CN103898323B - 一种低浓度镍钴生物浸出液中回收镁的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种低浓度镍钴生物浸出液中回收镁的方法，其步骤为：（1）当生物浸出液中镁离子达到10g/L以上时进行萃取，萃取剂为体积比3:1的P204和TBP，萃取时相比O:A为1:2-1:6，萃取级数为3-4级，萃取后洗涤，萃余液及洗涤水返回生物浸出工序；（2）用盐酸对萃取液进行反萃，相比O:A为4:1-8:1，反萃级数3-4级，反萃洗涤；（3）加温反萃液至90℃，使其中的氯化氢挥发，回收盐酸；（4）镁盐溶液使用氢氧化钠沉淀，终点pH值控制在10.0-10.5之间，得到氢氧化镁沉淀；（5）得到的氢氧化镁加温至550℃脱水30min，得到氧化镁。本发明方法实现了含镍钴的萃余液在生物堆浸工程中的循环，实现了盐酸回用，又降低了氢氧化钠沉淀的用量，有效降低了生产成本。

Description

一种低浓度镍钴生物浸出液中回收镁的方法
技术领域
本发明涉及一种低浓度镍钴生物浸出液中镁的回收工艺，特别是镍钴品位极低的尾矿生物浸出液中高浓度镁的回收工艺。
背景技术
在生物浸出过程中，镁作为一种杂质离子，通常是采用优先萃取镍钴，然后沉淀法回收镁。但是低浓度镍钴生物浸出液由于低pH、镍钴浓度极低、杂质尤其是镁浓度高，无论是在技术可行性上还是经济可行性上均无法利用传统方法回收镁。低pH，即pH值一般在1.8～2.4之间；镍钴浓度极低，20mg/L～600mg/L之间；杂质含量高，由于低品位镍钴硫化矿的脉石中常为蛇纹石、橄榄石等含镁硅酸盐，造成生物浸出液中的镁离子浓度为镍钴浓度的50倍以上。这些特性导致了该种生物浸出液中优先回收镍钴变得不现实，所以针对低浓度镍钴生物浸出液分离提取有价金属，综合回收镁是亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的低浓度镍钴生物浸出液中回收镁的工艺，能够降低镁与镍钴在生物浸出液中的浓度比，实现含镍钴的萃余液在生物堆浸工程中的循环，降低氢氧化钠的使用量，从而有效降低生产成本。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种低浓度镍钴生物浸出液中回收镁的方法，其特征在于，步骤为：
（1）当生物浸出液中镁离子达到10g/L以上时进行萃取，萃取剂为体积比3:1的P204和TBP，萃取时相比O:A为1:2-1:6，萃取级数为3-4级，萃取后洗涤，萃余液及洗涤水返回生物浸出工序；
当生物浸出液中镁离子达到10g/L以上时，一方面会增加萃取的困难，另一方面会影响生物浸出过程中细菌的生长繁殖及氧化活性，因此在镁离子达到10g/L时开始萃取回收镁；
（2）用盐酸对萃取液进行反萃，相比O:A为4:1-8:1，反萃级数3-4级，反萃洗涤；
（3）反萃后，反萃液的pH<1，加温反萃液至90℃，使其中的氯化氢挥发，回收盐酸，反萃液pH接近中性，形成镁盐溶液；
（4）镁盐溶液使用氢氧化钠溶液沉淀，终点pH值控制在10.0-10.5之间，得到氢氧化镁沉淀；沉淀后的液体中镁离子低于10mg/L；
（5）得到的氢氧化镁加温至550℃脱水30min，得到氧化镁。
如上所述的方法，优选地，所述的生物浸出液中镁离子浓度为镍钴离子浓度的50倍以上，pH在1.8-2.4。
如上所述的方法，优选地，步骤（2）中所述的盐酸浓度为3～5mol/L。
如上所述的方法，更优选地，步骤（2）中所述的盐酸浓度为4mol/L。
如上所述的方法，优选地，步骤（4）中所述的氢氧化钠溶液浓度为质量分数40～50%。
如上所述的方法，更优选地，步骤（4）中所述的氢氧化钠溶液浓度为质量分数50%。
本发明的有益效果在于：
