CN103757260B

CN103757260B - 含镍残积矿的处理方法

Info

Publication number: CN103757260B
Application number: CN201410028097.7A
Authority: CN
Inventors: 傅建国; 戴江红; 李少龙; 孙宁磊; 张阳; 陆业大; 郑明臻; 王魁廷
Original assignee: China ENFI Engineering Corp
Current assignee: China ENFI Engineering Corp
Priority date: 2014-01-13
Filing date: 2014-01-13
Publication date: 2015-05-20
Anticipated expiration: 2034-01-13
Also published as: CN103757260A

Abstract

本发明公开了一种含镍残积矿的处理方法，该方法包括下列步骤：（1）将所述含镍残积矿分为镁质矿和铁质矿；（2）利用硫酸对所述铁质矿进行浸出处理，以便获得含有硫酸铁的浸出液，其中，所述含有硫酸铁的浸出液中游离酸的含量为40～45g/l；（3）利用所述镁质矿对所述含有硫酸铁的浸出液进行第一中和处理，以便将所述浸出液中游离酸的含量降至5g/l，并且得到中和后液和含有二氧化硅的浸出渣；（4）利用氢氧化镁对步骤（3）中得到的中和后液进行第二中和处理，将pH维持在1.0～1.5，以便获得沉铁精矿和除铁后液；（5）利用氢氧化镁对步骤（4）中得到的除铁后液进行第三中和处理，以便将所述除铁后液的pH维持在7.0-7.5，获得氢氧化镍钴沉淀和硫酸镁溶液。

Description

含镍残积矿的处理方法

技术领域

本发明涉及冶金领域，具体涉及含镍残积矿的处理方法。

背景技术

根据氧化镍矿地质成因，通常矿层从上到下分为褐铁矿层、过渡层和腐泥土层。其中褐铁矿层一般含铁高、含镁低，适合采用高压浸出技；过渡层中镍和镁含量均有所上升，适合使用还原焙烧氨浸工艺；下部腐泥土层中虽然含镍比较高，但含镁也很高，一般使用火法工艺冶炼镍铁或镍锍。

氧化镍矿过渡层矿物虽然可使用还原焙烧技术处理，如古巴尼加罗厂。但该工艺镍钴回收率较低，分别为70%及50%左右。近来广泛采用硫酸浸出（一段酸浸，二段使用一段酸浸的残酸以及形成铁矾时释放的酸继续浸出）的工艺，但矿石中有价组分如铁难以回收，试剂消耗多，过程生成大量目前只能堆存在渣库中残渣，不仅占有大量土地，同时也存在环境隐患。采用黄钠铁矾法除铁以及氢氧化钠沉淀镍钴会造成大量钠离子进入溶液，造成镁回收率低。

国内含镍残积矿（铁质矿）硫酸浸出工艺，是在95℃浸出后，用镁质矿中和浸出浆液并加入Na⁺离子沉矾，虽然利用了铁质矿浸出液中的残酸和成矾时析出的酸将镁质矿中有价组分部分浸出。但是，生成的渣渣性差，含硫高不适合作为建材使用。后续浸出液净化除铁、铝使用石灰浆为中和剂，产出大量石膏，增加系统渣量，也增加有价组分的损失。

因而，目前处理含镍残积矿的方法仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的目的在于提出既可以有效处理含镍残积矿，又可以合理利用含镍残积矿，增加企业收入的同时，又可以减少对环境污染的含镍残积矿处理方法。

由此，本发明提出了一种含镍残积矿的处理方法。根据本发明的实施例，该方法包括下列步骤：（1）将所述含镍残积矿分为镁质矿和铁质矿；

（2）在85～98摄氏度的温度下，利用硫酸对所述铁质矿进行浸出处理，以便获得含有硫酸铁的浸出液，其中，所述含有硫酸铁的浸出液中游离酸的含量为40～45g/l；

（3）在85～98摄氏度的温度下，利用所述镁质矿对所述含有硫酸铁的浸出液进行第一中和处理，以便将所述浸出液中游离酸的含量降至5g/l，并且得到中和后液和含有二氧化硅的浸出渣；

