CN110669934B - 一种氢氧化镍钴渣浸出装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氢氧化镍钴渣浸出装置及方法，包括矿物烘干机、一级水洗槽、一洗浓密机、一洗液储槽、二级水洗槽、二洗浓密机、二洗液储槽、三级水洗槽、压滤机和三洗液储槽，对氢氧化镍钴渣加热预处理，除去挥发性萃取剂，然后进行3级逆向水洗工艺，提高了可溶性镍钴离子的浸出率和镍钴离子的浸出浓度，一洗浓密机浓密后的上清液做为成品送至硫酸镍生产系统使用，提高了产品的附加值，大幅减少后续处理成本，经济效益显著，通过压滤机压滤后滤渣作为含镍钴原料出售至火法系统，避免资源的浪费。同时整个处理过程中水系统循环利用，增加了水资源的利用率，且进一步富集镍钴离子，不产生废水，经济效益、环境效益显著。
Description
技术领域
本发明属于化工冶炼技术领域，具体涉及一种氢氧化镍钴渣浸出装置及方法。
背景技术
氢氧化镍钴渣是以氢氧化镍钴为原料，采用硫酸加硫酸钠的浸出工艺和多级除杂生产硫酸镍的不溶渣。经测定氢氧化镍钴渣，可溶性物质主要以硫酸盐形式存在约30%左右；不溶性成分中，主要以氟化物(含镍锰)为主，氟化物中主要成分相同，含有镁、锰、镍、少量钙、氯、硫、钠等，其次为硅酸镍、水锰矿，少量镍黄铁矿、磁铁矿、绿泥石、镍钴萃取剂等。
常规做法是将氢氧化镍钴渣作为镍、钴原料送至火法冶炼系统处理，工艺成熟、可靠，但镍钴的计价系数偏低，产品附加值低，经济性不高；若采用硫酸法强浸湿法工艺，但强浸过程中大量有害元素均进入系统，尤其是氟元素，后端处理难度大且浸出液除杂困难，产生的废水无法达标排放。而且浸出液酸度高，需大量中和剂中和，处理成本高，工艺复杂，经济性不高。若直接采用加水对其溶解，浸出液镍离子浓度低，约为5 g/l左右，需进一步蒸发浓缩处理，且镍浸出率低经济性不高。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的技术问题，提供一种工艺简单、处理成本低、经济效益好、不产生新的固废且水资源利用率高的氢氧化镍钴渣浸出装置。
本发明的另一个目的是为了提供一种氢氧化镍钴渣浸出方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种氢氧化镍钴渣浸出装置，包括矿物烘干机、一级水洗槽、一洗浓密机、一洗液储槽、二级水洗槽、二洗浓密机、二洗液储槽、三级水洗槽、压滤机和三洗液储槽，所述矿物烘干机的出料口与一级水洗槽的顶部连接，所述一级水洗槽的下部通过管道与一洗浓密机连接，所述一洗浓密机的上部通过管道与一洗液储槽连接，所述一洗浓密机的底部通过管道与二级水洗槽的顶部连接，所述二级水洗槽的下部通过管道与二洗浓密机连接，所述二洗浓密机上部通过管道与二洗液储槽连接，所述二洗液储槽与设置在一级水洗槽上的二洗液进管通过管道连接，所述二洗浓密机的底部通过管道与三级水洗槽的顶部连接，所述三级水洗槽上设有新水进水管，所述三级水洗槽的下部通过管道与压滤机连接，所述压滤机通过管道与三洗液储槽连接，所述三洗液储槽与设置在二级水洗槽上的三洗液进管通过管道连接。
进一步地，所述一级水洗槽、二级水洗槽和三级水洗槽内分别设有搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌轴，所述搅拌轴的顶端安装有电机，所述搅拌轴的下端安装有搅拌叶片。
