CN211079292U

CN211079292U - 一种氢氧化镍钴渣低成本处理装置

Info

Publication number: CN211079292U
Application number: CN201921788700.6U
Authority: CN
Inventors: 马旻锐; 马俊; 李维舟; 田忠元; 李燕梅; 王程飞; 刘同银; 马登景
Original assignee: Jinchuan Group Co Ltd
Current assignee: Jinchuan Group Co Ltd
Priority date: 2019-10-23
Filing date: 2019-10-23
Publication date: 2020-07-24
Anticipated expiration: 2029-10-23

Abstract

本实用新型公开了一种氢氧化镍钴渣低成本处理装置，该装置主要包括矿物烘干机、酸浸反应器、酸浸浓密机、一次洗涤槽、酸浸液储槽、一洗浓密机、二次洗涤槽、一洗液储槽、二洗浓密机、二洗液储槽、三次洗涤槽、压滤机和三洗液储槽，对氢氧化镍钴渣加热预处理、硫酸酸溶及3级逆向水洗工艺，镍钴浸出率高，处理过程中不引入其他杂质离子，酸浸浓密机浓密后的上清液和一洗浓密机浓密后的上清液镍钴离子含量高，能达到生产硫酸镍钴中间产品的基本要求，大幅减少后续处理成本，经济效益显著；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，不产生废水，经济效益、环境效益显著。

Description

一种氢氧化镍钴渣低成本处理装置

技术领域

本实用新型属于化工冶炼技术领域，具体涉及一种氢氧化镍钴渣低成本处理装置。

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。氢氧化镍钴渣成分复杂，包括氟化物（含有镁、锰、镍、少量钙等）、可溶性的硫酸盐类、硅酸镍、水锰矿、镍黄铁矿、磁铁矿、绿泥石、镍钴萃取剂等。金属元素主要包括Ni、Co、Fe、Zn、Pb、Cu、Mn、Ca、Na、Mg等金属物质。

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；另就是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。

实用新型内容

本实用新型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、镍钴元素回收率高且水系统循环使用、水资源利用率高、不产生废水、经济效益和环境效益显著的氢氧化镍钴渣低成本处理装置。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种氢氧化镍钴渣低成本处理装置，包括矿物烘干机、酸浸反应器、酸浸浓密机、一次洗涤槽、酸浸液储槽、一洗浓密机、二次洗涤槽、一洗液储槽、二洗浓密机、二洗液储槽、三次洗涤槽、压滤机和三洗液储槽，所述矿物烘干机的出料口与酸浸反应器的物料入口连接，所述酸浸反应器的出口通过管道与酸浸浓密机连接，所述酸浸浓密机的上部通过管道与酸浸液储槽连接，所述酸浸浓密机的底部通过管道与一次洗涤槽连接，所述一次洗涤槽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次洗涤槽连接，所述二次洗涤槽通过管道与二洗浓密机连接，所述二洗浓密机的上部通过管道与二洗液储槽连接，所述二洗浓密机的底部通过管道与三次洗涤槽连接，所述三次洗涤槽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。

进一步地，所述酸浸反应器包括反应器罐体和pH自控加酸系统，所述pH自控加酸系统包括硫酸储罐、硫酸输送泵、加酸管和pH计，所述硫酸储罐与硫酸输送泵通过管道连接，所述硫酸输送泵与加酸管通过管道连接，所述加酸管上设有加酸阀，所述加酸阀与pH计连接，所述pH计和加酸管固定在反应器罐体的顶部且pH计的下端伸至反应器罐体内，所述反应器罐体的顶部还固定有物料入口、蒸汽进管和三洗液进液管，所述三洗液进液管与三洗液储槽通过管道连接。

进一步地，所述酸浸反应器的出口与酸浸浓密机之间的管道上安装有第一输送泵，所述酸浸浓密机的底部与一次洗涤槽之间的管道上安装有第二输送泵，所述一洗浓密机的底部与二次洗涤槽之间的管道上安装有第三输送泵，所述二洗浓密机的底部与三次洗涤槽之间的管道上安装有第四输送泵。