（4）利用氢氧化镁对步骤（3）中得到的中和后液进行第二中和处理，将pH维持在1.0～1.5，以便获得沉铁精矿和除铁后液；

（5）利用氢氧化镁对步骤（4）中得到的除铁后液进行第三中和处理，以便将所述除铁后液的pH维持在7.0-7.5，获得氢氧化镍钴沉淀和硫酸镁溶液；

（6）将所述硫酸镁溶液进行蒸发结晶处理，以便获得硫酸镁晶体和蒸发母液；

（7）利用含有钙离子的碱性溶液对所述蒸发母液进行第四中和处理，以便获得氢氧化镁沉淀和沉镁后液，其中，将所得到的氢氧化镁沉淀返回至步骤（3）、（4）和（5）分别进行所述第一中和处理、第二中和处理和第三中和处理；

（8）利用酸对所述氢氧化镍钴沉淀进行溶解处理2小时，以便获得镍钴溶液，其中，所述镍钴溶液的pH为2.0；

（9）利用第一萃取剂对所述镍钴溶液进行第一萃取，以便去除锰、锌、铁至少一种杂质，获得含有杂质的第一有机相和含有镍、钴的第一萃余液，其中，所述第一萃取剂为转为P204-Ni；

利用反萃剂，对所述含有杂质的第一有机相进行反萃处理，以便获得P204和含锰、锌、铁至少一种杂质的溶液；

利用氢氧化钠溶液对所述P204进行皂化处理，以便得到P204-Na，利用硫酸镍溶液对所述P204-Na进行转皂处理，以便获得P204-Ni，并将所述P204-Ni用于所述第一萃取；

（10）利用第二萃取剂对所述第一萃余液进行第二萃取，以便获得含钴的第二有机相和含镍的第二萃余液，其中，所述第二萃取剂为P507-Ni；

对所述含钴的第二有机相进行反萃处理，以便获得P507和硫酸钴溶液，

利用氢氧化钠溶液对所述P507进行皂化处理，以便得到P507-Na，利用硫酸镍溶液对所述P507-Na进行转皂处理，以便获得P507-Ni，并将所述P507-Ni用于所述第二萃取；

（11）对所述含镍的第二萃余液进行电积处理，以便分别得到金属镍和第一电积母液，并将所述第一电积母液返回至步骤（8）作为酸对所述氢氧化镍钴沉淀进行溶解处理；

（12）对所述纯净的硫酸钴溶液进行电积处理，以便分别得到金属钴和第二电积母液，并将所述第二电积母液返回至步骤（10）作为反萃剂对所述含钴的第二有机相进行反萃处理。

通过该方法，可以有效去除含镍残积矿中的含铁化合物，且可以得到高铁高硅的滤渣。高铁高硅滤渣，渣性好，可以广泛用于制砖，水泥等行业。另外净化除铁后的镍液可以继续回收镍、钴等产品。因此，本发明提出的新的处理残积镍矿的方法，不但减少了冶炼金属产生废渣对环境造成二次污染，且大大提高资源有效利用。除铁过程中采用氢氧化镁代替氢氧化钠作为中和除铁剂，可以有效避免引入钠离子。同时将含有钠的有机相用于制备镍皂可以有效除去钠离子。

根据本发明的实施例，该方法还可以具有下列附加技术特征：

在本发明的一个实施例中，步骤（1）中的所述镁质矿含有18～20重量%的镁。由此可以进一步提高利用镁质矿进行第一中和处理的效率，从而进一步提高处理含镍残积矿的效率。

在本发明的一个实施例中，步骤（11）和步骤（12）中的所述电积处理的电流密度均为180-250A/m²。从而进一步提高处理含镍残积矿的效率。

在本发明的一个实施例中，在步骤（11）和步骤（12）中的电积处理之前，分别进一步包括：利用活性炭对所述第一电积母液和所述第二电积母液进行脱油处理。由此，可以进一步提高金属镍和钴的沉积效果。

