述方法可以将蛇纹石中的镁、硅、铁、钴、镍、铝六种元素分离提取出来，充分利用了蛇纹石的有价资源，其具体的提取原理为：

步骤A中，以硫酸为分解剂，使蛇纹石中的镁、铁、铝、钴、镍元素与硫酸反应生成相应的可溶性盐类而进入液相。过滤后得到主要成分为硫酸镁、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝、硫酸钴、硫酸镍的第一滤液和主要成分为二氧化硅的酸解残渣。以下的化学反应式表示该步骤中发生的主要化学反应：

3MgO·2SiO₂·2H₂O+3H₂SO₄→3MgSO₄+2SiO₂↓+5H₂O；

NiO+H₂SO₄→NiSO₄+H₂O；

FeO+H₂SO₄→FeSO₄+H₂O；

Fe₂O₃+3H₂SO₄→Fe₂(SO₄)₃+3H₂O；

CaO+H₂O+H₂SO₄→CaSO₄·2H₂O↓；

CoO+H₂SO₄→CoSO₄+H₂O；

2Co₂O₃+4H₂SO₄→4CoSO₄+4H₂O+O₂↑；

Al₂O₃+3H₂SO₄→Al₂(SO₄)₃+3H₂O。

步骤B中，向对步骤A所产生的酸解残渣中加入水和氢氧化钠，使二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠而进入液相，反应后再过滤，得到水玻璃（即液体硅酸钠）；从而将蛇纹石中的硅元素分离提取出来。以下的化学反应式表示该步骤中发生的主要化学反应：

nSiO₂+2NaOH→Na₂O·nSiO₂+H₂O。

步骤C中，向第一滤液中加入氧化剂使其中的Fe²⁺氧化为Fe³⁺。然后向其中加入pH值调节剂，控制反应液的pH值终点为1.5-5.5，使溶液中的铁、铝发生沉淀反应，再经过滤得到铁铝混合物和第二滤液；向铁铝混合物中加入水和氢氧化钠，使铁铝混合物中的铝转化为偏铝酸钠而进入液相。最后经过滤洗涤，得到较纯的铁沉淀物和偏铝酸钠溶液，从而将铁与铝分离开，不仅使含铁沉淀物得到纯化，而且为铝资源的综合利用奠定了基础。以下的化学反应式表示该步骤中发生的主要化学反应，氧化剂以双氧水为例：

2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂→2Fe³⁺+2H₂O；

Fe³⁺+2H₂O→FeOOH↓+3H⁺；

Al³⁺+3H₂O→Al(OH)₃↓+3H⁺；

Al(OH)₃+NaOH→Na[Al(OH)₄]。

步骤D中，向第二滤液中加入硫化物，使其中的镍、钴离子生成硫化镍和硫化钴沉淀而进入固相，经过滤被分离出来，获得镍钴混合物，实现了蛇纹石中镍、钴元素的分离提取。并且获得的镍钴混合物可作为工业原料。以下的化学反应式表示该步骤中发生的主要化学反应，硫化物以硫化钠为例：

NiSO₄+Na₂S→NiS↓+Na₂SO₄；

CoSO₄+Na₂S→CoS↓+Na₂SO₄。

步骤E中，向除镍、钴后溶液，即第三滤液中加入氧化剂使其中残余的Fe²⁺转化为Fe³⁺，然后加入碱性吸附剂以调整溶液的pH值，同时利用碱性吸附剂的化学活性，对溶液中的各种金属和非金属杂质进行吸附净化，使第三滤液得到精制，经过滤获纯净的硫酸镁溶液。精制硫酸镁溶液用于后续工序镁化合物的制备。此外采用镁系碱性吸附剂，不仅可以避免将其它金属杂质引入溶液中，而且在处理过程还将增加溶液中镁离子浓度。

由上文可知，本发明提供的方法利用酸解、氧化、沉淀三个过程将蛇纹石中的镁、硅、铁、镍、钴、铝六种元素分离提取出来，并且该六种元素的提取物分别为硫酸镁、水玻璃、铁沉淀物、镍钴混合物、偏铝酸钠溶液。此外，本发明还以上述提取物为基础，对其进行进一步的加工，制得高纯度、高附加值的化工产品，以提高蛇纹石的综合利用价值。

本发明对从蛇纹石酸解液中沉淀铁的工艺进行了创新。与传统的氧化水解法沉铁工艺相比，本发明提供的方法中，如步骤C，可以有效控制沉铁过程中镁、镍的损失。具体为：传统的氧化水解法沉铁所生成的沉淀物为氢氧化铁，而氢氧化铁本身具有较强的极性，对溶液中的镁离子、镍离子具有一定的吸附作用，容易造成镁、镍资源的流失，传统的氧化水解法沉铁工艺不仅会导致镁镍资源的流失，而且所获得的含铁沉淀物中含有一定量的镁、镍、铝杂质，严重影响铁沉淀物的纯度。因此，使铁沉淀物无法进行进一步的利用，只能作为废渣排放，对环境造成污染。按照本发明步骤C中的方法，沉铁过程所生成的铁沉淀物为FeOOH，FeOOH相比氢氧化铁，吸附性极低，因此不会因为化学吸附而造成镁、镍资源的流失。同时，沉铁过程采用的pH值调节剂可为一种碱性较弱的溶液，在严格控制流速的条件下不会造成反应体系局部碱性过强，避免了镁、镍元素的局部性共沉淀，避免了镁、镍资源的流失。由于提取的含铁沉淀物的纯度较高，因而为含铁沉淀物的综合利用及高纯度铁系化工产品的制备奠定了基础。例如用于制备高纯度的电池级草酸亚铁和高纯度的氧化铁等。另外，经过试验证明，利用上述方法Fe的沉淀率大于99%；含铁沉淀物含MgO≤0.4%，NiO≤0.03%；沉铁过程Mg带损率≤0.1%，Ni带损率≤0.68%。

