CN109797283A - 一种含硅氢氧化镍钴的盐酸浸出方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含硅氢氧化镍钴的盐酸浸出方法，该方法包括如下步骤：（1）碱液预浸：将含硅氢氧化镍钴采用氢氧化钠溶液浆化、预浸、压滤，得到预浸滤液和脱硅后氢氧化镍钴；（2）工业水洗涤：将脱硅后氢氧化镍钴采用工业水洗、压滤，得到洗涤后氢氧化镍钴和洗涤滤液；（3）盐酸浸出：将洗涤后氢氧化镍钴采用盐酸溶液浆化、浸出、压滤，得到氯化镍溶液和氯浸渣，氯化镍溶液送电解镍生产系统，氯浸渣返火法处理。通过本发明浸出方法，含硅氢氧化镍钴中硅的脱除率可达到80%以上，镍的浸出率≥99.5%，氯化镍溶液中Ni≥80g/L，氯浸渣渣率≤0.5wt%，渣含镍≤8wt%；且除硅后保证了氯化镍溶液进入电解镍生产系统产出的电解镍产品的外观质量。
Description
技术领域
本发明属于湿法冶金技术领域，涉及一种含硅氢氧化镍钴的盐酸浸出方法。
背景技术
红土镍矿中间产品之一的氢氧化镍钴，现已成为电解镍生产的主要镍原料之一。盐酸浸出方法因其流程短、浸出率高等优点，成为氢氧化镍钴处理技术的首选。然而，由于红土镍矿中间产出的氢氧化镍钴中含有约2.5%的二氧化硅，在采用盐酸浸出的同时，其中的二氧化硅将形成大量的硅酸溶胶，造成压滤困难，影响浸出效率。同时，含有硅酸溶胶的氯化镍溶液进入电解镍生产系统后，会对电解镍产品的外观质量造成一定影响。而现有的氟化钠除硅技术，氟离子进入镍溶液后对生产设备设施侵蚀严重，甚至造成岗位环境的严重污染。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述技术问题，提供一种浸出效率高、成本低，环保风险小的含硅氢氧化镍钴的盐酸浸出方法。
本发明采用的技术方案为：一种含硅氢氧化镍钴的盐酸浸出方法，具体包括如下步骤：
步骤一、碱液预浸：
将含硅氢氧化镍钴采用氢氧化钠溶液以液固质量比2-3:1浆化0.5-1h，然后在30-50℃下搅拌预浸4-6h，压滤，得到预浸滤液和脱硅后氢氧化镍钴；
碱液预浸的反应化学方程式为：
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
步骤二、工业水洗涤：
将步骤一中脱硅后氢氧化镍钴采用工业水以液固质量比1.5-2:1在常温下洗涤0.5-1.5h，压滤，得到洗涤后氢氧化镍钴和洗涤滤液；
步骤三、盐酸浸出：
将步骤二中洗涤后氢氧化镍钴采用盐酸溶液以液固质量比1.8-2:1浆化0.5-1.5h，控制浆化终点pH值为 0.5-1.5，然后在70-90℃下浸出2-4h，控制浸出终点pH为1.0-2.0，压滤，得到氯化镍溶液和氯浸渣，氯化镍溶液送电解镍生产系统补镍，氯浸渣仍作为镍原料返火法系统回用处理。
盐酸浸出镍的反应化学方程式为：
Ni(OH)2+2HCl= NiCl2+2H2O
作为本发明技术方案的进一步优化，上述浸出方法还包括步骤四：碱吸收，具体为，采用步骤一中预浸滤液对盐酸浸出过程中产生的含氯废气进行碱吸收，得到废水和含氯尾气，废水pH值达到6-9后送废水站处理，含氯尾气氯含量≤60mg/Nm3后排放。
上述所述洗涤滤液返回步骤一碱液预浸工序配制氢氧化钠溶液。
上述步骤三中，盐酸溶液中浓盐酸与水质量比为0.8-1.2:1。
