一種化工廢硫酸、廢鹽酸結合處理紅土鎳礦綜合回收各元素的方法
【專利摘要】本發明公開了一種化工廢硫酸、廢鹽酸結合處理紅土鎳礦綜合回收各元素的方法。它將紅土鎳礦礦石制備后－0.15mm部分按照廢鹽酸與礦石質量比液固比3～5:1攪拌浸出，浸出液用碳酸鈣或石灰中和進行除鐵、石灰沉鎳。沉鎳后液加石灰沉鎂，產出氫氧化鎂，沉鎂后液加蒸發結晶生產二水氯化鈣；紅土鎳礦礦石制備后2～10mm部分，按照液固比0.5:1進行多次逆流泡浸，浸出液采用氫氧化鎂中和進行除鐵、氫氧化鈉沉鎳。沉鎳后液蒸發結晶生產七水硫酸鎂。該工藝其生產規模可大可小，資源利用廣泛，工藝路線簡單，投資小，能耗低，各元素綜合回收，不污染環境，鎳回收率高，操作簡便，生產成本低，為廢硫酸、廢鹽酸的有效利用，紅土鎳礦的綜合回收提供了極為有效且經濟適用的途徑。
【專利說明】一種化工廢硫酸、廢鹽酸結合處理紅土鎳礦綜合回收各元素的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種化工廢硫酸、廢鹽酸結合處理紅土鎳礦綜合回收各元素的方法，尤其是低濃度廢鹽酸、廢硫酸的綜合利用，分步提取紅土鎳礦中各元素的方法，屬于資料再回收利用領域。
【背景技術】
[0002]紅土鎳礦的濕法處理，采用工業鹽酸，浸出速度快，浸出率高，沉鎳成本低，但是鹽酸價格較高，不經濟。采用工業硫酸浸出，浸出率高，但是后期沉鎳成本較高，也不經濟。因此，如何采用成本較低的方式處理紅土鎳礦，充分、綜合利用有限的化工行業廢硫酸、廢鹽酸資源，已成為科技人員主要研究目標。為此，本申請的發明人經多年潛心研究以及無數次的試驗，發明了行之有效的化工廢硫酸、廢鹽酸結合處理紅土鎳礦綜合回收各元素的方法。
【發明內容】
[0003]為克服現有紅土鎳礦濕法處理成本高、不能綜合利用等不足，本發明提供一種投資小，工藝簡單，能耗低，生產成本低，各元素綜合回收，鎳鈷回收率高的化工廢硫酸、廢鹽酸結合處理紅土鎳礦綜合回收各元素的方法。
[0004]本發明通過以下技術方案實現:一種化工廢硫酸、廢鹽酸結合處理紅土鎳礦綜合回收各元素的方法，包括廢鹽酸攪拌浸出，鹽酸浸出液除鐵，石灰沉鎳、石灰沉鎂，氯化鈣溶液蒸發結晶。廢硫酸泡浸、硫酸浸出液除鐵、氫氧化鈉沉鎳、硫酸鎂溶液蒸發結晶，其特征在于通過下列工藝步驟實現:
[0005](I)鹽酸攪拌浸出
[0006]將粒徑小于0.15mm紅土鎳礦按照液固比廢鹽酸:礦石=3~5:1，溫度70~80°C，攪拌浸出3~6h，浸出完成過濾，洗滌，合并濾液和洗水，得到浸出渣和鹽酸浸出液；
[0007](2)鹽酸浸出液除鐵
[0008]鹽酸浸出液加碳酸鈣、石灰乳或石灰粉末水解除鐵，生成羥基氧化鐵，除鐵溫度70~80°C，除鐵終點pH值為3~4，除鐵反應3h，除鐵完成過濾，洗滌，合并濾液和洗水，得到含鐵50%的粗鐵礦、除鐵后液；
[0009](3)石灰沉鎳
[0010]除鐵后液加石灰粉或者石灰乳，常溫沉鎳，終點pH值為8.5~9.0，沉鎳反應lh，沉鎳完成過濾，洗滌，合并濾液和洗水，得到氫氧化鎳產品、沉鎳后液；
[0011](4)石灰沉鎂