此外，本发明还以上述提取物为基础，对其进行进一步的加工，制得高纯度、高附加值的化工产品，以提高蛇纹石的综合利用价值。

优选地，步骤B之后还包括步骤F：

步骤F：向步骤B产生的水玻璃中加入分散剂和硫酸进行反应，后经陈化、分离得到滤饼和第四滤液；将滤饼漂洗、干燥制得高分散性白炭黑，同时产生水蒸气，并回收产生的水蒸气。

分散剂为以下中的一种或多种：十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、聚乙二醇、聚乙烯醇和聚乙烯醚等。

上述步骤F实现了以蛇纹石所制得的硅酸钠制备高分散性白炭黑的目的，即对蛇纹石中的硅及所制得的硅酸钠进行了精细加工，同时回收了干燥过程中产生的水蒸气，具体过程为：

加入硫酸与溶液中的硅酸钠发生化学反应，生成白炭黑沉淀，过滤得到的滤饼即为白炭黑湿品，将滤饼干燥即可得到白炭黑和水蒸气。其中，加入硫酸的同时加入分散剂的作用是：利用分散剂的位阻和表面修饰作用，制得具有特殊晶体结构和良好分散性能的白炭黑产品，即高分散性白炭黑。较之于普通沉淀法白炭黑，高分散性白炭黑有更高的工业价值和经济价值，可用于高档轮胎的制造等。以下的化学反应式表示该步骤中发生的主要化学反应：

Na₂O·nSiO₂+H₂SO₄+（n-1）H₂O→nH₂SiO₃↓+Na₂SO₄；

H₂SiO₃→SiO₂↓+H₂O。

由上述反应可知，该步骤F中产生的第五滤液主要成份为硫酸钠，可综合利用以制得硫酸钠产品。对此不仅可以实现对工艺废水的综合利用，而且可以消除因废水排放对环境造成的影响。对第五滤液进行综合利用的方法：在白炭黑制备工序，采用本发明所提出的浓酸法工艺进行沉淀反应，以提高第五滤液中硫酸钠的浓度，减轻综合利用过程的蒸发负荷；回收第五滤液，采用多级浓缩及蒸发结晶的方法收得硫酸钠产品。

同时将上述步骤F中产生的水蒸气进行回收，收得水以用于其它步骤溶液的稀释、产物的漂洗等，从而实现水的循环利用，达到节约用水、降低生产成本的目的。

上文中制备高分散白炭黑的步骤F中还可以将反应条件作进一步优选：

例如，取部分水玻璃，放入反应容器中，并将该部分水玻璃稀释为原始浓度的5%-30%；再向其中加入分散剂，并将溶液加热至50-90℃，在此温度条件下再向其中加入硫酸至溶液pH值为5-9，再陈化至不再产生沉淀；再以并流的方式加入剩余的水玻璃和硫酸，并且在并流加入过程中使反应器中溶液的pH值保持在5-9；加完水玻璃后，再继续加入硫酸至反应器中溶液的pH值为2-8。

上述步骤F优选的反应方法中，首先取部分水玻璃进行稀释，以作为反应底液，再加入分散剂并将溶液加热至50-90℃，为后续反应提供合适的温度条件，以提高反应速率，然后再向其中加硫酸至pH值为5-9，再经陈化，此时溶液中的硅已转化为白炭黑。之后再采用并流的方式加入剩余的水玻璃和硫酸，在并流加入的过程中，保持反应体系的pH值为5-9，此时，水玻璃和硫酸在装有反应底液（已完成初步沉淀）的反应容器中不断发生化学反应，生成新的沉淀。由于采用并流的加料方式，水玻璃和硫酸均以特定流速进入反应体系，因而反应容器中反应物的浓度不会骤然增加或降低，溶液的pH值也比较稳定。在并流加料过程中，由于底液的存在，会对后续加入的硫酸起到一定稀释作用，因而无需在加料入将水玻璃和硫酸进行稀释。可见，并流加料方式不仅减去了水玻璃和硫酸稀释工序，节约了设备投资，而且还减少了水的使用量，提高了第四滤液中硫酸钠的浓度，有利于对第四滤液的综合利用。

优选地，步骤C之后还包括步骤G：向步骤C产生的铁沉淀物，加入适量的硫酸并加热，使含铁沉淀物发生酸解反应，生成相应的铁盐。之后加入铁粉进行还原反应，将反应体系中的Fe³⁺还原为Fe²⁺，再过滤得到初步的硫酸亚铁溶液；之后加入可溶性氟化物以沉淀溶液中的钙镁杂质，经过滤得到一级除杂后的硫酸亚铁溶液；之后再向其中加入可溶性硫化物，使一级除杂后溶液中的重金属杂质进一步沉淀，经过滤得到二级除杂后的硫酸亚铁溶液；最后向二级除杂后的硫酸亚铁溶液中加入共沉淀剂，使硫酸亚铁溶液中残留的三价铁转化为氢氧化铁沉淀，经过滤获三级除杂后硫酸亚铁溶液，即纯净的硫酸亚铁溶液。再向三级除杂的硫酸亚铁溶液中加入草酸盐或草酸，生成草酸亚铁沉淀，之后经过滤得到草酸亚铁和第五滤液（草酸亚铁母液）；回收第五滤液将其返回步骤G中用于铁沉淀物的酸解反应。

共沉淀剂为以下中的一种或多种：氨水、碳酸钠、碳酸铵、碳酸氢铵、尿素和氢氧化钠。

此外，还将第五滤液返回铁沉淀物的酸解工序用作酸解配料。

以下的化学反应式表示该步骤中发生的主要化学反应：

2FeOOH+3H₂SO₄→Fe₂(SO4)₃+4H2O；

Fe+Fe₂(SO4)₃→3FeSO₄；

FeSO₄+H₂C₂O₄·2H₂O→FeC₂O₄·2H₂O↓+H₂SO₄。

由上文可知，该步骤G中，第五滤液中的主要成分为硫酸，因而可将其回收并加入步骤G中对FeOOH的酸解溶液中。这样的循环使用减少了蛇纹石综合利用中硫酸的消耗，降低了生产成本，同时也消除了废液排放以及由此对环境造成的污染。