进一步地，所述一级水洗槽和二级水洗槽上分别设有低压蒸汽进管。
进一步地，所述一级水洗槽与一洗浓密机之间的管道上安装有一洗输送泵，所述二级水洗槽与二洗浓密机之间的管道上安装有二洗输送泵，所述三级水洗槽与压滤机之间的管道上安装有三洗输送泵。
进一步地，所述一洗液储槽的下部通过第一输送泵与硫酸镍生产系统连接。
进一步地，所述一洗浓密机的底部与二级水洗槽之间的管道上安装有第二输送泵，所述二洗浓密机的底部与三级水洗槽之间的管道上安装有第三输送泵，所述二洗液储槽与二洗液进管之间的管道上安装有第四输送泵，所述三洗液储槽与三洗液进管之间的管道上安装有第五输送泵。
一种氢氧化镍钴渣浸出方法，该方法包括以下步骤：
A、通过铲车将氢氧化镍钴渣送至矿物烘干机内，矿物烘干机对氢氧化镍钴渣进行加热除去氢氧化镍钴渣中的挥发性萃取剂，加热后的氢氧化镍钴渣自流进入一级水洗槽；
B、打开一级水洗槽内的搅拌装置进行搅拌，打开第四输送泵，二洗液储槽内的二洗液在第四输送泵的作用下通过二洗液进管进入一级水洗槽内，氢氧化镍钴渣与二洗液按照液固比2-2.5:1配制成矿浆，并通过低压蒸汽进管通入蒸汽进行加热至90℃；
C、加热1h后，通过一洗输送泵送至一洗浓密机浓密，浓密后上清液自流至一洗液储槽存储，做为成品并通过第一输送泵送至硫酸镍生产系统使用，浓密后底流通过第二输送泵送至二级水洗槽，打开二级水洗槽内的搅拌装置，并打开第五输送泵，按液固比2-2.5:1将三洗液储槽内的三洗液在第五输送泵的作用下通过三洗液进管进入二级水洗槽内，并通过低压蒸汽进管通入蒸汽进行加热至90℃；
D、加热1h后，通过二洗输送泵送至二洗浓密机浓密，浓密后上清液自流至二洗液储槽存储，作为一级水洗配水，浓密后底流通过第三输送泵送至三级水洗槽，打开三级水洗槽内的搅拌装置，按液固比2-2.5:1通过新水进水管将新水加入三级水洗槽内洗涤，洗涤0.5h后，通过三洗输送泵送至压滤机压滤；
E、通过压滤机压滤后滤渣作为含镍钴原料出售至火法系统，滤液送至三洗液储槽存储，做为二级水洗配水。
本发明相对现有技术具有以下有益效果：本发明的氢氧化镍钴渣浸出装置主要包括矿物烘干机、一级水洗槽、一洗浓密机、一洗液储槽、二级水洗槽、二洗浓密机、二洗液储槽、三级水洗槽、压滤机和三洗液储槽，通过矿物烘干机对氢氧化镍钴渣加热预处理，除去氢氧化镍钴渣中的挥发性萃取剂，然后通过一级水洗槽、二级水洗槽和三级水洗槽对氢氧化镍钴渣进行3级逆向水洗工艺，提高了可溶性镍钴离子的浸出率和镍钴离子的浸出浓度，一洗浓密机浓密后的上清液做为成品送至硫酸镍生产系统使用，提高了产品的附加值，大幅减少后续处理成本，经济效益显著，通过压滤机压滤后滤渣作为含镍钴原料出售至火法系统，避免资源的浪费。同时整个处理过程中水系统循环利用，增加了水资源的利用率，且进一步富集镍钴离子，不产生废水，经济效益、环境效益显著，所产镍钴渣数量可减少30%左右，不含可溶性盐，为下步酸浸创造条件。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