进一步地，所述一次洗涤槽上安装有二洗液进液管，所述二洗液进液管与二洗液储槽通过管道连接且二洗液进液管与二洗液储槽之间的管道上安装有第六输送泵，所述二次洗涤槽和三次洗涤槽上均安装有新水进管。

进一步地，所述酸浸液储槽通过第七输送泵与硫酸镍生产系统连接，所述一洗液储槽通过第八输送泵与硫酸镍生产系统连接。

进一步地，所述三洗液进液管与三洗液储槽之间的管道上安装有第五输送泵。

进一步地，所述酸浸反应器、一次洗涤槽、二次洗涤槽和三次洗涤槽内均安装有搅拌装置，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。

本实用新型相对现有技术具有以下有益效果：本实用新型的氢氧化镍钴渣低成本处理装置主要包括矿物烘干机、酸浸反应器、酸浸浓密机、一次洗涤槽、酸浸液储槽、一洗浓密机、二次洗涤槽、一洗液储槽、二洗浓密机、二洗液储槽、三次洗涤槽、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，再通过酸浸反应器中对氢氧化镍钴渣硫酸酸溶，酸溶可溶性的盐类和未反应完全的氢氧化镍钴等碱性物质，避免将系统已除杂质元素再次引入酸浸溶液中，然后通过3级逆向水洗工艺，镍钴浸出率高，处理过程中不引入其他杂质离子，酸浸浓密机浓密后的上清液和一洗浓密机浓密后的上清液镍钴离子含量高，能达到生产硫酸镍钴中间产品的基本要求，可作为生产硫酸镍的中间产品直接返回硫酸镍生产系统，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，二级、三级水洗液返回系统分别作为一级水洗和酸溶配水，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。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

本实用新型附图标记含义如下：1、矿物烘干机；2、硫酸储罐；3、酸浸反应器；4、酸浸浓密机；5、一次洗涤槽；6、酸浸液储槽；7、一洗浓密机；8、二次洗涤槽；9、一洗液储槽；10、二洗浓密机；11、二洗液储槽；12、三次洗涤槽；13、压滤机；14、pH自控加酸系统；15、三洗液储槽；16、反应器罐体；17、硫酸输送泵；18、加酸管；19、加酸阀；20、pH计；21、蒸汽进管；22、三洗液进液管；23、第一输送泵；24、第二输送泵；25、第三输送泵；26、第四输送泵；27、第五输送泵；28、二洗液进液管；29、第六输送泵；30、新水进管；31、第七输送泵；32、第八输送泵；33、搅拌装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种氢氧化镍钴渣低成本处理装置，包括矿物烘干机1、酸浸反应器3、酸浸浓密机4、一次洗涤槽5、酸浸液储槽6、一洗浓密机7、二次洗涤槽8、一洗液储槽9、二洗浓密机10、二洗液储槽11、三次洗涤槽12、压滤机13和三洗液储槽15，矿物烘干机1为回转式烘干机，矿物烘干机1的出料口与酸浸反应器3的物料入口连接，酸浸反应器3包括反应器罐体16和pH自控加酸系统14，pH自控加酸系统14包括硫酸储罐2、硫酸输送泵17、加酸管18和pH计20，硫酸储罐2与硫酸输送泵17通过管道连接，硫酸输送泵17与加酸管18通过管道连接，加酸管18上设有加酸阀19，加酸阀19与pH计20连接且pH计20与加酸阀19连锁，pH计20和加酸管18固定在反应器罐体16的顶部且pH计20的下端伸至反应器罐体16内，反应器罐体16的顶部还固定有物料入口、蒸汽进管21和三洗液进液管22，蒸汽进管21与蒸汽发生器（图中未标示）连接，三洗液进液管22与三洗液储槽15通过管道连接且三洗液进液管22与三洗液储槽15之间的管道上安装有第五输送泵27，酸浸反应器3的出口通过管道与酸浸浓密机4连接且酸浸反应器3的出口与酸浸浓密机4之间的管道上安装有第一输送泵23，酸浸浓密机4的上部通过管道与酸浸液储槽6连接，酸浸液储槽6通过第七输送泵31与硫酸镍生产系统（硫酸镍生产系统为现有系统）连接，酸浸浓密机4的底部通过管道与一次洗涤槽5连接且酸浸浓密机4的底部与一次洗涤槽5之间的管道上安装有第二输送泵24，一次洗涤槽5上安装有二洗液进液管28，二洗液进液管28与二洗液储槽11通过管道连接且二洗液进液管28与二洗液储槽11之间的管道上安装有第六输送泵29，一次洗涤槽5通过管道与一洗浓密机7连接，一洗浓密机7的上部通过管道与一洗液储槽9连接，一洗液储槽9通过第八输送泵32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7的底部通过管道与二次洗涤槽8连接且一洗浓密机7的底部与二次洗涤槽8之间的管道上安装有第三输送泵25，二次洗涤槽8上安装有新水进管30，新水进管30与自来水管（图中未标出）连接，二次洗涤槽8通过管道与二洗浓密机10连接，二洗浓密机10的上部通过管道与二洗液储槽11连接，二洗浓密机10的底部通过管道与三次洗涤槽12连接且二洗浓密机10的底部与三次洗涤槽12之间的管道上安装有第四输送泵26，酸浸反应器3、一次洗涤槽5、二次洗涤槽8和三次洗涤槽12内均安装有搅拌装置33，搅拌装置33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，三次洗涤槽12上安装有新水进管30，新水进管30与自来水管（图中未标出）连接，三次洗涤槽12通过管道与压滤机13连接，压滤机通过管道与三洗液储槽15连接。