本发明的附加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

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的处理含镍残积矿的方法的流程示意图。

图2是根据本发明另一个实施例的处理含镍残积矿的方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本文中所使用的“第一”、“第二”等类似术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

下面参考图1对根据本发明实施例的处理含镍残积矿的方法进行说明。如图1所示，本发明的处理含镍残积矿的方法可以包括：

S100：将含镍残积矿分为镁质矿和铁质矿

首先将含镍残积矿分为镁质矿和铁质矿。在本文中，所使用的术语“镁质矿”是指含镍残积矿中镁含量比较高的矿石，通常镁含量约为16%，在本文中，所使用的术语“铁质矿”是指含镍残积矿中铁含量比较高的矿石，通常铁含量为25～30%。本领域技术人员可以采用任何已知的方法，对镁质矿和铁质矿进行区分。例如，根据本发明的实施例，可以通过粒度对镁质矿与铁质矿的混合物进行筛分分别得到镁质矿和铁质矿。

S200：对铁质矿进行硫酸浸出处理

在对含镍残积矿进行硫酸浸出处理之前，需要将含镍残积矿分为镁质矿和铁质矿。然后，利用硫酸对铁质矿进行浸出处理，以便获得含有硫酸铁的浸出液。根据本发明的具体实施例，该浸出处理可以在85～98摄氏度的温度下进行。根据本发明的实施例，含有硫酸铁的浸出液中游离酸的含量可以为40～45g/L。

根据本发明的实施例，利于硫酸对铁质矿进行浸出处理的方式并不受特别限制。本领域技术人员可以采用任何已知的方法进行硫酸浸出处理。根据本发明的实施例，可以在将铁质矿进行硫酸浸出处理之前，预先将铁质矿进行粉碎，例如可以将铁质矿进行粉碎至粒度不大于75微米（200目）的颗粒占95重量%以上。在将铁质矿粉碎之后，可以将经过粉碎的铁质矿与硫酸混合。这里的硫酸的浓度并不受特别限制。根据本发明的实施例，可以采用硫酸溶液，例如浓度为93～98%的硫酸溶液。

在硫酸浸出反应中，硫酸会与铁质矿中的金属元素发生化学反应，主要如下：

NiO+H₂SO₄=NiSO₄+H₂O

2FeOOH+3H₂SO₄=Fe₂(SO₄)₃+4H₂O

由此，在所得到的浸出液中含有上述浸出的金属离子，其中以硫酸盐形式存在的铁离子的含量较高，例如硫酸铁和硫酸亚铁。根据本发明的实施例，进行硫酸浸出反应时，所采用的硫酸溶液和铁质矿的比例并不受特别限制，只要在所得到的含有硫酸铁的浸出液中游离酸的含量在40～45g/L范围内即可，换句话说，在最终得到的含有硫酸铁的浸出液中仍然含40～45g/L的未完全反应的硫酸，即为硫酸浸出反应所加入的硫酸的量是过量的。

S300：第一中和处理

在该步骤中，可以在85～98摄氏度的温度下，利用镁质矿对在前一步骤中所得到的含有硫酸铁的浸出液进行第一中和处理，以便将浸出液中游离酸的含量降至5g/L，并且得到中和后夜和含有二氧化硅的浸出渣。根据本发明实施例，在利用镁质矿在与硫酸铁的浸出液进行第一中和处理之前，可以预先将镁质矿进行粉碎，例如可以将铁质矿进行粉碎至粒度不大于75微米（200目）的颗粒占95重量%以上。进行第一中和处理时，所采用硫酸铁的浸出液与镁质矿的比例并不受特别限制，只要将所得到的含有硫酸铁的浸出液中游离酸的含量降至5g/L即可，由此可以将pH值调节至1.0～2.5之间。根据本发明的实施例，镁质矿与硫酸铁的浸出液加入反应器的方式并不受特别限制，根据本发明实施例，在进行第一中和处理时，可以将在85～95摄氏度的温度下进行该中和反应，并且根据本发明的实施例，加热的方式并不受特别限制，可采用电加热、燃烧生热等方法。根据本发明的实施例，在进行第一中和处理时，由于反应温度接近沸点，因而可以确保第一中和处理反应中，镁质矿会与含有硫酸铁浸出液发生化学反应，主要如下：