本发明附图标记含义如下：1、矿物烘干机；2、一级水洗槽；3、一洗浓密机；4、一洗液储槽；5、二级水洗槽；6、二洗浓密机；7、二洗液储槽；8、三级水洗槽；9、压滤机；10、三洗液储槽；11、一洗输送泵；12、二洗输送泵；13、三洗输送泵；14、新水进水管；15、搅拌装置；16、低压蒸汽进管；17、第一输送泵；18、第二输送泵；19、第三输送泵；20、第四输送泵；21、第五输送泵；22、二洗液进管；23、三洗液进管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种氢氧化镍钴渣浸出装置，包括矿物烘干机1、一级水洗槽2、一洗浓密机3、一洗液储槽4、二级水洗槽5、二洗浓密机6、二洗液储槽7、三级水洗槽8、压滤机9和三洗液储槽10，矿物烘干机1为回转式烘干机，矿物烘干机1的出料口与一级水洗槽2的顶部连接，一级水洗槽2的下部通过管道与一洗浓密机3连接，一级水洗槽2与一洗浓密机3之间的管道上安装有一洗输送泵11，一洗浓密机3的上部通过管道与一洗液储槽4连接，一洗液储槽4的下部通过第一输送泵17与硫酸镍生产系统（硫酸镍生产系统为现有系统）连接，一洗浓密机3的底部通过管道与二级水洗槽5的顶部连接，一洗浓密机3的底部与二级水洗槽5之间的管道上安装有第二输送泵18，二级水洗槽5和一级水洗槽2上分别设有低压蒸汽进管16，低压蒸汽进管16与蒸汽加热器（图中未标示）连接，二级水洗槽5的下部通过管道与二洗浓密机6连接，二级水洗槽5与二洗浓密机6之间的管道上安装有二洗输送泵12，二洗浓密机6上部通过管道与二洗液储槽7连接，二洗液储槽7与设置在一级水洗槽2上的二洗液进管22通过管道连接，二洗液储槽7与二洗液进管22之间的管道上安装有第四输送泵20，二洗浓密机6的底部通过管道与三级水洗槽8的顶部连接，二洗浓密机6的底部与三级水洗槽8之间的管道上安装有第三输送泵19，三级水洗槽8、一级水洗槽2和二级水洗槽5内分别设有搅拌装置15，搅拌装置15包括搅拌轴，搅拌轴的顶端安装有电机，搅拌轴的下端安装有搅拌叶片，三级水洗槽8上设有新水进水管14，新水进水管14与自来水管（图中未标出）连接，三级水洗槽8的下部通过管道与压滤机9连接，三级水洗槽8与压滤机9之间的管道上安装有三洗输送泵13，压滤机9通过管道与三洗液储槽10连接，三洗液储槽10与设置在二级水洗槽5上的三洗液进管23通过管道连接，三洗液储槽10与三洗液进管23之间的管道上安装有第五输送泵21。
某氢氧化镍钴渣成分见表1所示。
表1氢氧化镍钴渣化学成分（%）
实施例1
该氢氧化镍钴渣浸出装置使用时，包括以下步骤：
通过铲车将氢氧化镍钴渣送至矿物烘干机1内，矿物烘干机1对氢氧化镍钴渣进行加热除去氢氧化镍钴渣中的挥发性萃取剂，加热后的氢氧化镍钴渣自流进入一级水洗槽2；打开一级水洗槽2内的搅拌装置15进行搅拌，打开第四输送泵20，二洗液储槽7内的二洗液在第四输送泵20的作用下通过二洗液进管22进入一级水洗槽2内，氢氧化镍钴渣与二洗液按照液固比2:1配制成矿浆，并通过低压蒸汽进管16通入蒸汽进行加热至90℃；加热1h后，通过一洗输送泵11送至一洗浓密机3浓密，浓密后上清液自流至一洗液储槽4存储，含Ni为18 g/L、 Co为1.2 