CN103993174B - 混合碱沉淀镍的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混合碱沉淀镍的方法，该方法包括：将混合碱液与含镍溶液混合进行沉镍处理，以便得到沉镍后矿浆；将沉镍后矿浆进行浓密处理，以便分别得到底流浆体和上清液；以及对底流浆体进行过滤处理，以便分别获得含镍滤饼和滤液，其中，混合碱液包含氢氧化钠和碳酸钠。根据本发明实施例的混合碱沉淀镍的方法可以制备得到含水量较低的镍沉淀物。

Description

混合碱沉淀镍的方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体而言，本发明涉及一种混合碱沉淀镍的方法。
背景技术
目前湿法红土矿冶炼金属镍流程中沉镍工序一般采用的沉淀剂有氢氧化钠、氧化镁、氧化钙、硫化物、碳酸钠等，其中氢氧化钠沉镍原理简单，操作简便，沉淀剂原料容易购买，在业界沉镍工序较为常用。然而由于其碱性强，工业实际操作过程中加料很容易形成局部过碱，从而导致沉淀粒度小，沉降、过滤性能差，滤饼含水率高，经过1.6MPa的立式压滤机过滤后，含水率仍然高达68％以上，增加了随后的运输成本。
因此，现有的沉镍方法有待进一步改进。
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。为此，本发明的一个目的在于提出一种混合碱沉淀镍的方法，该方法可以制备得到含水量较低的镍沉淀物。
根据本发明的一个方面，本发明提出了一种混合碱沉淀镍的方法，包括：
将混合碱液与含镍溶液混合进行沉镍处理，以便得到沉镍后矿浆；
将所述沉镍后矿浆进行浓密处理，以便分别得到底流浆体和上清液；以及
对所述底流浆体进行过滤处理，以便分别获得含镍滤饼和滤液，
其中，
所述混合碱液包含氢氧化钠和碳酸钠。
根据本发明实施例的混合碱沉淀镍的方法通过将含有氢氧化钠和碳酸钠的混合碱液与含镍溶液进行混合，可以有效制备得到含水量较低的含镍滤饼。
另外，根据本发明上述实施例的混合碱沉淀镍的方法还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述氢氧化钠与所述碳酸钠的摩尔比为0.1～5：1。由此，可以显著降低所得含镍滤饼的含水量。
在本发明的一些实施例中，所述混合碱液的浓度为1～15wt％。由此，可以进一步降低所得含镍滤饼的含水量。
在本发明的一些实施例中，所述含镍溶液为利用硫酸对红土矿进行浸出处理得到的浸出后液。
在本发明的一些实施例中，所述含镍溶液镍离子的浓度为2.0～8.0g/L。
在本发明的一些实施例中，所述混合碱液与所述含镍溶液的体积比为0.05～0.2:1。由此，可以显著提高沉镍处理效率。
在本发明的一些实施例中，所述沉镍处理是在40～70摄氏度的温度下进行1～5小时。由此，可以进一步提高沉镍处理效率。
在本发明的一些实施例中，所述过滤处理采用真空抽滤或压滤机过滤。由此，可以显著提高过滤效率。
在本发明的一些实施例中，所述混合碱沉淀镍的方法进一步包括将所述底流浆体的一部分返回用于所述沉镍处理。由此，可以进一步提高沉镍处理效率。
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混合碱沉淀镍的方法流程示意图；
图2是根据本发明又一个实施例的混合碱沉淀镍的方法流程示意图。
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。
根据本发明的一个方面，本发明提出了一种混合碱沉淀镍的方法。下面参考附图1-2对本发明实施例的混合碱沉淀镍的方法进行详细描述。根据本发明的实施例，该方法包括：