此外步骤C中获得的含铁的沉淀物还可以进行以下步骤I处理获得氢氧化铁：

步骤I：向步骤C产生的较纯含铁沉淀物中加入硫酸发生酸解反应，使其中的铁转化为相应的铁盐，再过滤得到铁盐溶液；之后加入可溶性氟化物以沉淀溶液中的钙镁杂质，再经过滤得到一级除杂后的铁盐溶液，之后向其中加入可溶性硫化物，使一级除杂后溶液中的重金属杂质进一步沉淀，经过滤得到二级除杂后的铁盐溶液；最后向二级除杂后的铁盐溶液中加入共沉淀剂，使铁盐溶液中残留的铝离子转化为氢氧化铝沉淀，经过滤获三级除杂的铁盐溶液，再向三级除杂的铁盐溶液中加入双氧水，氧化其中的亚铁离子，再加入碱，生成氢氧化铁沉淀，再过滤得到氢氧化铁和第六滤液；的碱为以下中的一种或多种：氨水、氨气、碳酸钠、碳酸铵、碳酸氢铵等。

上述步骤I中，先加入硫酸使沉淀物生成可溶性的硫酸铁，再加入氧化剂将溶液中残留的少量的亚铁离子氧化成三价铁离子，后加入碱，使三价铁离子形成氢氧化铁沉淀，经过过滤即可得氢氧化铁产物。以下的化学反应式表示该步骤中发生的主要化学反应：

2FeOOH+3H₂SO₄→Fe₂(SO₄)₃+4H₂O；

2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂→2Fe³⁺+2H₂O；

当加入的碱为氨时：

Fe³⁺+3NH₃·H₂O→Fe(OH)₃↓+3NH₄ ⁺；

当加入的碱为碳酸盐时：

2Fe³⁺+3CO₃ ^2—+3H₂O→2Fe(OH)₃↓+3CO₂↑。

并且步骤I中所获得的氢氧化铁还可进一步加工成其它的铁化合物，以应用于更多的化工领域，例如经过煅烧制得高纯氧化铁，即将氢氧化铁脱水、干燥、煅烧得到高纯氧化铁，同时产生水蒸气，回收该水蒸气，其化学反应为：

2Fe(OH)₃→Fe₂O₃+3H₂O。

同样，上述制备氧化铁过程中产生的水蒸气，收得水以用于其它步骤溶液的稀释、产物的漂洗等，从而实现水的循环利用，达到节约用水、降低生产成本的目的。

优选地，步骤C之后还包括步骤H：向偏铝酸钠溶液中加入硫酸，使溶液的pH值为3.5-6.5，同时生成沉淀，再过滤，得到氢氧化铝。

上述步骤H通过进一步向偏铝酸钠溶液中加入硫酸，使其中的铝进入固相，再通过过滤、漂洗，以提高铝化合物的纯度，最终制得高纯度的氢氧化铝。以下的化学反应式表示该步骤中发生的主要化学反应：

2Na[Al(OH)₄]+H₂SO₄→2Al(OH)₃↓+Na₂SO₄+2H₂O

此外，在上述步骤H制得氢氧化铝外，还可以做进一步加工，制备氧化铝、硫酸铝或者其它铝化合物，以适应不同的工业用途，例如通过以下的方式：

煅烧氢氧化铝，得到氧化铝。该过程发生的化学反应为：

2Al(OH)₃→Al₂O₃+3H₂O

和/或，

用硫酸酸解氢氧化铝，得到硫酸铝。该过程发生的化学反应为：

2Al(OH)₃+3H₂SO₄→Al₂(SO₄)₃+6H₂O。

优选地，在步骤E之后还包括：

向硫酸镁溶液中加入共沉淀剂，直至溶液刚出现浑浊，再过滤得到精制的硫酸镁溶液；同上文，共沉淀剂为以下中的一种或多种：氨水、碳酸钠、碳酸铵、碳酸氢铵、尿素和氢氧化钠等。

上述过程发生了共沉淀反应，从而进一步除去硫酸镁溶液中残留的铁、镍、钴等金属杂质。

在上述优选的方法基础上，还可将精制的硫酸镁溶液进一步加工得到其它镁化合物，例如：

优选地，向硫酸镁溶液（即步骤E产生的不经过共沉淀处理的硫酸镁溶液）或精制的硫酸镁溶液中加入氨水，生成沉淀，再过滤得到氢氧化镁和第七滤液。该方法以氨为沉淀剂沉淀镁离子，制得氢氧化镁产品，其化学方式为：

MgSO₄+2NH₄OH→Mg（OH）₂↓+（NH₄）₂SO₄。

和/或，优选地，向硫酸镁溶液或精制的硫酸镁溶液中加入碳酸氢铵，碳酸铵、或碳酸氢铵和氨水的混合溶液，进行反应，再过滤得到碱式碳酸镁和第八滤液。

该方法制得了碱式碳酸镁产品，其发生的化学反应为：

MgSO₄+2NH₄HCO₃→Mg(HCO₃)₂+(NH₄)₂SO₄；

Mg(HCO₃)₂+2H₂O→MgCO₃·3H₂O↓+CO₂↑；

5[MgCO₃·₃H₂O]→4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O↓+CO₂↑+10H₂O。

上述两个将硫酸镁进一步加工的优选方法中，分别产生了第七滤液和第八滤液，这两个滤液中的主要成份均为硫酸铵，因而还可以采用以下的方法处理上述滤液，制得氨水。得到的氨水可用于其它化学用途或者本发明的方法中需要用到氨水的步骤中，从而实现了化学原料的循环利用，既避免了由氨氮废水排放给环境造成的污染，又实现了氨的循环使用，降低了蛇纹石的综合利用成本。回收处理第八滤液和第九滤液可采用如下的步骤J：

回收第七滤液和第八滤液，并向其中加入硫酸进行中和，使溶液的pH值为2.5-3.5，再向其中加入碱土金属氧化物的固体或悬浮液，发生分解反应，再分离得到氨气和残液（以下称为“铵解残液”）。将氨气吸收收得氨水，并将该残液返回到步骤A中作酸解配料液使用。化学反应为：