g/L，做为成品并通过第一输送泵17送至硫酸镍生产系统使用，浓密后底流通过第二输送泵18送至二级水洗槽5，打开二级水洗槽5内的搅拌装置15，并打开第五输送泵21，按液固比2:1将三洗液储槽10内的三洗液在第五输送泵21的作用下通过三洗液进管23进入二级水洗槽5内，并通过低压蒸汽进管16通入蒸汽进行加热至90℃；加热1h后，通过二洗输送泵12送至二洗浓密机6浓密，浓密后上清液（含Ni为5 g/L、 Co为0.4 g/L）自流至二洗液储槽7存储，作为一级水洗配水，浓密后底流通过第三输送泵19送至三级水洗槽8，打开三级水洗槽8内的搅拌装置，按液固比2:1通过新水进水管14将新水加入三级水洗槽8内洗涤，洗涤0.5h后，通过三洗输送泵13送至压滤机9压滤；通过压滤机9压滤后滤渣作为含镍钴原料出售至火法系统，滤液（含Ni为1.5g/L、 Co为0.2 g/L）送至三洗液储槽10存储，做为二级水洗配水。经计算，镍浸出率为84%，钴浸出率为30%。
实施例2
该氢氧化镍钴渣浸出装置使用时，包括以下步骤：
通过铲车将氢氧化镍钴渣送至矿物烘干机1内，矿物烘干机1对氢氧化镍钴渣进行加热除去氢氧化镍钴渣中的挥发性萃取剂，加热后的氢氧化镍钴渣自流进入一级水洗槽2；打开一级水洗槽2内的搅拌装置15进行搅拌，打开第四输送泵20，二洗液储槽7内的二洗液在第四输送泵20的作用下通过二洗液进管22进入一级水洗槽2内，氢氧化镍钴渣与二洗液按照液固比2.5:1配制成矿浆，并通过低压蒸汽进管16通入蒸汽进行加热至90℃；加热1h后，通过一洗输送泵11送至一洗浓密机3浓密，浓密后上清液自流至一洗液储槽4存储，含Ni为19.5 g/L、 Co为1.4 g/L，做为成品并通过第一输送泵17送至硫酸镍生产系统使用，浓密后底流通过第二输送泵18送至二级水洗槽5，打开二级水洗槽5内的搅拌装置15，并打开第五输送泵21，按液固比2.5:1将三洗液储槽10内的三洗液在第五输送泵21的作用下通过三洗液进管23进入二级水洗槽5内，并通过低压蒸汽进管16通入蒸汽进行加热至90℃；加热1h后，通过二洗输送泵12送至二洗浓密机6浓密，浓密后上清液（含Ni为5.4 g/L、 Co为0.49g/L）自流至二洗液储槽7存储，作为一级水洗配水，浓密后底流通过第三输送泵19送至三级水洗槽8，打开三级水洗槽8内的搅拌装置，按液固比2.5:1通过新水进水管14将新水加入三级水洗槽8内洗涤，洗涤0.5h后，通过三洗输送泵13送至压滤机9压滤；通过压滤机9压滤后滤渣作为含镍钴原料出售至火法系统，滤液（含Ni为1.45g/L、 Co为0.18 g/L）送至三洗液储槽10存储，做为二级水洗配水。经计算，镍浸出率约为85.3%，钴浸出率为32%。
Claims (2)
1.一种氢氧化镍钴渣浸出装置，其特征在于：包括矿物烘干机（1）、一级水洗槽（2）、一洗浓密机（3）、一洗液储槽（4）、二级水洗槽（5）、二洗浓密机（6）、二洗液储槽（7）、三级水洗槽（8）、压滤机（9）和三洗液储槽（10），所述矿物烘干机（1）的出料口与一级水洗槽（2）的顶部连接，所述一级水洗槽（2）的下部通过管道与一洗浓密机（3）连接，所述一洗浓密机（3）的上部通过管道与一洗液储槽（4）连接，所述一洗浓密机（3）的底部通过管道与二级水洗槽（5）的顶部连接，所述二级水洗槽（5）的下部通过管道与二洗浓密机（6）连接，所述二洗浓密机（6）上部通过管道与二洗液储槽（7）连接，所述二洗液储槽（7）与设置在一级水洗槽（2）上的二洗液进管（22）