S100：沉镍处理
根据本发明的实施例，将混合碱液与含镍溶液混合进行沉镍处理，从而可以得到沉镍后矿浆。根据本发明的实施例，混合碱液的具体种类并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，混合碱液可以包含氢氧化钠和碳酸钠。根据本发明的实施例，混合碱液中氢氧化钠和碳酸钠的比例并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，氢氧化钠与碳酸钠的摩尔比可以为0.1～5：1。根据本发明的实施例，混合碱液的浓度并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，混合碱液的浓度可以为1～15wt％。发明人发现，如果混合碱液的浓度过低，使得在沉镍处理过程中需要消耗的混合碱液的体积较大，而混合碱液的浓度过高，在实际操作过程中容易形成局部过碱，从而导致沉淀粒子粒度小，进而使其过滤性能变差。由此，选择该浓度范围的混合碱液不仅可以避免消耗大量的碱液，而且可以促使形成粒度较大的沉淀粒子，从而可以显著提高其过滤性能，进而可以得到含水量较低的含镍滤饼。
根据本发明的实施例，含镍溶液的来源并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，含镍溶液可以为利用硫酸对红土矿进行浸出处理得到的浸出后液。根据本发明的实施例，含镍溶液中镍离子的浓度并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，含镍溶液中镍离子的浓度可以为2.0～8.0g/L。根据本发明的实施例，混合碱液与含镍溶液的比例并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，混合碱液与含镍溶液的体积比可以为0.05～0.2:1。根据本发明的实施例，沉镍处理的条件并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，沉镍处理可以在40～70摄氏度的温度下进行1～5小时。发明人发现，温度较低情况下，不利于沉淀颗粒的生长，且生成物水合程度较高，矿浆粘度增大，不利于沉降及过滤，根据实际计算，温度高于70度，沉镍工序需要额外补充热量，所带来的能耗较高。由此，该条件下进行的沉镍处理可以显著优于其它条件提高沉镍处理效率。该步骤中，具体地，
NiSO4+Na2CO3+NaOH→Ni(OH)2·NiCO3·xH2O+Na2SO4
发明人经过大量研究意外发现，通过将含有氢氧化钠和碳酸钠的混合碱液与含镍溶液混合进行沉镍处理，可以有效改善单独使用氢氧化钠作为碱液对含镍溶液进行沉镍处理过程中所导致的沉淀粒度小、沉降过滤性能差、滤饼含水量高等问题，并且所得到的滤饼含水率可以降低至65wt％以下，同时较单独使用相同浓度碳酸钠可以明显节省溶液体积。
S200：浓密处理
根据本发明的实施例，将以上所得到的沉镍后矿浆进行浓密处理，从而可以分别得到底流浆体和上清液。
S300：过滤处理
根据本发明的实施例，将所得到的底流浆体进行过滤处理，从而可以得到含镍滤饼和滤液。根据本发明的实施例，过滤处理的具体方式并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，过滤处理可以采用真空抽滤或压滤机过滤。根据本发明的实施例，在对以上所得到的底流浆体进行过滤的同时，可以采用蒸馏水对所得到的含镍滤饼进行洗剂，从而可以得到含杂质离子较低的滤饼。该步骤中，具体的，所得到的底流浆体中含有大量的水，经过过滤处理，可以有效除去浆体中的部分水分，从而可以得到含水量低于65wt％的含镍滤饼。