(NH₄)₂SO₄+MgO→MgSO₄+2NH₃↑+H₂O

氨吸收反应：

NH₃+H₂O→NH₃·H₂O。

上文提供的氨回收方法，不仅达到了回收氨的目的，而且回收过程所产生的残液中含有一定量的硫酸镁，将铵解残液送往蛇纹石酸解工序（即步骤A中的酸解），用于酸解配料，实现了铵解残液的循环利用，消除了环境污染。

上述步骤J中，加入的碱土金属氧化物的状态为固体或者悬浮液，优选使用悬浮液，因为悬浮液的反应表面积大，可以提高反应速率。其中，悬浮液的操作可采用如下方法实现：

先用水与碱土金属氧化物的固体或悬浮液混合并打制成浆，然后首先将中和后的被处理液（第七滤液和第八滤液）送往铵解反应器，再将碱土金属氧化物的料浆送入铵解反应器，在搅拌和加热条件下发生铵解反应。

此外，上述步骤J中，铵解反应所产生的气体为氨气和水蒸气的混合气体，收得浓度符合要求的氨水，可采用如下处理方法：

在微负压条件下将产生的氨气和水蒸气的混合气体抽出，并使其冷凝形成稀氨水，再将所收得的稀氨水加热至45-85℃。由于氨在水中的溶解度随温度的升高而降低，在上述温度条件下，氨随着溶解度的降低而从稀氨水中逸出，而水还远远没有达到沸点，因此所逸出的气体为纯度较高的氨气。从而实现了氨与水的分离。收集挥发出的氨气，以纯水为吸收剂，经吸收后形成所需浓度的氨水。

此外，当步骤I中所用的碱为氨水，和/或氨气时，则产生的第六滤液中的主要成份也为硫酸铵，因此可回收步骤I中产生的第六滤液，并用步骤J的方法处理第六滤液。原理同上。

优选地，步骤A中对蛇纹石的酸浸过程中，在加入硫酸时，还可以进一步加入酸解助剂，酸解助剂为以下中的两种或两种以上：氯化铵、氯化钠、氯化钾、氟化铵、氟化钠、氟化钾、硝酸铵、硝酸钠、硝酸钾、磷酸氢铵、磷酸氢钠、磷酸二氢钾、聚乙二醇、聚乙烯醇和聚乙烯醚。加入这些酸解助剂可提高蛇纹石中各有价元素的分解率。

优选地，在加入酸解助剂的基础上，还可以将步骤A的方法做如下改进：

步骤A中酸解的反应条件为：溶液的pH值为0.5-2.5，反应温度为80-100℃，反应时间为达到温度条件后120-360min。

并且步骤A之后和步骤B之前进一步包括：

将步骤A得到的酸解残渣再采用步骤A的方法进行酸解处理。

上述优选方法中，选取了蛇纹石酸解最佳的pH值和温度，采用循环酸浸工艺，即将蛇纹石生矿粉与配料液混合后与硫酸进行酸解反应，经过滤收得第一滤液和酸解残渣；将该酸解残渣与配料液混合后与硫酸进行二级酸解反应，经过滤收得二级酸解液和二级酸浸残渣；二级酸解得到的酸解液送回原始酸解工序用于酸解配料，二级酸解得到的酸解残渣送往水玻璃及白炭黑制备工序，用作制备水玻璃及白炭黑的原料。通过循环酸浸工艺，提高了蛇纹石中元素的分解率。并且通过多次试验证明，采用该方法对蛇纹石进行酸解，可得到以下的酸解率：MgO为98.5%，TFe为85.4%，NiO为96.83%，Co为94%，Al为93.65%，进一步对二氧化硅的碱解率为95.6%。最终，对以上产品的收率为：收率：MgO：90%；TFe：92.27%；NiO：85.2%；Co：92.2%；Al：88.2%；SiO₂：95.2%（TFe是指全铁，即所有化合价的铁）。

优选地，实施例的步骤C中，制备铁铝沉淀物时，需要用pH值调节剂调节溶液的pH值，使其反应终点值为1.5-5.5，调节pH值的方法可以采用多种，例如：

氧化后的第一滤液与pH值调节剂以并流的方式加入反应容器中，同时控制氧化后的第一滤液与pH值调节剂的流速，使反应容器中溶液的反应终点pH值为1.5-5.5。

采用上述并流的方式加入氧化后的第一滤液与pH值调节剂，同时控制两者的流速，从而使得反应容器中溶液的pH值保持稳定。此外，采用并流加入反应物的方式，不会出现区域性碱性过强，从而避免了碱性过强时氢氧化镁沉淀和氢氧化镍沉淀的生成，从而避免镁和镍的流失，同时也提高了得到的铁铝沉淀物的纯度。

可见，上文提供的步骤C中调节pH值的方法，不仅可以使溶液的pH值保持在恒定的范围内，还可以减少提取分离铁时对镁、镍的损失。

优选地，步骤E之后还包括：将步骤E产生的滤渣（主要成分为氢氧化镁）加入步骤A中的酸解反应器中，使其与硫酸发生分解反应，生成硫酸镁等。采用这样的方法，可以综合利用滤渣中的镁及其它有价元素，提高系统经济效益。