氢氧化镍钴渣成分见表1，

表1氢氧化镍钴渣化学成分（%）

实施例1

该氢氧化镍钴渣低成本处理装置使用时，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酸浸反应器3；打开酸浸反应器3内的搅拌装置33进行搅拌，打开第五输送泵27，三洗液储槽15内的三洗液在第五输送泵27的作用下通过三洗液进液管22进入酸浸反应器3内，氢氧化镍钴渣与三洗液按照液固比2:1配制成矿浆，通过加酸管18加浓度为98%的浓硫酸并通过pH自控加酸系统14调节加酸量，控制pH值在1，并通过蒸汽进管21进行加热至90℃反应。pH自控加酸系统14调节加酸量时，硫酸储罐2中的酸在硫酸输送泵17的作用下通过加酸管18进入酸浸反应器3内，pH计20检测酸浸反应器3内溶液的pH值，连锁调节加酸管18上加酸阀19的开度；反应1h后，通过第一输送泵23送至酸浸浓密机4浓密，浓密后上清液自流至酸浸液储槽6存储，含Ni为20.2 g/l、 Co为1.3 g/l，做为中间产品并通过第七输送泵31送至硫酸镍生产系统，浓密后底流通过第二输送泵24送至一次洗涤槽5，打开一次洗涤槽5内的搅拌装置33，并打开第六输送泵29，按液固比2:1将二洗液储槽11内的二洗液在第六输送泵29的作用下通过二洗液进液管28进入一次洗涤槽5内，洗涤后送至一洗浓密机7浓密；通过一洗浓密机7浓密后上清液自流至一洗液储槽9存储，含Ni为10.08 g/l、 Co为0.84 g/l，做为中间产品并通过第八输送泵32送至硫酸镍生产系统，通过一洗浓密机7浓密后底流通过第三输送泵25送至二次洗涤槽8，打开二次洗涤槽8内的搅拌装置33，按液固比2:1通过新水进管30将新水加入二次洗涤槽8内洗涤，洗涤后送至二洗浓密机10浓密；通过二洗浓密机10浓密后上清液自流至二洗液储槽11存储，含Ni为2.5 g/l、 Co为0.27 g/l，作为一次洗涤槽5的洗涤液使用，通过二洗浓密机10浓密后底流通过第四输送泵26送至三次洗涤槽12，打开三次洗涤槽12内的搅拌装置33，按液固比2:1通过新水进管30将新水加入三次洗涤槽12内洗涤，洗涤后送至压滤机13压滤；通过压滤机13压滤后滤渣（含Ni为0.52%、 Co为0.21%）为原氢氧化镍钴渣的44%，作为含镍钴原料出售至火法系统，滤液（含Ni为0.83 g/l、 Co为0.12g/l）送至三洗液储槽15存储。经计算，镍浸出率为93%，钴浸出率为81%。