上述步骤一中，氢氧化钠溶液的质量分数为30%。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过碱液预浸工序，使含硅氢氧化镍钴中的二氧化硅生成硅酸钠，在压滤时硅酸钠以液体形式进入预浸滤液，达到预浸脱硅的目的，硅的脱除率可达到80%以上，保证后续的盐酸浸出效率，其中镍的浸出率≥99.5%，氯化镍溶液中Ni≥80g/L，氯浸渣渣率≤0.5wt%，渣含镍≤8wt%；且除硅后可防止含有硅酸溶胶的氯化镍溶液进入电解镍生产系统后对电解镍产品的外观质量造成影响。
2、通过工业水洗涤工序可以洗去脱硅后氢氧化镍钴夹带的氢氧化钠，以减少后续盐酸浸出时的盐酸消耗，降低浸出成本。
3、碱液预浸工序得到的预浸滤液用做盐酸浸出工序产生的含氯废气的碱吸收液，碱吸收工序得到的废水pH值达到6-9后送废水站处理，含氯尾气氯含量≤60mg/Nm3后排放，洗涤工序得到的洗涤滤液返回碱液预浸工序用于碱液的配制，整个过程无有害废水、废气的排放，达到了环保生产的要求。
附图说明
图1为本发明盐酸浸出含硅氢氧化镍钴的工艺流程图。
具体实施方式
下面参照图1，对本发明实施过程及其效果作进一步的说明。
以下各实施例中所用含硅氢氧化镍钴为外购，其典型成分见表1。
表1 外购氢氧化镍钴典型成分（wt%）
实施例1
本实施例提供的一种含硅氢氧化镍钴的盐酸浸出方法，包括如下步骤：
步骤一、碱液预浸：
用氢氧化钠和洗涤滤液配制质量分数为30%的氢氧化钠溶液作为碱液，加入预浸槽内，按碱液:含硅氢氧化镍钴质量比2:1配比，在搅拌状态下匀速缓慢加入含硅氢氧化镍钴，待浆化0.5h固液混合均一后在搅拌状态下，于30℃下预浸6h，预浸后矿浆经泵送去压滤机液固分离，得到预浸滤液和脱硅后氢氧化镍钴，硅的脱除率为80.1%。脱硅后氢氧化镍钴送去工业水洗涤，预浸滤液用做盐酸浸出产生的含氯废气的碱吸收液。
步骤二、工业水洗涤：
向洗涤槽内加入工业水，并以工业水: 脱硅后氢氧化镍钴质量比1.5:1配比，在搅拌状态下匀速缓慢加入脱硅后氢氧化镍钴，于常温下洗涤0.5h后送去压滤，得到洗涤后氢氧化镍钴和洗涤滤液。洗涤后氢氧化镍钴送去盐酸浸出，洗涤滤液用于步骤一中碱液的配制。
步骤三、盐酸浸出：
按照浓盐酸:水质量比0.8:1配比配制盐酸溶液，加入酸浸槽内。
按盐酸溶液: 洗涤后氢氧化镍钴质量比1.8:1配比，在搅拌状态下匀速缓慢加入洗涤后氢氧化镍钴，待浆化0.5h，浆化终点pH值为 0.5、固液混合均一后在搅拌状态下，于70℃下浸出4h，检测浸出终点pH为1.0后，将浸出后矿浆经泵送去压滤机液固分离，得到氯化镍溶液和氯浸渣，镍的浸出率为99.53wt%，氯化镍溶液的成分（g/L）为：Ni2+:91.33，Cu2+：0.55，Fe2+：0.30，Co2+：5.47，Ca2+：0.78，Mg2+：5.27，Zn2+：1.25，Mn2+：7.75，送电解镍生产系统补镍，氯浸渣渣率0.42%，渣含镍7.91%，仍作为镍原料返火法系统回用处理。
步骤四、碱吸收：
采用步骤一中预浸滤液对盐酸浸出过程中产生的含氯废气进行碱吸收，得到废水和含氯尾气，废水pH值为6后送废水站处理，含氯尾气氯含量为53mg/Nm3，外排。
实施例2
本实施例提供的一种含硅氢氧化镍钴的盐酸浸出方法，其实施步骤与实施例1大致相同，区别在于：
步骤一、碱液预浸：
碱液:含硅氢氧化镍钴以质量比3:1配比，浆化1h，于50℃下预浸4h，硅的脱除率为81.3wt%。
步骤二、工业水洗涤：
工业水: 脱硅后氢氧化镍钴以质量比2:1配比，于常温下洗涤1.5h。
步骤三、盐酸浸出：