上文中提及的“返回步骤A中作酸解配料液使用”指返回步骤A中，加入到酸解的反应液中，进行酸解反应，以进一步提取废料中残留的有价金属元素和硅元素。

实施例二

本发明还提供了蛇纹石的综合利用设备，可以用于实施例一提供的方法，包括：

第一酸解槽、第一过滤机、碱解反应器、第二过滤机、铁铝沉淀反应器、第三过滤机、镍钴沉淀反应器、第四过滤机、碱洗反应器和第五过滤机；

第一酸解槽用于步骤A中的酸解；

第一过滤机用于步骤A中的过滤；

碱解反应器用于：步骤B的反应；

第二过滤机用于：步骤B中的过滤；

铁铝沉淀反应器用于：步骤C中得到铁铝混合物的反应；

第三过滤机用于：步骤C中的过滤，以得到铁铝混合物；

镍钴沉淀反应器用于：步骤D的反应；

第四过滤机用于：步骤D的过滤；

碱洗反应器用于：步骤C中向铁铝混合物中加入水和氢氧化钠的反应；

第五过滤机用于：步骤C中向铁铝混合物中加入水和氢氧化钠反应后的过滤。

本发明还采用以下设备，以实现蛇纹石综合利用过程中有价元素的综合利用及含铵母液（第七滤液、第八滤液）的处理，避免环境污染，降低生产成本。

优选的，这些设备包括：共沉淀槽、第六过滤机、镁化合物沉淀反应器、第七过滤机、铵解反应器、第八过滤机、一级吸收器、二级分离器、二级吸收器和混合吸收器；

共沉淀槽用于：硫酸镁溶液与共沉淀剂的反应；共沉淀剂为以下中的一种或多种：氨水、碳酸钠、碳酸铵、碳酸氢铵、尿素和氢氧化钠。

第六过滤机用于：硫酸镁溶液与共沉淀剂反应后的过滤；

镁化合物沉淀反应器用于：精制的硫酸镁溶液与氨水或碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸氢铵与氨水混合溶液的反应；

第七过滤机用于：精制的硫酸镁溶液与氨水或碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸氢铵与氨水混合溶液反应后的过滤；

铵解反应器用于：第七滤液、第八滤液与硫酸的中和反应，以及中和反应后再加入碱土金属氧化物的固体或悬浮液的反应；

第八过滤机用于：铵解反应器中加入碱土金属氧化物的固体或悬浮液反应后的过滤；

一级吸收器用于：收集铵解反应器中生成的氨与水蒸气的混合气体，并将其转化为氨水；

二级分离器用于：加热一级吸收器获得的氨水，分离出含水蒸气的氨气；

二级吸收器用于：使二级分离器获得的含水蒸气的氨气中的水蒸气冷凝，生成氨水和未被冷凝的氨气，返回二级分离器，未被冷凝的氨气进入混合吸收器；

混合吸收器用于：在冷却条件下以水为吸收剂对来自二级吸收器的氨气进行吸收，制得规定浓度的氨水。

为达到上述目的，混合吸收器可以采用多种设计，例如由混合器、储罐、循环泵和冷却器四部分组成。

为了更清楚地说明本发明内容和特点，以下还提供了两个具体试验例。

试验例一

以蛇纹石制备氢氧化镁、高分散性白炭黑、电池级草酸亚铁、镍钴精矿（镍钴混合物）、硫酸铝及对工艺废水进行综合利用。

生产所用蛇纹石原矿各元素含量为：

MgO：37.81%；Fe₂O₃：4.15%；NiO：0.32%；Co：0.05%；Al₂O₃：3.43%；SiO₂：44.69%。

将100kg细度为80目的蛇纹石矿粉，按液固比4:1与来自后续工序的工艺废水混合，加入硫酸及矿粉质量1%的活化剂，保持反应温度为75℃，控制总反应时间为240min。其中一级反应时间为150min，二级反应时间为90min。控制一级反应pH值终点0.5，二级反应pH值终点0.5。反应完毕后经压滤收得一、二级酸解液和一、二级酸解残渣。一级酸解液送往后续工序用作制备电池级草酸亚铁、镍钴混合物、硫酸铝、氢氧化镁的原料，二级酸解残渣送往硅酸钠及高分散白炭黑制备工序，用作制备硅酸钠及高分散白炭黑原料，二级酸解液返回一级酸解工序，用作分解蛇纹石原矿粉的配料液。经化学分析，完成上述酸解操作后，蛇纹石中各元素的分解率为：

MgO：98.2%；Fe₂O₃：85.6%；NiO：96.5%；Co：92.5%；

Al₂O₃：93.2%。

蛇纹石酸解残渣SiO₂含量95.01%（干基），在硅酸钠制备工序，酸解残渣中SiO₂碱分解率：94.9%。

按照前述工艺对蛇纹石酸解液进行系统化处理，结果如下：

收得铁铝沉淀物7.9kg，其中含Fe₂O₃44%，以酸解率为参照进行计算，铁沉淀率98.1%；

经分析，铁铝沉淀物中含Al(OH)₃55.5%，MgO0.4%，NiO0.09%，镁带损率0.1%，镍带损率2.2%（“带损”是指铁铝沉淀物吸附元素或元素共沉淀造成的损失，例如“镁带损”是指铁铝沉淀物吸附的镁及共沉淀损失的镁）。

对含铁铝沉淀物进行碱洗，经过滤、洗涤、干燥获得精制含铁沉淀物3.7kg，含Fe₂O₃3.48kg；获碱洗出液30L，经分析、含偏铝酸钠6.3kg，浓度为210g/L；进一步处理制得Al(OH)₃共4.08kg，再经酸解、浓调、结晶、脱水制得含量为98.2%的Al₂(SO₄)₃·16H₂O15.27kg，以获得的Al(OH)₃为参照，收率为91.1%。

将碱洗后的精制含铁沉淀物经洗涤、酸解、还原、净化、沉淀制得含量为99.6%的草酸亚铁10.9kg（还原过程有铁进入）。

将除铁后溶液采用硫化法沉镍钴，收得含Ni为26.8%，含Co5.2%的镍钴混合物0.84kg，以酸解率为参照，镍收率为93.8%，钴收率为94.9%。

将净化后的精制硫酸镁溶液与浓度为25%的氨水在镁化合物沉淀反应器中反应，制得含量为98.7%的Mg(OH)₂44.7kg，以酸解率为参照进行计算，收率为82.0%。

将二级酸解工序所产生的二级酸解残渣进行漂洗、碱解、沉淀、分离、洗涤、脱水、干燥制得含量为95.6%的高分散性白炭黑42.2kg，按碱分解率为参照进行计算，收率为95.1%。

按照本发明工艺对白炭黑干燥过程所产生尾气中的水蒸气进行回收，收得纯水83.7kg，水回收率为84.9%。白炭黑生产过程产生白炭黑母液400kg，其中含硫酸钠32.7kg，经蒸发、结晶收得硫酸钠27.8kg，收率85.0%；蒸发过程收得蒸馏水310kg，水回收率84.4%。