实施例2

该氢氧化镍钴渣低成本处理装置使用时，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酸浸反应器3；打开酸浸反应器3内的搅拌装置33进行搅拌，打开第五输送泵27，三洗液储槽15内的三洗液在第五输送泵27的作用下通过三洗液进液管22进入酸浸反应器3内，氢氧化镍钴渣与三洗液按照液固比2.5:1配制成矿浆，通过加酸管18加浓度为98%的浓硫酸并通过pH自控加酸系统14调节加酸量，控制pH值在1.5，并通过蒸汽进管21进行加热至90℃反应。pH自控加酸系统14调节加酸量时，硫酸储罐2中的酸在硫酸输送泵17的作用下通过加酸管18进入酸浸反应器3内，pH计20检测酸浸反应器3内溶液的pH值，连锁调节加酸管18上加酸阀19的开度；反应1h后，通过第一输送泵23送至酸浸浓密机4浓密，浓密后上清液自流至酸浸液储槽6存储，含Ni为19.8g/l、 Co为1.25g/l，做为中间产品并通过第七输送泵31送至硫酸镍生产系统，浓密后底流通过第二输送泵24送至一次洗涤槽5，打开一次洗涤槽5内的搅拌装置33，并打开第六输送泵29，按液固比2.5:1将二洗液储槽11内的二洗液在第六输送泵29的作用下通过二洗液进液管28进入一次洗涤槽5内，洗涤后送至一洗浓密机7浓密；通过一洗浓密机7浓密后上清液自流至一洗液储槽9存储，含Ni为10.01 g/l、 Co为0.81g/l，做为中间产品并通过第八输送泵32送至硫酸镍生产系统，通过一洗浓密机7浓密后底流通过第三输送泵25送至二次洗涤槽8，打开二次洗涤槽8内的搅拌装置33，按液固比2.5:1通过新水进管30将新水加入二次洗涤槽8内洗涤，洗涤后送至二洗浓密机10浓密；通过二洗浓密机10浓密后上清液自流至二洗液储槽11存储，含Ni为2.45 g/l、 Co为0.25 g/l，作为一次洗涤槽5的洗涤液使用，通过二洗浓密机10浓密后底流通过第四输送泵26送至三次洗涤槽12，打开三次洗涤槽12内的搅拌装置33，按液固比2.5:1通过新水进管30将新水加入三次洗涤槽12内洗涤，洗涤后送至压滤机13压滤；通过压滤机13压滤后滤渣（含Ni为0.54%、 Co为0.23%）为原氢氧化镍钴渣的44.8%，作为含镍钴原料出售至火法系统，滤液（含Ni为0.85g/l、 Co为0.14g/l）送至三洗液储槽15存储。经计算，镍浸出率为92.6%，钴浸出率为80.6%。

