CN110438339A - 一种氢氧化镍钴溶解液中锰的脱除方法 - Google Patents

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Abstract

一种氢氧化镍钴溶解液中锰的脱除方法，涉及一种镍钴湿法冶金中氢氧化镍钴的酸溶解液的除锰方法。其特征在于其脱除过程是将氢氧化镍钴溶解液加热，通入二氧化硫气体，并加入碳酸镍调节反应浆液pH，将氢氧化镍钴溶解液中的锰形成沉淀脱除。本发明的方法以二氧化硫气体做为沉锰试剂，以碳酸镍调节反应过程溶液pH，以压缩空气脱除反应后浆液中残留的游离二氧化硫，整个除锰过程中，体系无新离子引入，渣含有价金属低，可直接做为锰原料外销，是一种绿色高效的除锰工艺方法。

Description

一种氢氧化镍钴溶解液中锰的脱除方法
技术领域
一种氢氧化镍钴溶解液中锰的脱除方法，涉及一种镍钴湿法冶金中氢氧化镍钴的酸溶解液的除锰方法。
背景技术
在镍钴冶金生产过程中，通常矿石矿物的原产地与生产企业相距很远。为了降低矿石运输成本，镍钴冶金生产在处理部分红土镍矿、氧化钴矿等矿石时，大多在矿石矿物原产地建设浸出-除铁-沉镍钴湿法处理生产线。通过湿法冶炼，得到氢氧化镍钴中间产品，再将氢氧化镍钴中间产品运回进行湿法精炼加工。
目前，氢氧化镍钴原料已成为三元电池材料产品的主要原料来源。由于红土镍矿、氧化钴矿等矿石中，多含有锰盐，在矿石酸浸过程中，部分锰盐溶解进入浸出液，随后进入溶液中的锰在沉氢氧化镍钴工序中，部分水解成Mn(OH)2沉淀进入氢氧化镍钴沉淀中，因此氢氧化镍钴中间产品中存在杂质元素锰。
传统湿法冶金工艺中，针对氢氧化镍钴溶解液中的杂质锰离子，全部采用P204萃取法脱除，即选择一定的萃取工艺参数，用P204萃取溶解液中的锰，负载有机酸反萃，反萃液加碱中和形成锰渣。该工艺方法在长期的工业生产中，主要存在的问题是产生锰渣量大、难处理，且渣中夹带大量有价金属，影响了工艺流程金属回收率，同时增加二次处理锰渣成本。因此，工艺过程除锰及得到锰渣处理一直以来是氢氧化镍钴原料湿法处理的技术难点。
发明内容
本发明的目的是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能有效解决氢氧化镍钴溶解液中锰含量高、脱除困难的问题，成本低、综合效益好，能有效减少湿法固废渣堆存环保压力的氢氧化镍钴溶解液中锰的脱除方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种氢氧化镍钴溶解液中锰的脱除方法，其特征在于其脱除过程是将氢氧化镍钴溶解液加热，通入二氧化硫气体，并加入碳酸镍调节反应浆液pH，将氢氧化镍钴溶解液中的锰形成沉淀脱除。
本发明的一种氢氧化镍钴溶解液中锰的脱除方法，其特征在于所述的氢氧化镍钴溶解液为用硫酸或盐酸溶解氢氧化镍钴原料的溶液；其典型成份为(g/L)：Ni 50～200、Co2～7、Mn 2～7、Fe 0.1～0.5。
本发明的一种氢氧化镍钴溶解液中锰的脱除方法，其特征在于所述的氢氧化镍钴溶解液加热至90～110℃。
本发明的一种氢氧化镍钴溶解液中锰的脱除方法，其特征在于所述的二氧化硫气体做为沉锰试剂，二氧化硫气体能入量为理论沉锰量的1.3～1.5倍。
本发明的一种氢氧化镍钴溶解液中锰的脱除方法，其特征在于所述的反应过程加入碳酸镍调节反应浆液pH为3.0～4.0。
本发明的一种氢氧化镍钴溶解液中锰的脱除方法，其特征在于在锰形成沉淀脱除反应结束后，通过鼔压缩空气来脱除残留于浆液中的游离二氧化硫气体。
本发明的一种氢氧化镍钴溶解液中锰的脱除方法，其特征在于除锰渣中锰以MnSO3为主。
本发明的一种氢氧化镍钴溶解液中锰的脱除方法，通过加热溶液，降低硫酸亚锰的溶解度，以提高除锰深度，同时提高温度可增加反应速度、改变渣型以减少锰渣金属夹带；以二氧化硫为沉锰试剂，以碳酸镍为中和剂，通过压缩空气鼓风脱除浆液中游离二氧化硫残留，全工艺中体系无新阴阳离子引入。除锰过程无新阴阳离子引入，除锰渣MnSO3有价金属镍、钴夹带量低，渣无需堆存或二次处理，经洗涤后可直接外销，对全工艺流程金属回收率无影响。
本发明的一种氢氧化镍钴溶解液中锰的脱除方法，得到的锰渣为MnSO3，渣含有价金属镍、钴夹带低，经洗涤后可直接外销，不影响工艺主金属元素的回收率，无湿法固废堆存，除锰率高达99％以上。
附图说明
图1为一种氢氧化镍钴溶解液中锰的脱除方法的原则工艺流程图。
具体实施方式
一种氢氧化镍钴溶解液中锰的脱除方法，其操作过程的步骤依次包括：
a)将氢氧化镍钴溶解液加热至90～110℃；
b)开启搅拌，将理论量1.3～1.5的二氧化硫气体，均匀缓慢地通入加热后的溶解液中，通入时间4～6h，过程通过添加碳酸镍以控制反应体系pH为3.0～4.0；
c)沉锰反应结束后，停止二氧化硫气通入，并通压缩空气10～15min，过程保持搅拌开启，保持系统温度与前期反应温度一致；
d)固液分离，滤液为除锰后成品液(硫酸镍或氯化镍溶液)，滤渣洗涤后为外销锰渣。
用以下非限定性实施例子对本发明的工艺做进一步的说明，有助于理解本发明及其优点，但不作为对本发明保护范围的限定，本发明的保护范围由权利要求书决定。
实施例1
表1实例1所用氢氧化镍钴溶解液成份(g/L)
Ni Mn Co Fe
180.12 5.44 5.23 0.14
具体实施过程：取一定量的氢氧化镍钴盐酸溶解液，升温至90℃后，缓慢均匀通入理论量1.3倍的工业二氧化硫气体(体积浓度30％)，通气反应时间4h，过程通过加入碳酸镍控制反应浆液pH为3.0；待反应结束后，向料液中鼔入压缩空气10min；过滤得到沉锰后液和沉锰渣。除锰后液、锰渣成份及渣计锰脱除率如表2。
表2除锰实例1分析结果
实施例2
表3实例2所用氢氧化镍钴溶解液成份(g/L)
Ni Mn Co Fe
187.27 6.33 5.72 0.23
具体实施过程：取一定量的氢氧化镍钴盐酸溶解液，升温至105℃后，缓慢均匀通入理论量1.4倍的工业二氧化硫气体(体积浓度30％)，通气反应时间5h，过程通过加入碳酸镍控制反应浆液pH为3.5；待反应结束后，向料液中鼔入压缩空气12min；过滤得到沉锰后液和沉锰渣。除锰后液、锰渣成份及渣计锰脱除率如表4。
表4除锰实例2分析结果
实施例3
表5实例3所用氢氧化镍钴溶解液成份(g/L)
Ni Mn Co Fe
198.4 6.84 6.95 0.47
具体实施过程：取一定量的氢氧化镍钴盐酸溶解液，升温至110℃后，缓慢均匀通入理论量1.5倍的工业二氧化硫气体(体积浓度30％)，通气反应时间6h，过程通过加入碳酸镍控制反应浆液pH为4.0；待反应结束后，向料液中鼔入压缩空气15min；过滤得到沉锰后液和沉锰渣。除锰后液、锰渣成份及渣计锰脱除率如表6。
表6除锰实例3分析结果
实施例4
表7实例4所用氢氧化镍钴溶解液成份(g/L)
Ni Mn Co Fe
55.2 2.1 2.42 0.01
具体实施过程：取一定量的氢氧化镍钴盐酸溶解液，升温至110℃后，缓慢均匀通入理论量1.5倍的工业二氧化硫气体(体积浓度30％)，通气反应时间5.5h，过程通过加入碳酸镍控制反应浆液pH为4.0；待反应结束后，向料液中鼔入压缩空气15min；过滤得到沉锰后液和沉锰渣。除锰后液、锰渣成份及渣计锰脱除率如表8。
表8除锰实例4分析结果