将650kg含硫酸铵为120kg的氢氧化镁母液与含量为85%的苦土粉47kg反应，经分离、吸收制得浓度为18.5%的氨水135kg。硫酸铵分解率为95.1%，以铵分解率为参照，氨回收率为84.8%。

氨水回收过程产生脱氨后纯水120kg，在氨回收系统内用作氨吸收剂；产生铵解残液500kg（硫酸镁浓度210g/L），送往蛇纹石酸解工序用作配料液。

试验例二

生产所用蛇纹石原矿各元素含量同试验例一。

将100kg细度为80目的蛇纹石矿粉，按液固比4:1与来自后续工序的工艺废水混合，加入硫酸及矿粉质量4%的活化剂，保持反应温度为95℃，控制总反应时间为240min。其中一级反应时间为150min，二级反应时间为90min。控制一级反应pH值终点0.5，二级反应pH值终点0.5。反应完毕后经压滤收得一、二级酸解液和一、二级酸解残渣。一级酸解液送往后续工序用作制备镍钴精矿、高纯氧化铁、氢氧化铝、碱式碳酸镁，二级酸解残渣送往硅酸钠及高分散白炭黑制备工序，用作制备硅酸钠及高分散白炭黑原料，二级酸解液返回一级酸解工序，用作分解蛇纹石原矿粉的配料液。

经化学分析，完成上述酸解操作后，蛇纹石中各元素的分解率为：

MgO：98.6%；Fe₂O₃：87.6%；NiO：97.5%；Co：93.3%；

Al₂O₃：94.1%；蛇纹石酸解残渣SiO₂含量97.8%（干基）；

碱分解率：95.6%。

按照前述工艺对蛇纹石酸解液进行系统化处理，结果如下：

制得镍钴混合物0.88kg，其中含Ni26.3%，含Co5.1%，以酸解率为参照，镍收率为95.3%，钴收率为96.4%。

制得高纯氧化铁3.4kg，其中Fe₂O₃含量99.5%，以酸解率为参照，收率93.5%；

制得氢氧化铝4.35kg，其中Al(OH)₃含量98.8%，以酸解率为参照，收率92.7%；

制得碱式碳酸镁72.2kg，其中MgO含量42.5%，以酸解率为参照，收率82.3%；

将碱式碳酸镁30kg在1050℃条件下煅烧6h，制得含量为99.65%的高纯氧化镁12.8kg；

将碱式碳酸镁30kg在650℃条件下煅烧8h，制得吸碘值为150含量为91.5%的活性氧化镁13.9kg；

制得高分散性白炭黑42.6kg，其中SiO₂含量为96.8%，按碱分解率为参照，收率为96.5%。

按照本发明工艺对白炭黑干燥过程所产生尾气中的水蒸气进行回收，收得纯水84.8kg，水回收率为85.2%。白炭黑生产过程产生白炭黑母液410kg，其中含硫酸钠31.6kg，经蒸发、结晶收得硫酸钠26.8kg，收率84.8%；蒸发过程收得蒸馏水320kg，水回收率84.6%。

将640kg含硫酸铵为115kg的碱式碳酸镁母液与含量为85%的苦土粉45kg反应，经分离、吸收制得浓度为18.5%的氨水130kg。硫酸铵分解率为95.2%，以铵分解率为参照，氨回收率为85.4%。

氨水回收过程产生脱氨后纯水110kg，在氨回收系统内用作氨吸收剂；产生铵解残液510kg（硫酸镁浓度206g/L），送往蛇纹石酸解工序用作配料液。

上述两个试验例中得到的各种产品的质量如表1-10所示。

表1氢氧化镁的质量

项目	指标	项目	指标
				Mg(OH)2/%	98.5	Fe/%	0.001
CaO/%	0.08	Mn/%	0.002
				Cl-/%	0.1	重金属ppm	28
SO4 2-/%	0.1	粒径μm（一次粒径）	1.7

表2碱式碳酸镁的质量

项目	指标	项目	指标
				MgO/%	42.5	Fe/%	0.01
CaO/%	0.07	As/ppm	3
				SO4 2-/%	0.05	重金属ppm	18

表3氧化镁的质量

指标名称	指标	指标名称	指标
				MgO/%	99.65	硫酸盐/%	0.2
CaO/%	0.15	酸不溶物/%	0.05
				Fe/%	0.005	重金属（Pb）ppm	10
Cl-/%	0.08	堆积密度g/ml	0.35

表4活性氧化镁的质量

项目	指标	项目	指标
				MgO/%	91.5	酸不溶物/%	0.15
CaO/%	0.15	吸碘值/mg(I2)/g	150
				Cl-/%	0.1	堆积密度g/ml	0.2
Fe/%	0.05	灼烧减量/%	9.5

表5高分散白炭黑的质量

项目	指标	项目	指标
				二氧化硅含量%	96.8	灼烧减量(1000℃)%	3.1
白度	95	pH值（10%水悬浮液）	6.5

筛余物(45um)%	0.5	比表面积(m2/g)	260
				加热减量%	2.2	DBp吸收值(cm3/g)	3.10

表6电池级草酸亚铁的质量

项目	指标（%）	项目	指标（%）
				主含量	99.6	钙(Ca2+)	0.001
水分	0.05	镁(Mg2+)	0.001
				硫酸不溶物	0.004	铅(Pb2+)	0.0003
硝酸不溶物	0.004	铜(Cu2+)	0.001
				硫酸盐（SO4 2-）	0.02	锌(Zn2+)	0.003
氯化物(C1-)	0.005	镍(Ni2+)	0.002
				钾（K+）	0.0002	铬(Cr2+)	0.001
钠（Na+）	0.001	三价铁(Fe3+)	0.001
				平均粒径(D50)	2.5μm

表7高纯氧化铁的质量

项目	指标（%）	项目	指标（%）
				主含量	99.5	钾（K+）	0.007
FeO	0.1	钠（Na+）	0.015
				SiO2	0.01	钙(Ca2+)	0.005
硫酸盐（SO4 2-）	0.05	镁(Mg2+)	0.004
				干燥失量	0.15	氯化物(C1-)	0.01