H₂SO₄+MgO=MgSO₄+H₂O

Fe₂（SO₄）₃+3H₂O=Fe₂O₃+3H₂SO₄

从上述反应式，可以看出第一中和处理时，会主要发生两种反应，一是镁质矿中含镁化合物与所述含硫酸铁浸出液中残余游离酸发生中和反应，根据本发明实施例，含镁化合物可以包括氧化镁、碳酸镁和氢氧化镁至少之一。二是随着含硫酸铁的浸出液中游离酸被中和，当所述含硫酸铁浸出液的pH值调节至1.0～2.5时，含硫酸铁的浸出液中三价铁离子发生水解反应，生成含铁氧化物。

根据本发明的实施例，上述反应可以在常压下进行，由此，可以提高该方法的安全性能，降低设备投入，从而降低了该方法的实施成本。

根据本发明的实施例，用于实施上述中和反应的反应器的种类并不受特别限制，本领域技术人员可选择任何已知反应器。根据本发明实施例，在进行第一中和处理时，可通过机械搅拌方式将镁质矿与含有硫酸铁的浸出液均匀混合，以便提高提高第一中和处理的效率。根据本发明的实施例，搅拌速度可以为200～300rpm，优选250rpm。由此，可以进一步提高中和反应的效率，从而进一步提高对含镍残积矿的处理效率。

S400：第二中和处理

根据本发明实施例，由于在进行第一中和的过程中，含硫酸铁浸出液中的三价铁离子会发生水解反应，在三价铁离子沉淀的同时，生成了硫酸。为使得水解反应持续进行，根据本发明实施例，在85～98摄氏度的温度下，进行了第二中和处理。具体的，在该步骤中，将氢氧化镁加入到中和后夜中。

根据本发明的实施例，在该第二中和处理中，经过第一中和处理的含硫酸铁的浸出液中的酸会与碱性中和试剂发生化学反应，主要如下：

OH^-+H⁺=H₂O

通过该第二中和处理，所述含硫酸铁的浸出液pH值维持在1.0～2.5之间，从而含硫酸铁的浸出液中的三价铁离子不断发生水解反应，其中第二中和处理时间并不受特别限制，只要含硫酸铁的浸出液中的85～90%三价铁离子沉淀即可，例如可以控制反应时间为1～4h。

根据本发明的实施例，氢氧化镁的形式并不受特别限制，即可以是将溶液状态的氢氧化镁加入到经过第一中和处理的浸出液中，也可以直接将固体状态的氢氧化镁加入到经过第一中和处理的浸出液中。

根据本发明的实施例，在进行第二中和处理时，所采用硫酸铁的浸出液与氢氧化镁的比例并不受特别限制，只要将所得到的含有硫酸铁的浸出液pH值维持在1.0～2.5之间即可。根据本发明的实施例，上述第二中和反应可以在常压下进行，由此，可以提高该方法的安全性能，降低设备投入，从而降低了该方法的实施成本。

根据本发明的实施例，用于实施上述中和反应的反应器的种类并不受特别限制，本领域技术人员可选择任何已知反应器。根据本发明实施例，在进行第二中和处理时，可通过机械搅拌方式将氢氧化镁与含有硫酸铁的浸出液均匀混合，以便提高提高第二中和处理的效率。根据本发明的实施例，搅拌速度可以为200～300rpm，优选250rpm。由此，可以进一步提高中和反应的效率，从而进一步提高对含镍残积矿的处理效率。

根据本发明的实施例，在进行第二中和处理之后，可以将中和后浆液进行过滤，洗涤，得到高铁高硅滤渣。根据本发明的实施例，过滤，洗涤方式并不受特别限制，本领域技术人员可采用任何已知的过滤，洗涤方式。根据本发明的实施例，所得到的高铁高硅滤渣由于其含铁高，含硅高，因而可广泛运用于制砖，水泥等建材工业。

