CN104630465A - 一种从常压酸浸红土镍矿的浸出液中提取镍钴的方法 - Google Patents

一种从常压酸浸红土镍矿的浸出液中提取镍钴的方法 Download PDF

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李正禄
杜昊
王晓婵
袁红
陈学安
孙志忠
沙滨
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马永刚
王少华
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Abstract

一种从常压酸浸红土镍矿的浸出液中提取镍钴的方法涉及红土镍矿的湿法冶炼处理工艺，本发明的有益效果在于：红土镍矿硫酸熟化产物经特定温度的焙烧处理，可以将Fe、Al、Cr的硫酸盐分解成相应的不溶于水的氧化物，而Ni、Co等有价金属仍以硫酸盐形式存在。通过水的浸出过程，可以使Ni、Co等以离子形态进入溶液，而Fe、Al、Cr以氧化物形式留在渣中，从而实现Ni、Co等有价金属与Fe、Al、Cr的初步分离。

Description

一种从常压酸浸红土镍矿的浸出液中提取镍钴的方法
技术领域
本发明涉及红土镍矿的湿法冶炼处理工艺，具体涉及一种从常压酸浸红土镍矿的浸出液中提取镍钴的方法。
背景技术
红土镍矿处理工艺主要有火法工艺和湿法工艺，湿法工艺中酸浸操作是较为常见的一种处理方式。较为典型的就是高压酸浸法，该方法的流程为：在高温高压条件下，用稀硫酸将镍、钴等有价金属与铁、铝矿物一起溶解，并控制一定的pH 值等浸出条件，使铁、铝和硅等杂质元素水解进入渣中，镍、钴则选择性地进入溶液。工艺所采用的关键是所生产大量硫酸铁及少量硫酸铝、硫酸铬等在高温高压环境下会发生水解反应。生成相应的氧化物与酸。其中Fe2O3沉淀即使在高温、微酸溶液中也很难溶解，而镍和钴则留在溶液中，待冷却后采用固液分离最终达到铁和镍钴基本分离的目的。高压酸浸法对设备要求高，各类设备需要经常维护，维护成本极高。由于上述原因的限制，高压酸浸工艺到目前为止并没有得到大规模广泛应用。相比高压酸浸工艺，常压酸浸法具有工艺简单、能耗低、污染少、适用范围广、操作简单等优点。但是常压酸浸工艺浸出率不高，浸出液中杂质含量高、不易去除。通常在常压酸浸的浸出液中富含镍、钴、铁，以硫酸盐的形式存在，其中硫酸铁的含量非常高。一般采用中和水解法、针铁矿法去除硫酸铁。以上方法除铁的反应过程非常缓慢，不利于大规模工业化生产。相对以前两种方法，黄钠铁矾除铁法，具有除铁速度快、所形成的铁矾渣颗粒大、易于过滤洗涤、溶液中有价金属损失小等优点，但反应中需要不断的添加中和剂，中和剂消耗高，且溶液中的硫酸不能回收等缺点。
发明内容
本发明的目的提供可以有效回收铁的一种从常压酸浸红土镍矿的浸出液中提取镍钴的方法。
    为解决上述问题本发明提供了如下技术方案：一种从常压酸浸红土镍矿的浸出液中提取镍钴的方法，所述方法包括如下步骤：
a)将红土镍矿溶液化，制备成常压浸出液体，利用酸浸、水浸、过滤的方法；
b)对步骤a制备的常压浸出液通过蒸发的方式进行浓缩，直至镍的离子浓度达到15g/l；
c)对步骤b制备的镍的离子浓度为15g/l的溶液进行加热。加热到85-110度；
d)对步骤c中加热的溶液进行干燥处理；
e)对步骤d干燥处理后产生的固体粉末通过马弗炉煅烧0.5-2小时，温度保持在650-700℃；
f)对步骤e煅烧后的物料，按1至3份水比1份物料的液体固体比例，加水搅拌，浸出30-90分钟，之后加入中和剂，再对混合液进搅拌，直到溶液中固体物质不再增加，对溶液进行固液分离，得到富含硫酸镍（钴）的盐溶液，以及Fe2O3的固体；
g)在步骤f中获得的溶液中加入中和剂进，使溶液pH值保持在4.0-5.0之间；
h)对经过第7步操作的溶液进行固液分离；
i)在第8步操作获得富含镍溶液中加入中和剂，使溶液pH值保持在 7.0-7.5之间。
步骤d中干燥操作使用的设备为喷雾干燥器，喷雾干燥器内部热风温度为200度。
步骤d中干燥操作也可以使用流化床来实现。
步骤f中所使用的中和剂为氢氧化钠。
步骤g中所使用的中和剂为氢氧化钠。
本发明的有益效果在于：红土镍矿硫酸熟化产物经特定温度的焙烧处理，可以将Fe、Al、Cr的硫酸盐分解成相应的不溶于水的氧化物，而Ni、Co等有价金属仍以硫酸盐形式存在。通过水的浸出过程，可以使Ni、Co等以离子形态进入溶液，而Fe、Al、Cr以氧化物形式留在渣中，从而实现Ni、Co等有价金属与Fe、Al、Cr的初步分离。
以上有益效果的实现基于以下内容：利用焙烧工艺，控制被烧温度在700℃左右，就可以使Fe、Al、Cr硫酸盐分解，而Ni、Co仍以硫酸盐形式存在。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明做进一步说明。此次实验所用红土镍矿酸浸的常压浸出液主要成分如下
实施例1
1将红土镍矿矿浆制备成如表1所示的常压浸出液，对常压浸出液进行蒸发浓缩至原液的1/3，即镍的离子浓度达到15g/l，对浓缩后的溶液加热到110度，加热后进行干燥处理；干燥操作可使用的设备为喷雾干燥器，喷雾干燥器内部热风温度为200度，干燥操作也可以使用流化床来实现。
2对干燥处理后产生的固体粉末通过马弗炉煅烧1小时，温度保持在700℃，生成硫化物气体以及固体粉末。（固体粉末成分见表1-1）。
3对煅烧后的物料，按2份水比1份物料的液固比，加水搅拌，浸出60分钟，之后加入氢氧化钠中和剂，再对混合液进搅拌，直到溶液中固体物质不再增加，对溶液进行固液分离，得到富含硫酸镍(钴)的盐溶液，以及Fe2O3的固体，将固体分离，溶液进入下到操作工序(其中溶液成分见表1-2)。
4向获得的硫酸镍(钴)的盐溶液中加入氢氧化钠中和剂进，使溶液pH值保持在5.0，对溶液进行固液分离。向分分离出来的溶液中继续加入氢氧化钠中和剂，使溶液pH值保持在 7.5，此时溶液中会生成稳定沉淀，固液分离，得沉淀(其中pH为 5.0溶液成分见表1-3，沉淀成分见表1-4)，分离后的溶液继续处理(其中溶液成分见表1-5)。
5对溶液进行离子交换处理，进一步分离镍钴，剩余的溶液主要含MgSO4，由于镁含量不高，可直接排放。也可以通过蒸发结晶的方式以硫酸镁的形式进行回收，也可再次对硫酸镁进行煅烧处理，所生成的SO2进入制酸系统回收，得到较为纯净的氧化镁可再次作为中和剂使用。
实施例2
全部工艺操作如实施例1，在步骤1中做如下变化“蒸发浓缩至原液的1/2”。在步骤2中做如下变化“马弗炉焙烧温度为670℃，时间 1.5h，按液固比2∶1的比例加水，常温搅拌浸出1h，对物料进行过滤，得到溶液，其中溶液成分见表2-1”。