通过管道连接，所述二洗浓密机（6）的底部通过管道与三级水洗槽（8）的顶部连接，所述三级水洗槽（8）上设有新水进水管（14），所述三级水洗槽（8）的下部通过管道与压滤机（9）连接，所述压滤机（9）通过管道与三洗液储槽（10）连接，所述三洗液储槽（10）与设置在二级水洗槽（5）上的三洗液进管（23）通过管道连接，所述一级水洗槽（2）、二级水洗槽（5）和三级水洗槽（8）内分别设有搅拌装置（15），所述搅拌装置（15）包括搅拌轴，所述搅拌轴的顶端安装有电机，所述搅拌轴的下端安装有搅拌叶片，所述一级水洗槽（2）和二级水洗槽（5）上分别设有低压蒸汽进管（16），所述一级水洗槽（2）与一洗浓密机（3）之间的管道上安装有一洗输送泵（11），所述二级水洗槽（5）与二洗浓密机（6）之间的管道上安装有二洗输送泵（12），所述三级水洗槽（8）与压滤机（9）之间的管道上安装有三洗输送泵（13），所述一洗液储槽（4）的下部通过第一输送泵（17）与硫酸镍生产系统连接，所述一洗浓密机（3）的底部与二级水洗槽（5）之间的管道上安装有第二输送泵（18），所述二洗浓密机（6）的底部与三级水洗槽（8）之间的管道上安装有第三输送泵（19），所述二洗液储槽（7）与二洗液进管（22）之间的管道上安装有第四输送泵（20），所述三洗液储槽（10）与三洗液进管（23）之间的管道上安装有第五输送泵（21）。
2.一种氢氧化镍钴渣浸出方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
A、通过铲车将氢氧化镍钴渣送至矿物烘干机（1）内，矿物烘干机（1）对氢氧化镍钴渣进行加热除去氢氧化镍钴渣中的挥发性萃取剂，加热后的氢氧化镍钴渣自流进入一级水洗槽（2）；
B、打开一级水洗槽（2）内的搅拌装置（15）进行搅拌，打开第四输送泵（20），二洗液储槽（7）内的二洗液在第四输送泵（20）的作用下通过二洗液进管（22）进入一级水洗槽（2）内，氢氧化镍钴渣与二洗液按照液固比2-2.5:1配制成矿浆，并通过低压蒸汽进管（16）通入蒸汽进行加热至90℃；
C、加热1h后，通过一洗输送泵（11）送至一洗浓密机（3）浓密，浓密后上清液自流至一洗液储槽（4）存储，做为成品并通过第一输送泵（17）送至硫酸镍生产系统使用，浓密后底流通过第二输送泵（18）送至二级水洗槽（5），打开二级水洗槽（5）内的搅拌装置（15），并打开第五输送泵（21），按液固比2-2.5:1将三洗液储槽（10）内的三洗液在第五输送泵（21）的作用下通过三洗液进管（23）进入二级水洗槽（5）内，并通过低压蒸汽进管（16）通入蒸汽进行加热至90℃；
D、加热1h后，通过二洗输送泵（12）送至二洗浓密机（6）浓密，浓密后上清液自流至二洗液储槽（7）存储，作为一级水洗配水，浓密后底流通过第三输送泵（19）送至三级水洗槽（8），打开三级水洗槽（8）内的搅拌装置，按液固比2-2.5:1通过新水进水管（14）将新水加入三级水洗槽（8）内洗涤，洗涤0.5h后，通过三洗输送泵（13）送至压滤机（9）压滤；
E、通过压滤机（9）压滤后滤渣作为含镍钴原料出售至火法系统，滤液送至三洗液储槽（10）存储，做为二级水洗配水。
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