CN203440432U - 一种红土镍矿处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了红土镍矿处理系统，该系统包括：第一浸出设备、第一净化设备、第二浸出设备、钪萃取设备、镍钴回收设备以及第一钪回收设备，其中，第一净化设备与第一浸出设备相连；第二浸出设备与第一净化设备相连；钪萃取设备与第二浸出设备相连；镍钴回收设备与钪萃取设备相连；第一钪回收设备与钪萃取设备相连。利用该系统可以有效地对红土镍矿进行处理并且能够显著提高钪提取率。

Description

一种红土镍矿处理系统

技术领域

本实用新型涉及冶金领域。具体而言，本实用新型涉及红土镍矿处理系统。

背景技术

红土镍矿中含有大量的镍钴金属元素，由于国内红土镍矿的镍钴品位较低，因此我国用于生产镍钴的红土镍矿原料主要来自国外进口，其原料成本较高。以往国内对红土镍矿的处理只是局限于对其中镍钴的提取，忽略了在红土镍矿中含有的少量的其他有价金属元素。本发明发现了红土镍矿中还含有少量的钪元素，但含量较少，不易提取、回收率低。红土镍矿中的铁、铝、锰、镁、钙等杂质含量高，都远高于钪的含量，容易干扰钪的提取。现有的提取钪的技术，生产工艺均存在着过程较长、作业复杂、产量低、原辅材料消耗多、成本高的问题，不适用于红土镍矿提钪。因此本发明基于上述发现，着重对从红土镍矿中提取钪的方法进行研究，最终完成了本发明。本发明为进一步提高红土镍矿的利用率，降低原料成本开辟了新的思路，同时为钪元素的提取提供了新的来源。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种有效处理红土镍矿的系统。

在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种红土镍矿处理系统。根据本实用新型的实施例，该系统包括：第一浸出设备，所述第一浸出设备用于利用硫酸对红土镍矿进行第一浸出处理，以便获得红土镍矿浸出液；第一净化设备，所述第一净化设备与所述第一浸出设备相连，用于对所述红土镍矿浸出液进行第一沉铁铝处理和沉镍钴处理，以便分别获得第一铁铝渣和氢氧化镍钴沉淀；第二浸出设备，所述第二浸出设备与所述第一净化设备相连，用于利用硫酸对所述氢氧化镍钴沉淀进行第二浸出处理，以便获得镍钴浸出液；钪萃取设备，所述钪萃取设备与所述第二浸出设备相连，用于利用有机萃取剂对所述镍钴浸出液进行钪萃取处理，以便获得含镍钴溶液和含有钪的有机相；镍钴回收设备，所述镍钴回收设备与所述钪萃取设备相连，用于从所述含镍钴溶液回收镍钴；以及第一钪回收设备，所述第一钪回收设备与所述钪萃取设备相连，用于从所述含有钪的有机相回收钪。利用该系统可以有效地对红土镍矿进行处理，并且可以有效提取红土镍矿中的镍钴和钪金属。

另外，根据本实用新型上述实施例的红土镍矿处理系统还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的实施例，所述第一钪回收设备进一步包括：第一反萃取装置，所述第一反萃取装置用于利用盐酸溶液对所述含有钪的有机相进行反萃取，以便获得反萃液；第一钪沉淀装置，所述第一钪沉淀装置与所述第一反萃取装置相连，用于将所述反萃液与草酸溶液混合，以便获得含有钪的沉淀；第一煅烧装置，所述第一煅烧装置与所述第一钪沉淀装置相连，用于将所述含有钪的沉淀进行煅烧，以便获得氧化钪。由此利用上述设备可以有效对含有钪的有机溶剂进行钪提取，并且可以显著提高钪提取率。

根据本实用新型的实施例，所述镍钴回收设备进一步包括：第二净化装置，所述第二净化装置用于将所述含镍钴溶液进行第二除铁铝处理，以便获得第二铁铝渣以及经过净化的含镍钴溶液；以及湿法精炼装置，所述湿法精炼装置与所述第二净化装置相连，用于将经过净化的含镍钴溶液进行湿法精炼，以便回收镍钴。由此利用上述设备可以有效对含镍溶液中的镍钴元素进行提取。

根据本实用新型的实施例，上述红土镍矿处理系统进一步包括第二钪回收设备，所述第二钪回收设备与所述第一净化设备和第二净化装置的至少之一相连，用于从所述第一净化设备和第二净化装置接收第一铁铝渣和第二铁铝渣的至少之一，以便从所述铁铝渣中回收钪。由此利用该设备可以有效对铁铝渣中的钪元素进行提取，进而可以进一步提高红土镍矿处理效率以及钪回收率。