根据本发明实施例的混合碱沉淀镍的方法通过采用含有氢氧化钠和碳酸钠的混合碱液对含镍溶液进行处理，可以得到粒度较为较大的沉淀粒子，从而可以显著提高后续过程中的过滤性能，并且可以得到含水量较低的含镍滤饼，进而降低了后续的运输成本。
参考图2，本发明实施例的混合碱沉淀镍的方法进一步包括：
S400：将部分底流浆体返回进行沉镍处理
根据本发明的实施例，将经过浓密处理所得到底流浆体的一部分返回用于进行沉镍处理。发明人发现，底流浆体可以作为沉镍处理过程中的沉淀的载体，从而使得沉淀粒子不断长大，从而可以得到粒度较大的沉淀粒子，进而显著提高其沉降及过滤性能。
如上所述，根据本发明实施例的混合碱沉淀镍的方法可具有选自下列的优点至少之一：
根据本发明实施例的混合碱沉淀镍的方法工艺流程简单，并且可以实现与有价金属提取主流程的有效对接；
根据本发明实施例的混合碱沉淀镍的方法所得到滤饼含水率明显低于当前氢氧化钠沉镍的方法所得到的含镍滤饼；
根据本发明实施例的混合碱沉淀镍的方法的综合成本明显低于当前氢氧化钠沉镍的方法。
下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
实施例1
将0.05L的浓度为10wt％的混合碱液(氢氧化钠与碳酸钠摩尔比为1：1)与1L的镍离子浓度为3.0g/L的含镍溶液进行混合，并在温度为65摄氏度下进行沉镍处理4小时；对所得到的沉镍后矿浆进行浓密处理，从而可以分别得到底流浆体和上清液；然后采用真空抽滤或真空压滤方式对所得到的底流浆体进行过滤处理，同时利用蒸馏水对所得到的含镍滤饼进行洗涤，从而得到含水量为62wt％的含镍滤饼。
实施例2
将0.1L的浓度为5wt％的混合碱液(氢氧化钠与碳酸钠摩尔比为1：2)与1L的镍离子浓度为3.0g/L的含镍溶液进行混合，并在温度为65摄氏度下进行沉镍处理4小时；对所得到的沉镍后矿浆进行浓密处理，从而可以分别得到底流浆体和上清液；然后采用真空抽滤或真空压滤方式对所得到的底流浆体进行过滤处理，同时利用蒸馏水对所得到的含镍滤饼进行洗涤，从而得到含水量为58wt％的含镍滤饼。
实施例3
将0.034L的浓度为15wt％的混合碱液(氢氧化钠与碳酸钠摩尔比为1：2)与1L的镍离子浓度为3.0g/L的含镍溶液进行混合，并在温度为65摄氏度下进行沉镍处理4小时；对所得到的沉镍后矿浆进行浓密处理，从而可以分别得到底流浆体和上清液；然后采用真空抽滤或真空压滤方式对所得到的底流浆体进行过滤处理，同时利用蒸馏水对所得到的含镍滤饼进行洗涤，从而得到含水量为61wt％的含镍滤饼。
实施例4
将0.1L的浓度为5wt％的混合碱液(氢氧化钠与碳酸钠摩尔比为1：2)与1L的镍离子浓度为3.0g/L的含镍溶液进行混合，并在温度为40摄氏度下进行沉镍处理4小时；对所得到的沉镍后矿浆进行浓密处理，从而可以分别得到底流浆体和上清液；然后采用真空抽滤或真空压滤方式对所得到的底流浆体进行过滤处理，同时利用蒸馏水对所得到的含镍滤饼进行洗涤，从而得到含水量为60wt％的含镍滤饼。
实施例5
将0.1L的浓度为5wt％的混合碱液(氢氧化钠与碳酸钠摩尔比为1：2)与1L的镍离子浓度为3.0g/L的含镍溶液进行混合，并在温度为70摄氏度下进行沉镍处理4小时；对所得到的沉镍后矿浆进行浓密处理，从而可以分别得到底流浆体和上清液；然后采用真空抽滤或真空压滤方式对所得到的底流浆体进行过滤处理，同时利用蒸馏水对所得到的含镍滤饼进行洗涤，从而得到含水量为58wt％的含镍滤饼。
对比例1