另外，根据本发明实施例，由于含硫酸亚铁的浸出液中含有少量亚铁离子，因此，在本发明实施例中，第一中和处理和第二中和处理的至少之一是在含氧氛围下进行的。由此，可以在中和处理的过程中，将二价铁离子转化为三价铁离子，从而可以进一步提高除铁效率。根据本发明实施例中，含氧氛围可通过在第一中和处理和第二中和处理中引入纯氧、空气、双氧水、高氯酸钾的至少之一或它们的组合，其中，根据本发明实施例，可通过加入纯氧或空气，从而可以进一步提高除铁效率。

S500：第三中和处理

根据本发明实施例，将步骤S300中得到的除铁后液进行第三中和处理，以便将除铁后液的pH维持在7.0～7.5，获得氢氧化镍钴沉淀和硫酸镁溶液。根据本发明的具体实施例，可以在85～98摄氏度的温度下，将氢氧化镁加入除铁后液中进行第三中和处理。

根据本发明的实施例，在该第三中和处理中，经过第二中和处理后的浸出液中的游离酸会与氢氧化镁发生化学反应，主要如下：

OH^-+H⁺=H₂O

由此采用氢氧化镁代替氢氧化钠沉淀镍钴，可以有效避免向整个工艺中引入钠离子。进而可以进一步提高硫酸镁溶液的纯度。

根据本发明的实施例，氢氧化镁的形式并不受特别限制，即可以是将溶液状态的氢氧化镁加入到经过第二中和处理的浸出液中，也可以直接将固体状态的氢氧化镁加入到经过第二中和处理的浸出液中。

根据本发明的实施例，用于实施上述中和反应的反应器的种类并不受特别限制，本领域技术人员可选择任何已知反应器。根据本发明实施例，在进行第三中和处理时，可通过机械搅拌方式将第二碱性中和试剂与滤液均匀混合，以便提高提高第三中和处理的效率。根据本发明的实施例，搅拌速度可以为200～300rpm，优选250rpm。由此，可以进一步提高中和反应的效率，从而进一步提高对含镍残积矿的处理效率。

根据本发明实施例，本领域技术人员可采用任何已知的加入方式，例如并加方式或对加方式。氢氧化镁与除铁后液的配比并不受特别限制，只要能够使得除铁后液的pH值达到7.0～7.5即可。由此可便于获得氢氧化镍钴沉淀和硫酸镁溶液。

另外，根据本发明实施例，本发明提供的处理含镍残积矿方法的各步骤是在常压进行的。即在处理含镍残积矿时对设备要求不高。换话说，本发明提出的处理含镍残积矿方法设备投入费用低，可减少企业运营成本。

根据本发明的具体实施例，利用上述步骤S100-S500将含镍残积矿进行处理，除去了含镍残积矿中的大部分铁，和高含量二氧化硅的浸出渣，得到了氢氧化镍钴沉淀和硫酸镁溶液。下面分别对氢氧化镍钴沉淀和硫酸镁溶液进行处理，提取其中的可利用金属。

S600：蒸发结晶硫酸镁溶液

在一些实施例中，将上述的硫酸镁溶液进行蒸发结晶处理，以便获得硫酸镁晶体和蒸发母液。由此将含镍残积矿中的镁进行提取，并得到硫酸镁晶体形式的镁产品。根据本发明的具体实施例，利用上述步骤对体系排出的硫酸镁溶液进行蒸发，将其浓缩至原体积的约30%左右，冷却结晶获得七水硫酸镁产品，同时结晶母液返回系统循环蒸发，这样既解决了镍系统含镁废水排放带来的环境问题，又获得了七水硫酸镁这一副产品，增加了企业的运营收入。

S700：对蒸发母液进行第四中和处理

在一些实施例中，进一步对上述蒸发结晶后的蒸发母液进行处理，例如，对蒸发母液进行第四中和处理。根据本发明的具体实施例，利用含有钙离子的碱性溶液对上述蒸发母液进行第四中和处理，以便获得氢氧化镁沉淀和沉镁后液，其中，将所得到的氢氧化镁沉淀返回至步骤S300、S400和S500分别用于进行第一中和处理、第二中和处理和第三中和处理。由此可以进一步提取硫酸镁溶液中的金属镁得到氢氧化镁沉淀形式的镁产品。