根据本实用新型的实施例，所述第二钪回收设备包括：第二反萃取装置，所述第二反萃取装置用于利用盐酸溶液对所述含有钪的有机相进行反萃取，以便获得反萃液；第二钪沉淀装置，所述第二钪沉淀装置与所述第二反萃取装置相连，用于将所述反萃液与草酸溶液混合，以便获得含有钪的沉淀；第二煅烧装置，所述第二煅烧装置与所述第二钪沉淀装置相连，用于将所述含有钪的沉淀进行煅烧，以便获得氧化钪。由此可以进一步提高钪提取率以及氧化钪的纯度，进而可以显著提高红土镍矿的处理效率。

本实用新型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，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/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是根据本实用新型一个实施例的红土镍矿处理系统的结构示意图；

图2是根据本实用新型一个实施例的红土镍矿处理系统的结构示意图；

图3是根据本实用新型一个实施例的红土镍矿处理系统的结构示意图；

图4是根据本实用新型一个实施例的红土镍矿处理系统的结构示意图；

图5是根据本实用新型一个实施例的红土镍矿处理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种红土镍矿处理系统。下面参考图1-5对该系统进行详细描述。根据本发明的一个实施例，该红土镍矿处理系统具体包括：第一浸出设备100、第一净化设备200、第二浸出设备300、钪萃取设备400、镍钴回收设备500和第一钪回收设备600。

其中，第一浸出设备100用于利用硫酸对红土镍矿进行第一浸出处理，以便获得红土镍矿浸出液；第一净化设备200与第一浸出设备相连100，用于对红土镍矿浸出液进行第一沉铁铝处理和沉镍钴处理，以便分别获得第一铁铝渣和氢氧化镍钴沉淀；第二浸出设备300与第一净化设备200相连，用于利用硫酸对氢氧化镍钴沉淀进行第二浸出处理，以便获得镍钴浸出液；钪萃取设备400与第二浸出设备300相连，用于利用有机萃取剂对镍钴浸出液进行钪萃取处理，以便获得含镍钴溶液和含有钪的有机相；镍钴回收设备500与钪萃取设备400相连，用于从含镍钴溶液回收镍钴；第一钪回收设备600与钪萃取设备400相连，用于从含有钪的有机相回收钪。由此利用上述系统可以有效地对红土镍矿进行处理，提高镍钴和钪的提取率。

根据本发明的一个实施例，第一钪回收设备600进一步包括：第一反萃取装置610、第一钪沉淀装置620和第一煅烧装置630，第一钪沉淀装置620与第一反萃取装置610相连，第一煅烧装置630与第一钪沉淀装置620相连，如图2所示。

根据本发明的具体实施例，第一反萃取装置610用于利用盐酸溶液对含有钪的有机相进行反萃取，以便获得反萃液；第一钪沉淀装置620用于将反萃液与草酸溶液混合，以便获得含有钪的沉淀；第一煅烧装置630用于将含有钪的沉淀进行煅烧，以便获得氧化钪。

根据本发明的具体实施例，盐酸的浓度并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，盐酸的浓度具体可以为0.01mol/L～5mol/L。同时可以控制盐酸的加入量为每升含有钪的有机相中加入浓度为1mol/L的盐酸0.1升至10升。由此可以进一步提高钪的提出率。根据本发明的一个实施例，在第一钪沉淀装置620中进一步利用沉淀剂对反萃液进行沉淀，得到含钪沉淀，根据本发明的具体实施例，沉淀剂可以为选自NaOH、氨水、碳酸钠、碳酸氢钠、草酸的至少一种，由此可以进一步提高沉淀效率。根据本发明的具体实施例，进一步利用草酸对反萃液进行沉淀，得到含钪沉淀，其中草酸的浓度并不受特别限制，根据本发明的具体示例，可以采用浓度为0.1mol/L～5mol/L的草酸进行沉淀，加入的草酸的体积可以根据具体的浓度进行控制，例如，可以向每升反萃液中加入浓度为2mol/L的草酸1.5升。由此可以进一步提高钪提出率。根据本发明的一个实施例，进一步将得到的含有钪的沉淀进行煅烧，以便获得氧化钪。由此利用煅烧的方法可以有效除去沉淀中的其他杂质，由此可以进一步提高钪的纯度。