Claims (7)

1.一种氢氧化镍钴溶解液中锰的脱除方法，其特征在于其脱除过程是将氢氧化镍钴溶解液加热，通入二氧化硫气体，并加入碳酸镍调节反应浆液pH，将氢氧化镍钴溶解液中的锰形成沉淀脱除。
2.根据权利要求1所述的一种氢氧化镍钴溶解液中锰的脱除方法，其特征在于所述的氢氧化镍钴溶解液为用硫酸或盐酸溶解氢氧化镍钴原料的溶液；其典型成份为(g/L)：Ni50～200、Co 2～7、Mn 2～7、Fe 0.1～0.5。
3.根据权利要求1所述的一种氢氧化镍钴溶解液中锰的脱除方法，其特征在于所述的氢氧化镍钴溶解液加热至90～110℃。
4.根据权利要求1所述的一种氢氧化镍钴溶解液中锰的脱除方法，其特征在于所述的二氧化硫气体做为沉锰试剂，二氧化硫气体能入量为理论沉锰量的1.3～1.5倍。
5.根据权利要求1所述的一种氢氧化镍钴溶解液中锰的脱除方法，其特征在于所述的反应过程加入碳酸镍调节反应浆液pH为3.0～4.0。
6.根据权利要求1所述的一种氢氧化镍钴溶解液中锰的脱除方法，其特征在于在锰形成沉淀脱除反应结束后，通过鼔压缩空气来脱除残留于浆液中的游离二氧化硫气体。
7.根据权利要求1所述的一种氢氧化镍钴溶解液中锰的脱除方法，其特征在于除锰渣中锰以MnSO3为主。
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