利用上述方法将氢氧化镁返回用于第一中和处理、第二中和处理和第三中和处理可以致使最终溶液中的镁含量增高，从而减少对硫酸镁进行蒸发结晶能耗。同时将含有钠离子的有机相制备成钠皂，可以有效避免大量Na⁺进入溶液，从而大幅度提高了镁产品产率。

S800：溶解氢氧化镍钴沉淀

在一些实施例中，进一步对上述步骤S500第三中和处理中得到的氢氧化镍钴沉淀进行处理。根据本发明的具体实施例，可以利用酸对氢氧化镍钴沉淀进行溶解处理，以便获得镍钴溶液。具体的可以控制溶解处理的时间为2小时，由此可以进一步提高溶解效果和溶解效率，以便进一步提高对含镍残积矿的处理效率。根据本发明的具体实施例，得到的镍钴溶液的pH为2.0，由此可以通过对镍钴溶液的pH进行监控，以便确定酸的加入量。

根据本发明的具体实施例，利用酸将对氢氧化镍钴沉淀进行溶解处理，获得pH为2.0的镍钴溶液，可以充分地将氢氧化镍钴沉淀中的镍和钴浸出，以便进一步分离得到镍和钴产品。

S900：对镍钴溶液进行除杂

在一些实施例中，利用第一萃取剂对镍钴溶液进行萃取，以便去除锰、锌、铁至少一种杂质，获得含有杂质的第一有机相和含有镍、钴的第一萃余液。根据本发明的具体实施例，第一萃取剂的类型并不受特别限制，例如可以为经过前处理的P204-Ni。P204-Ni选择性较强，Ni离子能够萃取溶液中的铁锰锌等杂质金属离子，同时将镍钴离子留在萃余液中，从而达到了净化除杂的目的，由此可以得到较为纯净的含有镍钴的第一萃取余液。

S1000：再生P204

利用反萃剂，对上述含有杂质的第一有机相进行反萃处理，以便再生其中的P204，获得P204和含锰、锌、铁至少一种杂质的溶液；

在一些实施例中，获得可利用的P204可以包括下列步骤：利用氢氧化钠溶液对所述P204进行皂化处理，以便得到P204-Na，利用硫酸镍溶液对所述P204-Na进行转皂处理，以便获得P204-Ni，并将所述P204-Ni用于所述第一萃取；由此可以将P204-Na中的Na离子置换到水相中，形成P204-Ni用于所述第一萃取，进而可以避免钠离子再次被返回至第一萃取。

S1100：分离镍和钴

根据本发明的具体实施例，利用第二萃取剂对步骤S900中得到的第一萃余液进行第二萃取，以便获得含钴的第二有机相和含镍的第二萃余液，从而将镍和钴进行分离。根据本发明的具体示例，采用的第二萃取剂可以为P507-Ni，由此可以避免向上述含镍的第二萃余液中引入过多的Na离子杂质。

S1200：再生P507

在一些实施例中，对步骤S1100中含钴的第二有机相进行反萃处理，以便再生其中的P507，获得P507和硫酸钴溶液。

根据本发明的具体实施例，获得可利用的P507可以包括下列步骤：利用氢氧化钠溶液对P507进行皂化处理，以便得到P507-Na，利用硫酸镍溶液对P507-Na进行转皂处理，以便获得P507-Ni，并进一步将P507-Ni用于所述第二萃取。

S1300：回收镍

在一些实施例中，进一步对上述含镍的第二萃余液进行电积处理，以便分别得到金属镍和第一电积母液，并将第一电积母液返回至步骤S800作为酸对所述氢氧化镍钴沉淀进行溶解处理；由此通过上述方法将步骤S1100中得到的富含镍的第二萃取余液进行电积处理进而获得金属镍。

根据本发明的具体实施例，电积处理的电流密度可以为180-250A/m²。由此可以进一步提高形成镍的沉积效率。根据本发明的另一个具体实施例，在上述电积处理之前，还可以进一步包括：利用活性炭对第一电积母液和进行脱油处理。