根据本发明的一个实施例，如图3所示，上述镍钴回收设备500进一步包括：第二净化装置510和湿法精炼装置520，湿法精炼装置520与第二净化装置510相连，第二净化装置510与钪萃取设备400相连。

根据本发明的具体实施例，第二净化装置510用于将含镍钴溶液进行第二除铁铝处理，以便获得第二铁铝渣以及经过净化的含镍钴溶液；湿法精炼装置520用于将经过净化的含镍钴溶液进行湿法精炼，以便回收镍钴。由此利用上述设备可以有效对含镍溶液中的镍钴元素进行提取。

根据本发明的一个实施例，利用本发明的系统中设置的第一净化设备200和第二净化装置510能够将红土镍矿中的大量铁铝渣提取出来，首先是将红土镍矿经过第一浸出处理后得到的红土镍矿浸出液在第一净化设备200内进行第一沉铁铝处理，得到了第一铁铝渣，其次是将含镍钴溶液在第二净化装置510内进行第二沉铁铝处理，得到了第二铁铝渣。

根据本发明的具体实施例，为了进一步对大量的铁铝渣进行处理，该系统进一步设置有第二钪回收设备700，第二钪回收设备700与第一净化设备200和第二净化装置510的至少之一相连。第二钪回收设备700用于从第一净化设备200和第二净化装置510接收第一铁铝渣和第二铁铝渣的至少之一，以便从铁铝渣中回收钪。

根据本发明的一个实施例，该第二钪回收设备700进一步包括依次相连的第三浸出设备710、钪萃取装置720、第二反萃取装置730、第二钪沉淀装置740以及第二煅烧装置750，如图4所示。

根据本发明的具体实施例，从铁铝渣中回收钪的方法可以包括：首先，在第三浸出设备710内利用硫酸对铁铝渣进行第三浸出处理，以便获得第三浸出液，其中，第三浸出液含有铁、铝和钪。进一步地，在钪萃取装置720内利用有机萃取剂对第三浸出液进行钪萃取处理，以便获得含有钪的有机相。根据本发明的具体实施例，该有机萃取剂可以与对镍钴浸出液进行钪萃取处理的有机萃取剂相同，根据本发明的具体实施例，有机萃取剂可以采用的类型并不受特别限制，根据本发明的具体示例，有机萃取剂可以采用选自有机磷酸萃取剂、中性磷萃取剂、有机羧酸萃取剂、有机胺萃取剂、有机螯合萃取剂的至少一种。由此可以进一步提高钪的提取率。发明人通过多次试验发现有机磷酸萃取剂中的P204，中性磷萃取剂中的TBP，有机羧酸萃取剂中的环烷酸或CA12，有机胺萃取剂中的N235，有机螯合萃取剂中的N503均对钪有较好的萃取作用，其中有机磷酸萃取剂中的P204萃取效果较好，并且优于同类萃取剂P507的萃取效果。

根据本发明的具体实施例，在第二反萃取装置730内利用盐酸溶液对含有钪的有机相进行反萃取，以便获得反萃液。根据本发明的具体实施例，所使用盐酸的浓度并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，盐酸的浓度并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，盐酸的浓度具体可以为0.01mol/L～5mol/L。由此可以进一步提高钪的提出率。根据本发明的具体示例，可以通过控制第一反萃取装置610从而控制盐酸的加入量，例如向每升含有钪的有机相中加入浓度为1mol/L的盐酸0.1升至10升。由此可以进一步提高钪的提出率。

根据本发明的一个实施例，第二钪沉淀装置740从上述第二反萃取装置730接收反萃液，并将其与沉淀剂混合，以便获得含有钪的沉淀。根据本发明的具体实施例，沉淀剂可以为选自NaOH、氨水、碳酸钠、碳酸氢钠、草酸的至少一种，由此可以进一步提高沉淀效率。根据本发明的具体实施例，进一步利用草酸对反萃液进行沉淀，得到含钪沉淀，其中草酸的浓度并不受特别限制，根据本发明的具体示例，可以采用浓度为0.1mol/L～5mol/L的草酸进行沉淀，加入的草酸的体积可以根据具体的浓度进行控制，例如，可以向每升反萃液中加入浓度为2mol/L的草酸1.5升。由此可以进一步提高钪提出率。