表8镍钴精矿的质量

项目	指标（%）	项目	指标（%）
				Ni	26.3	Co	5.1
Mn	0.4	SiO2	2.6
				As	0.08	MgO	3.2

表9氢氧化铝的质量

项目	指标（%）
		主含量	98.8
水分	0.7
		Fe2O3	0.01

表10硫酸铝的质量

项目	指标（%）	项目	指标（%）
				Al2O3	15.9	Fe	0.21
水不溶物	0.08	pH值（1%水溶液）	5.0

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.蛇纹石的综合利用方法，其特征在于，包括：

步骤A：将蛇纹石粉碎，向其中加入硫酸并加热，进行酸解，之后过滤，得到第一滤液和酸解残渣；

步骤B：向所述酸解残渣中加入水和氢氧化钠，反应后再过滤，得到水玻璃；

步骤C：向所述第一滤液中加入氧化剂使其中的Fe²⁺氧化；再向其中加入pH值调节剂，使反应液的pH值终点为1.5-5.5，同时发生沉淀反应，再过滤得到铁铝混合物和第二滤液；向所述铁铝混合物中加入水和氢氧化钠，反应后过滤，得到铁沉淀物和偏铝酸钠溶液；

所述氧化剂为以下中的一种或多种：过氧化氢、次氯酸钠、氯酸钠、高氯酸和高锰酸钾；

所述pH值调节剂为以下中的一种或多种：氨、氨水、碳酸钠、碳酸铵、碳酸氢铵和氢氧化钠；

步骤D：向所述第二滤液中加入水溶性硫化物反应，再过滤制得镍钴混合物和第三滤液；

步骤E：向所述第三滤液中加入所述氧化剂反应；之后在加温条件下加入碱性吸附剂，使溶液反应终点的pH值为5.5-9.5，再过滤得到硫酸镁溶液和滤渣；回收所述滤渣并将其返回步骤A中作酸解配料液使用；

所述碱性吸附剂为以下中的一种或多种：菱苦土、氧化镁、水镁石粉、菱镁矿粉和碳酸镁；

所述步骤A中酸解的反应条件为：溶液pH值为0.5-2.5，反应温度为80-100℃，反应时间为达到温度条件后120-360min；

并且所述步骤A之后和所述步骤B之前进一步包括：

将所述步骤A得到的酸解残渣再采用所述步骤A的方法进行酸解处理。

2.根据权利要求1所述的蛇纹石的综合利用方法，其特征在于，还包括下列步骤：

步骤F：向步骤B产生的所述水玻璃中加入分散剂和硫酸进行反应，再经陈化、分离得到滤饼和第四滤液；将所述滤饼漂洗、干燥制得高分散性白炭黑，同时产生水蒸气；再回收产生的水蒸气；

回收所述第四滤液，将其浓缩结晶，得到硫酸钠和水蒸气；再回收水蒸气；

所述分散剂为以下中的一种或多种：十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、聚乙二醇、聚乙烯醇和聚乙烯醚。

3.根据权利要求1所述的蛇纹石的综合利用方法，其特征在于，还包括下列步骤：

步骤G：向步骤C产生的所述铁沉淀物中加入硫酸并加热，发生酸解反应，之后加入铁粉进行还原反应，将反应体系中的Fe³⁺还原，再过滤得到初步的硫酸亚铁溶液；之后向其中加入可溶性氟化物反应，经过滤得到一级除杂后的硫酸亚铁溶液；之后再向其中加入可溶性硫化物，再经过滤得到二级除杂后的硫酸亚铁溶液；再向所述二级除杂后的硫酸亚铁溶液中加入共沉淀剂，反应后过滤获三级除杂后的硫酸亚铁溶液；向所述三级除杂后的硫酸亚铁溶液中加入草酸盐或草酸，生成沉淀，之后过滤得到草酸亚铁和第五滤液；

回收所述第五滤液并将其返回所述步骤G中用于铁沉淀物的酸解反应；

所述共沉淀剂为以下中的一种或多种：氨水、碳酸钠、碳酸铵、碳酸氢铵、尿素和氢氧化钠；

和/或，

步骤H：向步骤C产生的所述铁沉淀物中加入硫酸发生酸解，再过滤得到铁盐溶液；之后向所述铁盐溶液中加入可溶性氟化物反应，再过滤得到一级除杂后的铁盐溶液；之后向所述一级除杂后的铁盐溶液中加入可溶性硫化物，后过滤得到二级除杂后的铁盐溶液；再向所述二级除杂后的铁盐溶液中加入所述共沉淀剂反应，再过滤得到三级除杂后的铁盐溶液；再向所述三级除杂后的铁盐溶液中加入双氧水，氧化其中的亚铁离子，后加入碱反应，再过滤得到氢氧化铁和第六滤液；

将所述氢氧化铁洗涤、脱水、煅烧，制得氧化铁，同时产生出水蒸气；再回收产生的水蒸气；

所述碱为以下中的一种或多种：氨水、氨气、碳酸钠、碳酸铵和碳酸氢铵。

4.根据权利要求1所述的蛇纹石的综合利用方法，其特征在于，还包括下列步骤：

步骤I：向所述步骤C产出的偏铝酸钠溶液中加入硫酸，使溶液的pH值为3.5-6.5，生成沉淀，再过滤得到氢氧化铝；

所述步骤I之后还包括：煅烧所述氢氧化铝，得到氧化铝；和/或，用硫酸酸解所述氢氧化铝，得到硫酸铝。

5.根据权利要求1所述的蛇纹石的综合利用方法，其特征在于，还包括：

向步骤E产生的所述硫酸镁溶液中加入氨水、碳酸钠、碳酸铵、碳酸氢铵、尿素和氢氧化钠中的一种或多种，直至溶液刚出现浑浊，再过滤得到精制的硫酸镁溶液。

6.根据权利要求5所述的蛇纹石的综合利用方法，其特征在于，还包括：

向所述硫酸镁溶液或所述精制的硫酸镁溶液中加入氨水，生成沉淀，再过滤得到氢氧化镁和第七滤液；

回收所述第七滤液，向其中加入硫酸进行中和，使溶液的pH值为2.5-3.5；再向其中加入碱土金属氧化物的固体或悬浮液，发生分解反应，再分离得到氨气和残液；将氨气吸收收得氨水，并将该残液返回到所述步骤A中作酸解配料液使用。