S1400：回收钴

在一些实施例中，对上述硫酸钴溶液进行电积处理，以便分别得到金属钴和第二电积母液，并将第二电积母液返回至步骤S1200中作为反萃剂对含钴的第二有机相进行反萃处理。根据本发明的具体实施例，得到的第二电积母液中含酸性阳极液，由此将其作为反萃剂再利用对第二有机相进行反萃处理，避免了第二电积母液的外排。

根据本发明的具体实施例，电积处理的电流密度可以为180-250A/m²。由此可以进一步提高形成镍的沉积效率。根据本发明的另一个具体实施例，在上述电积处理之前，还可以进一步包括：利用活性炭对第二电积母液和进行脱油处理。

下面通过具体实施例对本发明进行描述，需要说明的是，下面的实施例仅仅是为了说明的目的，而不以任何方式限制本发明的范围。另外，如无明确说明，在下面实施例中所采用的试剂均为市售可得的。

实施例1

参考图2，1）首先将待处理的含镍残积矿分为镁质矿和铁质矿；2）然后在85～98摄氏度的温度下，利用硫酸对铁质矿进行浸出处理，以便获得含有硫酸铁的浸出液，其中，含有硫酸铁的浸出液中游离酸的含量为40～45g/l；3）接着在85～98摄氏度的温度下，利用镁质矿对含有硫酸铁的浸出液进行第一中和处理，以便将浸出液中游离酸的含量降至5g/l，过滤、洗涤得到中和后液和含有二氧化硅的浸出渣，含有二氧化硅的浸出渣中约含SiO260%的可用于建材工业；4）进一步地利用氢氧化镁对上一步骤中得到的中和后液进行第二中和处理，将pH维持在1.0～1.5，反应3～6小时后洗涤过滤，渣中含铁约54%、含水12%，经脱硫处理后渣含铁58～60%，含硫～1.2%可作为铁精矿出售，由此获得沉铁精矿和除铁后液；5）利用氢氧化镁对步骤4）中得到的除铁后液进行第三中和处理，以便将除铁后液的pH维持在7.0-7.5，获得氢氧化镍钴沉淀和硫酸镁溶液；6）将硫酸镁溶液进行蒸发结晶处理，以便获得硫酸镁晶体和蒸发母液；7）利用含有钙离子的碱性溶液对蒸发母液进行第四中和处理，以便获得氢氧化镁沉淀和沉镁后液，其中，将所得到的氢氧化镁沉淀返回至步骤3）、4）和5）分别进行第一中和处理、第二中和处理和第三中和处理；8）利用酸对氢氧化镍钴沉淀进行溶解处理2小时，以便获得镍钴溶液，其中，镍钴溶液的pH为2.0；9）利用第一萃取剂对镍钴溶液进行第一萃取，以便去除锰、锌、铁至少一种杂质，获得含有杂质的第一有机相和含有镍、钴的第一萃余液，其中，第一萃取剂为转为P204-Ni；利用反萃剂，对含有杂质的第一有机相进行反萃处理，以便获得P204和含锰、锌、铁至少一种杂质的溶液；利用氢氧化钠溶液对P204进行皂化处理，以便得到P204-Na，利用硫酸镍溶液对P204-Na进行转皂处理，以便获得P204-Ni，并将P204-Ni用于第一萃取；10）利用第二萃取剂对第一萃余液进行第二萃取，以便获得含钴的第二有机相和含镍的第二萃余液，其中，第二萃取剂为P507-Ni；对含钴的第二有机相进行反萃处理，以便获得P507和硫酸钴溶液，利用氢氧化钠溶液对P507进行皂化处理，以便得到P507-Na，利用硫酸镍溶液对P507-Na进行转皂处理，以便获得P507-Ni，并将P507-Ni用于第二萃取；11）对含镍的第二萃余液进行电积处理，以便分别得到金属镍和第一电积母液，并将第一电积母液返回至步骤（8）作为酸对氢氧化镍钴沉淀进行溶解处理；12）对纯净的硫酸钴溶液进行电积处理，以便分别得到金属钴和第二电积母液，并将第二电积母液返回至步骤（10）作为反萃剂对含钴的第二有机相进行反萃处理。