将0.05L的浓度为10wt％的氢氧化钠与1L的镍离子浓度为3.0g/L的含镍溶液进行混合，并在温度为65摄氏度下进行沉镍处理4小时；对所得到的沉镍后矿浆进行浓密处理，从而可以分别得到底流浆体和上清液；然后采用真空抽滤或真空压滤方式对所得到的底流浆体进行过滤处理，同时利用蒸馏水对所得到的含镍滤饼进行洗涤，从而得到含水量为75wt％的含镍滤饼。
对比例2
将0.05L的浓度为10wt％的碳酸钠溶液与1L的镍离子浓度为3.0g/L的含镍溶液进行混合，并在温度为65摄氏度下进行沉镍处理4小时；对所得到的沉镍后矿浆进行浓密处理，从而可以分别得到底流浆体和上清液；然后采用真空抽滤或真空压滤方式对所得到的底流浆体进行过滤处理，同时利用蒸馏水对所得到的含镍滤饼进行洗涤，从而得到含水量为55wt％的含镍滤饼。
对比例3
将0.03L的浓度为10wt％的石灰乳与1L的镍离子浓度为3.0g/L的含镍溶液进行混合，并在温度为65摄氏度下进行沉镍处理4小时；对所得到的沉镍后矿浆进行浓密处理，从而可以分别得到底流浆体和上清液；然后采用真空抽滤或真空压滤方式对所得到的底流浆体进行过滤处理，同时利用蒸馏水对所得到的含镍滤饼进行洗涤，从而得到含水量为71wt％的含镍滤饼。
对比例4
将0.025L的浓度为20wt％的混合碱液(氢氧化钠与碳酸钠摩尔比为1:1)与1L的镍离子浓度为3.0g/L的含镍溶液进行混合，并在温度为65摄氏度下进行沉镍处理4小时；对所得到的沉镍后矿浆进行浓密处理，从而可以分别得到底流浆体和上清液；然后采用真空抽滤或真空压滤方式对所得到的底流浆体进行过滤处理，同时利用蒸馏水对所得到的含镍滤饼进行洗涤，从而得到含水量为65wt％的含镍滤饼。
对比例5
将0.1L的浓度为5wt％的混合碱液(氢氧化钠与碳酸钠摩尔比为1：2)与1L的镍离子浓度为3.0g/L的含镍溶液进行混合，并在温度为30摄氏度下进行沉镍处理4小时；对所得到的沉镍后矿浆进行浓密处理，从而可以分别得到底流浆体和上清液；然后采用真空抽滤或真空压滤方式对所得到的底流浆体进行过滤处理，同时利用蒸馏水对所得到的含镍滤饼进行洗涤，从而得到含水量为65wt％的含镍滤饼。
对比例6
将0.1L的浓度为5wt％的混合碱液(氢氧化钠与碳酸钠摩尔比为1：2)与1L的镍离子浓度为3.0g/L的含镍溶液进行混合，并在温度为80摄氏度下进行沉镍处理4小时；对所得到的沉镍后矿浆进行浓密处理，从而可以分别得到底流浆体和上清液；然后采用真空抽滤或真空压滤方式对所得到的底流浆体进行过滤处理，同时利用蒸馏水对所得到的含镍滤饼进行洗涤，从而得到含水量为62wt％的含镍滤饼。
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 (4)

1.一种混合碱沉淀镍的方法，其特征在于，包括：
将混合碱液与含镍溶液混合进行沉镍处理，以便得到沉镍后矿浆；
将所述沉镍后矿浆进行浓密处理，以便分别得到底流浆体和上清液；以及
对所述底流浆体进行过滤处理，以便分别获得含镍滤饼和滤液，
其中，
所述混合碱液包含氢氧化钠和碳酸钠，
所述氢氧化钠与所述碳酸钠的摩尔比为0.1～5：1，
所述混合碱液的浓度为1～15wt％，
所述含镍溶液为利用硫酸对红土矿进行浸出处理得到的浸出后液，
所述含镍溶液镍离子的浓度为2.0～8.0g/L，
所述混合碱液与所述含镍溶液的体积比为0.05～0.2：1。
2.根据权利要求1所述的混合碱沉淀镍的方法，其特征在于，所述沉镍处理是在40～70摄氏度的温度下进行1～5小时。
3.根据权利要求1所述的混合碱沉淀镍的方法，其特征在于，所述过滤处理采用真空抽滤或压滤机过滤。
4.根据权利要求1所述的混合碱沉淀镍的方法，其特征在于，进一步包括将所述底流浆体的一部分返回用于所述沉镍处理。
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