Claims

1.一种氢氧化镍钴渣低成本处理装置，其特征在于：包括矿物烘干机（1）、酸浸反应器（3）、酸浸浓密机（4）、一次洗涤槽（5）、酸浸液储槽（6）、一洗浓密机（7）、二次洗涤槽（8）、一洗液储槽（9）、二洗浓密机（10）、二洗液储槽（11）、三次洗涤槽（12）、压滤机（13）和三洗液储槽（15），所述矿物烘干机（1）的出料口与酸浸反应器（3）的物料入口连接，所述酸浸反应器（3）的出口通过管道与酸浸浓密机（4）连接，所述酸浸浓密机（4）的上部通过管道与酸浸液储槽（6）连接，所述酸浸浓密机（4）的底部通过管道与一次洗涤槽（5）连接，所述一次洗涤槽（5）通过管道与一洗浓密机（7）连接，所述一洗浓密机（7）的上部通过管道与一洗液储槽（9）连接，所述一洗浓密机（7）的底部通过管道与二次洗涤槽（8）连接，所述二次洗涤槽（8）通过管道与二洗浓密机（10）连接，所述二洗浓密机（10）的上部通过管道与二洗液储槽（11）连接，所述二洗浓密机（10）的底部通过管道与三次洗涤槽（12）连接，所述三次洗涤槽（12）通过管道与压滤机（13）连接，所述压滤机通过管道与三洗液储槽（15）连接。

2.根据权利要求1所述的一种氢氧化镍钴渣低成本处理装置，其特征在于：所述酸浸反应器（3）包括反应器罐体（16）和pH自控加酸系统（14），所述pH自控加酸系统（14）包括硫酸储罐（2）、硫酸输送泵（17）、加酸管（18）和pH计（20），所述硫酸储罐（2）与硫酸输送泵（17）通过管道连接，所述硫酸输送泵（17）与加酸管（18）通过管道连接，所述加酸管（18）上设有加酸阀（19），所述加酸阀（19）与pH计（20）连接，所述pH计（20）和加酸管（18）固定在反应器罐体（16）的顶部且pH计（20）的下端伸至反应器罐体（16）内，所述反应器罐体（16）的顶部还固定有物料入口、蒸汽进管（21）和三洗液进液管（22），所述三洗液进液管（22）与三洗液储槽（15）通过管道连接。

3.根据权利要求1所述的一种氢氧化镍钴渣低成本处理装置，其特征在于：所述酸浸反应器（3）的出口与酸浸浓密机（4）之间的管道上安装有第一输送泵（23），所述酸浸浓密机（4）的底部与一次洗涤槽（5）之间的管道上安装有第二输送泵（24），所述一洗浓密机（7）的底部与二次洗涤槽（8）之间的管道上安装有第三输送泵（25），所述二洗浓密机（10）的底部与三次洗涤槽（12）之间的管道上安装有第四输送泵（26）。

4.根据权利要求1所述的一种氢氧化镍钴渣低成本处理装置，其特征在于：所述一次洗涤槽（5）上安装有二洗液进液管（28），所述二洗液进液管（28）与二洗液储槽（11）通过管道连接且二洗液进液管（28）与二洗液储槽（11）之间的管道上安装有第六输送泵（29），所述二次洗涤槽（8）和三次洗涤槽（12）上均安装有新水进管（30）。

5.根据权利要求1所述的一种氢氧化镍钴渣低成本处理装置，其特征在于：所述酸浸液储槽（6）通过第七输送泵（31）与硫酸镍生产系统连接，所述一洗液储槽（9）通过第八输送泵（32）与硫酸镍生产系统连接。

6.根据权利要求2所述的一种氢氧化镍钴渣低成本处理装置，其特征在于：所述三洗液进液管（22）与三洗液储槽（15）之间的管道上安装有第五输送泵（27）。

7.根据权利要求1所述的一种氢氧化镍钴渣低成本处理装置，其特征在于：所述酸浸反应器（3）、一次洗涤槽（5）、二次洗涤槽（8）和三次洗涤槽（12）内均安装有搅拌装置（33），所述搅拌装置（33）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。