由此，本工艺解决渣堆存占有大量土地也减轻了对环境造成潜在污染。即增加效益又可降低投资及运营费用。

另外，为减少往系统中引入Na⁺离子，上述实施例的处理含镍残积矿的方法采用措施如下：

1、在镍钴萃取除杂及镍钴分离中，将钠型有机分别制取镍皂，避免了Na⁺离子进入系统。

2、采用氢氧化镁代替氢氧化钠沉淀镍、钴。

3、采用氢氧化镁中和除铁。

4、由于氢氧化镁返回系统致使最终溶液镁含量增高，从而减少硫酸镁蒸发结晶能耗，由于避免大量Na⁺进入溶液，从而大幅度提高了镁产品产率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims

1.一种含镍残积矿的处理方法，其特征在于，包括下列步骤：

(1)将所述含镍残积矿分为镁质矿和铁质矿；

(2)在85～98摄氏度的温度下，利用硫酸对所述铁质矿进行浸出处理，以便获得含有硫酸铁的浸出液，其中，所述含有硫酸铁的浸出液中游离酸的含量为40～45g/l；

(3)在85～98摄氏度的温度下，利用所述镁质矿对所述含有硫酸铁的浸出液进行第一中和处理，以便将所述浸出液中游离酸的含量降至5g/l，并且得到中和后液和含有二氧化硅的浸出渣；

(4)利用氢氧化镁对步骤(3)中得到的中和后液进行第二中和处理，将pH维持在1.0～1.5，以便获得沉铁精矿和除铁后液；

(5)利用氢氧化镁对步骤(4)中得到的除铁后液进行第三中和处理，以便将所述除铁后液的pH维持在7.0-7.5，获得氢氧化镍钴沉淀和硫酸镁溶液；

(6)将所述硫酸镁溶液进行蒸发结晶处理，以便获得硫酸镁晶体和蒸发母液；

(7)利用含有钙离子的碱性溶液对所述蒸发母液进行第四中和处理，以便获得氢氧化镁沉淀和沉镁后液，其中，将所得到的氢氧化镁沉淀返回至步骤(3)、(4)和(5)分别进行所述第一中和处理、第二中和处理和第三中和处理；

(8)利用酸对所述氢氧化镍钴沉淀进行溶解处理2小时，以便获得镍钴溶液，其中，所述镍钴溶液的pH为2.0；

(9)利用第一萃取剂对所述镍钴溶液进行第一萃取，以便去除锰、锌、铁至少一种杂质，获得含有杂质的第一有机相和含有镍、钴的第一萃余液，其中，所述第一萃取剂为P204-Ni；

(10)利用第二萃取剂对所述第一萃余液进行第二萃取，以便获得含钴的第二有机相和含镍的第二萃余液，其中，所述第二萃取剂为P507-Ni；

(11)对所述含镍的第二萃余液进行电积处理，以便分别得到金属镍和第一电积母液，并将所述第一电积母液返回至步骤(8)作为酸对所述氢氧化镍钴沉淀进行溶解处理；

(12)对步骤(10)中的所述硫酸钴溶液进行电积处理，以便分别得到金属钴和第二电积母液，并将所述第二电积母液返回至步骤(10)作为反萃剂对所述含钴的第二有机相进行反萃处理。

2.根据权利要求1所述含镍残积矿的处理方法，其特征在于，步骤(1)中的所述镁质矿含有18～20重量％的镁。

3.根据权利要求1所述含镍残积矿的处理方法，其特征在于，步骤(11)和步骤(12)中的所述电积处理的电流密度均为180-250A/m²。

4.根据权利要求1所述含镍残积矿的处理方法，其特征在于，在步骤(11)和步骤(12)中的电积处理之前，分别进一步包括：利用活性炭对所述第一电积母液和所述第二电积母液进行脱油处理。