本发明方法不同于一般的优先萃取镍钴-沉淀法回收镁的工艺，而是先用廉价萃取剂优先萃取镁，降低镁与镍钴在生物浸出液中的浓度比，实现含镍钴的萃余液在生物堆浸工程中的循环；再利用盐酸反萃，之后加温挥发氯化氢，使镁浓度浓缩，同时溶液接近中性，既实现了盐酸回用，又降低了氢氧化钠沉淀的用量，有效降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明一种实施例的工艺流程框图。
具体实施方式
如图1所示，1、低品位镍钴硫化矿；2、经生物堆浸；3、得到低浓度镍钴生物浸出液；4、萃取镁；5、萃余液返回2；6、盐酸反萃；7、加温挥发氯化氢；8、收集氯化氢；9、得到中性氯化镁溶液；10、氢氧化钠沉淀；11、得到氢氧化镁沉淀；12、加热分解；13、得到氧化镁。
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
将本发明方法应用于老挝低品位镍钴矿的生物浸出液。该生物浸出液中镍浓度为106mg/L，钴浓度为56mg/L，铁浓度为45mg/L，镁浓度为10.8g/L。
（1）低浓度镍钴生物浸出液中镁的萃取
将老挝低品位镍钴矿进行生物堆浸，当浸出液中镁离子达到10g/L以上时，细菌的生长繁殖及氧化活性受到较大影响，即开始萃取回收镁。将P204和TBP以体积比3:1混合，成为混合萃取剂，相比O:A为1:4，萃取级数为3级。萃取洗涤后，洗涤水与萃余液全部返回生物堆浸。
（2）萃取有机相中镁的反萃
镁离子进入有机相后，使用4mol/L的盐酸进行反萃，相比O:A为4:1，反萃级数4级。反萃洗涤。
（3）反萃液中盐酸的回收
反萃后，反萃液的pH为0.94。加温反萃液至90℃，反萃液中的氯化氢尽量挥发，并将挥发的氯化氢进行收集，反萃液pH达到6.84，成为氯化镁溶液。
（4）氢氧化钠沉淀得到氢氧化镁
得到的氯化镁溶液使用质量浓度50%的氢氧化钠溶液沉淀，终点pH值控制在10.0-10.5之间，即可得到氢氧化镁沉淀。经过沉淀后的液体中镁离子浓度为8mg/L。
（5）氢氧化镁脱水得到氧化镁
将含氢氧化镁的料液经固液分离，加温至550℃进行脱水处理30分钟，最终得到氧化镁。

Claims (5)

1.一种低浓度镍钴生物浸出液中回收镁的方法，其特征在于，所述的生物浸出液中镁离子浓度为镍钴离子浓度的50倍以上，pH在1.8-2.4，该方法的步骤为：
(1)当生物浸出液中镁离子达到10g/L以上时进行萃取，萃取剂为体积比3:1的P204和TBP，萃取时相比O:A为1:2-1:6，萃取级数为3-4级，萃取后洗涤，萃余液及洗涤水返回生物浸出工序；
(2)用盐酸对萃取液进行反萃，相比O:A为4:1-8:1，反萃级数3-4级，反萃洗涤；
(3)加温反萃液至90℃，使其中的氯化氢挥发，回收盐酸；
(4)镁盐溶液使用氢氧化钠溶液沉淀，终点pH值控制在10.0-10.5之间，得到氢氧化镁沉淀；
(5)得到的氢氧化镁加温至550℃脱水30min，得到氧化镁。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的盐酸浓度为3～5mol/L。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的盐酸浓度为4mol/L。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中所述的氢氧化钠溶液浓度为质量分数40～50％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中所述的氢氧化钠溶液浓度为质量分数50％。
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