按照浓盐酸:水质量比1.2:1配比配制盐酸溶液；盐酸溶液: 洗涤后氢氧化镍钴以质量比2:1配比，浆化1.5h，浆化终点pH值为 1.5，于90℃下浸出2h，浸出终点pH为2.0，镍的浸出率为99.79%，氯化镍溶液的成分（g/L）为：Ni2+:90.78，Cu2+：0.52，Fe2+：0.31，Co2+：5.45，Ca2 +：0.77，Mg2+：5.24，Zn2+：1.24，Mn2+：7.70，氯浸渣渣率0.098wt%，渣含镍7.66wt%。
步骤四、碱吸收：
废水pH值为9后送废水站处理，含氯尾气氯含量为57.2mg/Nm3，外排。
实施例3
本实施例提供的一种含硅氢氧化镍钴的盐酸浸出方法，其实施步骤与实施例1大致相同，区别在于：
步骤一、碱液预浸：
碱液:含硅氢氧化镍钴以质量比2.5:1配比，浆化1h，于40℃下预浸5h，硅的脱除率为80.9wt%。
步骤二、工业水洗涤：
工业水: 脱硅后氢氧化镍钴以质量比1.8:1配比，于常温下洗涤1.0h。
步骤三、盐酸浸出：
按照浓盐酸:水质量比1.0:1配比配制盐酸溶液；盐酸溶液: 洗涤后氢氧化镍钴以质量比2:1配比，浆化1.0h，浆化终点pH值为 1.0，于80℃下浸出3h，浸出终点pH为1.5，镍的浸出率为99.74wt%，氯化镍溶液的成分（g/L）为：Ni2+:90.69，Cu2+：0.53，Fe2+：0.29，Co2+：5.41，Ca2+：0.79，Mg2+：5.25，Zn2+：1.23，Mn2+：7.73，氯浸渣渣率为0.11wt%，渣含镍7.79wt%。
步骤四、碱吸收：
废水pH值为8后送废水站处理，含氯尾气氯含量为56.9mg/Nm3,外排。
Claims (5)
1.一种含硅氢氧化镍钴的盐酸浸出方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤一、碱液预浸：
将含硅氢氧化镍钴采用氢氧化钠溶液以液固质量比2-3:1浆化0.5-1h，然后在搅拌状态下，于30-50℃温度下预浸4-6h，压滤，得到预浸滤液和脱硅后氢氧化镍钴；
步骤二、工业水洗涤：
将步骤一中脱硅后氢氧化镍钴采用工业水以液固质量比1.5-2:1于常温下洗涤0.5-1.5h，压滤，得到洗涤后氢氧化镍钴和洗涤滤液；
步骤三、盐酸浸出：
将步骤二中洗涤后氢氧化镍钴采用盐酸溶液以液固质量比1.8-2:1浆化0.5-1.5h，控制浆化终点pH值为 0.5-1.5，然后于70-90℃下浸出2-4h，控制浸出终点pH为1.0-2.0，压滤，得到氯化镍溶液和氯浸渣，氯化镍溶液送电解镍生产系统，氯浸渣返火法处理。
2.根据权利要求1所述的一种含硅氢氧化镍钴的盐酸浸出方法，其特征在于，所述浸出方法还包括步骤四：碱吸收，具体为，采用步骤一中预浸滤液对盐酸浸出过程中产生的含氯废气进行碱吸收，得到废水和含氯尾气，废水pH值达到6-9后送废水站处理，含氯尾气氯含量≤60mg/Nm3后排放。
3.根据权利要求1所述的一种含硅氢氧化镍钴的盐酸浸出方法，其特征在于，所述洗涤滤液返回步骤一碱液预浸工序配制氢氧化钠溶液。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种含硅氢氧化镍钴的盐酸浸出方法，其特征在于，步骤三中，所述盐酸溶液中浓盐酸与水质量比为0.8-1.2:1。
5.根据权利要求1-3任一项所述的一种含硅氢氧化镍钴的盐酸浸出方法，其特征在于，步骤一中，所述氢氧化钠溶液的质量分数为30%。
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