7.根据权利要求5所述的蛇纹石的综合利用方法，其特征在于，还包括：

向所述硫酸镁溶液或所述精制的硫酸镁溶液中加入碳酸氢铵、碳酸铵或碳酸氢铵和氨水的混合溶液，进行反应，再过滤得到碱式碳酸镁和第八滤液；

回收所述第八滤液，向其中加入硫酸进行中和，使溶液的pH值为2.5-3.5；再向其中加入碱土金属氧化物的固体或悬浮液，发生分解反应，再分离得到氨气和残液；将氨气吸收收得氨水，并将该残液返回到所述步骤A中作酸解配料液使用。

8.根据权利要求3所述的蛇纹石的综合利用方法，其特征在于，还包括：

所述步骤H中所用的碱为氨水和/或氨气，回收所述第六滤液，向其中加入硫酸进行中和，使溶液的pH值为2.5-3.5；再向其中加入碱土金属氧化物的固体或悬浮液，发生分解反应，再分离得到氨气和残液；将氨气吸收收得氨水，并将该残液返回到所述步骤A中作酸解配料液使用。

9.根据权利要求1所述的蛇纹石的综合利用方法，其特征在于，所述步骤A中，加入硫酸时，还加入酸解助剂；

所述酸解助剂为以下中的两种或两种以上：氯化铵、氯化钠、氯化钾、氟化铵、氟化钠、氟化钾、硝酸铵、硝酸钠、硝酸钾、磷酸氢铵、磷酸氢钠、磷酸二氢钾、聚乙二醇、聚乙烯醇和聚乙烯醚。

10.根据权利要求2所述的蛇纹石的综合利用方法，其特征在于，所述步骤F中，向所述水玻璃中加入分散剂和硫酸进行反应的方法为：

取部分所述水玻璃，放入反应容器中，并将该部分水玻璃稀释为原始浓度的5％-30％；再向其中加入分散剂，将溶液加热至50-90℃，在此温度条件下再向其中加入硫酸至溶液pH值为5-9，后陈化；再以并流的方式向该反应容器加入剩余的水玻璃和硫酸，并且在并流加入过程中使反应器中溶液的pH值保持在5-9；加完水玻璃后，再继续加入硫酸至反应器中溶液的pH值为2-8；

上述方法中所用的硫酸为质量浓度为80％-98％的硫酸。

11.根据权利要求1所述的蛇纹石的综合利用方法，其特征在于，所述步骤C中，加入pH值调节剂使溶液反应的pH值终点为1.5-5.5的方法为：

将氧化后的第一滤液与pH值调节剂以并流的方式加入反应器中，同时控制氧化后的第一滤液与pH值调节剂的流速，使反应器中溶液反应终点的pH值为1.5-5.5。

12.根据权利要求6所述的蛇纹石的综合利用方法，其特征在于，将氨气吸收收得氨水的方法为：

在负压条件下将产生的氨气和水蒸气的混合物抽出，并使其冷凝形成氨水，再将该氨水加热至45-85℃，并收集挥发出的氨气，再用水吸收得到氨水。

13.权利要求1所述的蛇纹石的综合利用方法所用的设备，其特征在于，包括：第一酸解槽、第一过滤机、碱解反应器、第二过滤机、铁铝沉淀反应器、第三过滤机、镍钴沉淀反应器、第四过滤机、碱洗反应器和第五过滤机；

所述第一酸解槽用于：所述步骤A中的酸解；

所述第一过滤机用于：所述步骤A中的过滤；

所述碱解反应器用于：所述步骤B的反应；

所述第二过滤机用于：所述步骤B中的过滤；

所述铁铝沉淀反应器用于：所述步骤C中制备铁铝混合物的反应；

所述第三过滤机用于：所述步骤C中的过滤，以得到铁铝混合物；

所述镍钴沉淀反应器用于：所述步骤D的反应；

所述第四过滤机用于：所述步骤D的过滤；

所述碱洗反应器用于：所述步骤C中向所述铁铝混合物中加入水和氢氧化钠的反应；

所述第五过滤机用于：所述步骤C中向所述铁铝混合物中加入水和氢氧化钠反应后的过滤。

14.根据权利要求13所述的蛇纹石的综合利用方法所用的设备，其特征在于，还包括：共沉淀槽、第六过滤机、镁化合物沉淀反应器、第七过滤机、铵解反应器、第八过滤机、一级吸收器、二级分离器、二级吸收器和混合吸收器；

所述共沉淀槽用于：所述硫酸镁溶液与共沉淀剂的反应；所述共沉淀剂为以下中的一种或多种：氨水、碳酸钠、碳酸铵、碳酸氢铵、尿素和氢氧化钠；

所述第六过滤机用于：所述硫酸镁溶液与共沉淀剂反应后的过滤；

所述镁化合物沉淀反应器用于：所述精制的硫酸镁溶液与氨水或碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸氢铵与氨水混合溶液的反应；

所述第七过滤机用于：所述精制的硫酸镁溶液与氨水或碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸氢铵与氨水混合溶液反应后的过滤；

所述铵解反应器用于：第七滤液、第八滤液与硫酸的中和反应，以及中和反应后再加入碱土金属氧化物的固体或悬浮液的反应；

所述第八过滤机用于：所述铵解反应器中加入碱土金属氧化物的固体或悬浮液反应后的过滤；

所述一级吸收器用于：收集所述铵解反应器中生成的氨与水蒸气的混合气体，并将其转化为氨水；

所述二级分离器用于：加热所述一级吸收器获得的氨水，分离出含水蒸气的氨气；

所述二级吸收器用于：使所述二级分离器获得的含水蒸气的氨气中的水蒸气冷凝，生成氨水和未被冷凝的氨气，返回所述二级分离器，未被冷凝的氨气进入所述混合吸收器；

所述混合吸收器用于：在冷却条件下以水为吸收剂对来自二级吸收器的氨气进行吸收，制得规定浓度的氨水。