Claims (5)

1.一种从常压酸浸红土镍矿的浸出液中提取镍钴的方法，所述方法包括如下步骤：
a)用酸性溶液将红土镍矿矿浆溶解，固液分离后得到常压浸出液；
b)对步骤a制备的常压浸出液通过蒸发的方式进行浓缩，直至镍的离子浓度达到15g/l；
c)对步骤b制备的镍离子浓度为15g/l的溶液加热到85-110度；
d)对步骤c中加热的溶液进行干燥处理；
e)对步骤d干燥处理后产生的固体粉末通过马弗炉煅烧0.5-2小时，温度保持在650-700℃；
f)对步骤e煅烧后的物料，按1至3份水比1份物料的液体固体比例，加水搅拌后放置30-90分钟，之后加入中和剂，再对混合液进搅拌，直到溶液中固体物质不再增加，对溶液进行固液分离，得到富含硫酸镍（钴）的盐溶液，以及Fe2O3的固体；
g)在步骤f中获得的硫酸镍（钴）的盐溶液中加入中和剂进，使溶液pH稳定在4.0-5.0之间；
h)对经过第g步操作的溶液进行固液分离；
i)在第h步操作获得富含镍溶液中加入中和剂，使溶液pH值保持在 7.0-7.5之间。
2.根据权利要求1所述的一种从常压酸浸红土镍矿的浸出液中提取镍钴的方法，其特征在于：所述步骤d中干燥操作使用的设备为喷雾干燥器，所述喷雾干燥器内部热风温度为200度。
3.根据权利要求1所述的一种从常压酸浸红土镍矿的浸出液中提取镍钴的方法，其特征在于：所述步骤d中干燥操作使用流化床来实现。
4.根据权利要求1所述的一种从常压酸浸红土镍矿的浸出液中提取镍钴的方法，其特征在于：所述步骤f中所使用的中和剂为氢氧化钠。
5.根据权利要求1所述的一种从常压酸浸红土镍矿的浸出液中提取镍钴的方法，其特征在于：所述步骤g中所使用的中和剂为氢氧化钠。
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