根据本发明的一个实施例，进一步在第二煅烧装置750内将含有钪的沉淀进行煅烧，以便获得氧化钪。由此利用该装置采用煅烧的方法可以有效除去沉淀中的其他杂质，由此可以进一步提高钪的纯度。根据本发明的具体实施例，上述煅烧的程度可以通过控制煅烧的温度以及煅烧时间进行调节，根据本发明的具体示例，根据钪元素的物理化学性质，具体可以采用将含有钪的沉淀在700～900摄氏度下进行煅烧处理1～6小时。由此可以最大限度除去沉淀中的其他杂质，以便进一步提高氧化钪的纯度。

根据本发明的一个实施例，通过钪萃取设备400制备得到的含有钪的有机相可以单独在第一钪回收设备600内进行钪的提取，也可以将从该钪萃取设备400内得到的含有钪的有机相通入第二钪回收设备700内进行钪的提取，具体可以将从该钪萃取设备400内得到的含有钪的有机相通入第二反萃取装置730内。由此可以进一步提高钪的提取效率。节省设备，减少费用，同时可以进一步提高红土镍矿的处理效率以及钪的提取效率。

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实用新型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实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (5)

1.一种红土镍矿处理系统，其特征在于，包括： 

第一浸出设备，所述第一浸出设备适于硫酸对红土镍矿进行第一浸出处理，以便获得红土镍矿浸出液； 

第一净化设备，所述第一净化设备与所述第一浸出设备相连，且适于所述红土镍矿浸出液进行第一沉铁铝处理和沉镍钴处理，以便分别获得第一铁铝渣和氢氧化镍钴沉淀； 

第二浸出设备，所述第二浸出设备与所述第一净化设备相连，且适于硫酸对所述氢氧化镍钴沉淀进行第二浸出处理，以便获得镍钴浸出液； 

钪萃取设备，所述钪萃取设备与所述第二浸出设备相连，且适于有机萃取剂对所述镍钴浸出液进行钪萃取处理，以便获得含镍钴溶液和含有钪的有机相； 

镍钴回收设备，所述镍钴回收设备与所述钪萃取设备相连，且适于从所述含镍钴溶液回收镍钴；以及 

第一钪回收设备，所述第一钪回收设备与所述钪萃取设备相连，且适于从所述含有钪的有机相回收钪。 

2.根据权利要求1所述红土镍矿处理系统，其特征在于，所述第一钪回收设备进一步包括： 

第一反萃取装置，所述第一反萃取装置适于盐酸溶液对所述含有钪的有机相进行反萃取，以便获得反萃液； 

第一钪沉淀装置，所述第一钪沉淀装置与所述第一反萃取装置相连，且适于所述反萃液与草酸溶液混合，以便获得含有钪的沉淀； 

第一煅烧装置，所述第一煅烧装置与所述第一钪沉淀装置相连，且适于所述含有钪的沉淀进行煅烧，以便获得氧化钪。 

3.根据权利要求1所述红土镍矿处理系统，其特征在于，所述镍钴回收设备进一步包括： 

第二净化装置，所述第二净化装置适于所述含镍钴溶液进行第二除铁铝处理，以便获得第二铁铝渣以及经过净化的含镍钴溶液；以及 

湿法精炼装置，所述湿法精炼装置与所述第二净化装置相连，且适于经过净化的含镍钴溶液进行湿法精炼，以便回收镍钴。 

4.根据权利要求1所述红土镍矿处理系统，其特征在于，进一步包括第二钪回收设备，所述第二钪回收设备与所述第一净化设备和第二净化装置的至少之一相连，且从所述第一净化设备和第二净化装置接收第一铁铝渣和第二铁铝渣的至少之一，以便从所述铁铝渣中 回收钪。 

5.根据权利要求4所述红土镍矿处理系统，其特征在于，所述第二钪回收设备包括： 

第三浸出设备，所述第三浸出设备适于硫酸对所述铁铝渣进行第三浸出处理，以便获得第三浸出液； 

钪萃取装置，所述钪萃取装置适于有机萃取剂对所述第三浸出液进行钪萃取处理，以便获得含有钪的有机相 

第二反萃取装置，所述第二反萃取装置适于盐酸溶液对所述含有钪的有机相进行反萃取，以便获得反萃液； 

第二钪沉淀装置，所述第二钪沉淀装置与所述第二反萃取装置相连，且适于所述反萃液与草酸溶液混合，以便获得含有钪的沉淀； 

第二煅烧装置，所述第二煅烧装置与所述第二钪沉淀装置相连，且适于所述含有钪的沉淀进行煅烧，以便获得氧化钪。 

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