[0012]沉鎳后液加石灰乳或石灰粉，常溫沉鎂，沉鎳終點PH9.0~9.5，沉鎂反應3h，沉鎂完成過濾，洗滌，合并濾液和洗水，得到氫氧化鎂、氯化鈣溶液；
[0013](5)氯化鈣溶液蒸發結晶
[0014]氯化鈣溶液蒸發結晶，得到無水氯化鈣；[0015](6)硫酸泡浸浸出
[0016]將粒徑2~10mm、堆高1.5m的紅土鎳礦按照液固比廢硫酸:礦石=0.5:1,單次泡浸時間16h，硫酸質量濃度10~20%，進行多次逆流泡浸、洗滌，得到泡浸渣和硫酸浸出液；
[0017](7)硫酸浸出液除鐵
[0018]硫酸浸出液采用(4)產出的氫氧化鎂作為中和劑除鐵，控制體系的Fe3+≤lg/L，除鐵溫度20~80°C，除鐵pH值為2.5~4，除鐵反應3h，水解成羥基氧化鐵，除鐵完成過濾，洗滌，合并濾液和洗水，得到粗鐵礦、除鐵后液；
[0019](8)氫氧化鈉沉鎳
[0020]除鐵后液加5~20wt%Na0H溶液，常溫沉鎳，沉鎳終點pH值為8.5~9.0，沉鎳反應lh，沉鎳完成過濾，洗滌，合并濾液和洗水，得到氫氧化鎳產品和硫酸鎂溶液；
[0021](9)硫酸鎂溶液蒸發結晶
[0022]硫酸鎂溶液蒸發結晶，得到七水硫酸鎂結晶產品。
[0023]上述工序均在敞開的攪拌槽中進行。
[0024]所述的鹽酸浸出液除鐵、石灰沉鎳、石灰沉鎂中采用的石灰乳的質量濃度為5~20%。
[0025]本發明與現有技術相比具有下列優點和效果:采用上述方案，充分利用化工行業產出的、難處理的廢硫酸、廢鹽酸浸出紅土鎳礦，并且將硫酸法和鹽酸法充分結合，硫酸浸出液除鐵利用石灰沉鎂產出的氫氧化鎂，既可以充分利用現有資源，又可以得到較純的羥基氧化鐵、提高除鐵后液鎂的濃度。本發明其生產規模可大可小，廢鹽酸、廢硫酸、紅土鎳礦資源利用范圍廣，本發明之工藝方法具有工藝路徑簡單，投資小，能耗低，運行費用，不污染環境，鎳、鈷浸出率高，操作簡便，生產成本低等特點。從而，為化工行業廢鹽酸、廢硫酸、紅土鎳礦的綜合利用利用提供了極為有效且經濟適用的途徑。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1為本發明的化工廢硫酸、廢鹽酸結合處理紅土鎳礦綜合回收各元素的方法的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結合具體實施例對本發明做進一步描述。
[0028]實施例1
[0029]1、鹽酸攪拌浸出
[0030]在12m3攪拌槽中投入紅土鎳礦礦石制備后一0.15mm (小于0.15mm)礦衆5t。其化學成分如下表。
[0031]-0.15mm礦衆化學成分
[0032]
【權利要求】
1.一種化工廢硫酸、廢鹽酸結合處理紅土鎳礦綜合回收各元素的方法，其特征在于通過以下具體步驟實現: (1)鹽酸攪拌浸出: 將粒徑小于0.15mm紅土鎳礦按照液固比廢鹽酸:礦石=3~5:1，溫度70~80°C，攪拌浸出3~6h，浸出完成過濾，洗滌，合并濾液和洗水，得到浸出渣和鹽酸浸出液； (2)鹽酸浸出液除鐵: 鹽酸浸出液加碳酸鈣、石灰乳或石灰粉末水解除鐵，除鐵溫度70~80°C，除鐵終點pH值為3~4，除鐵反應3h，除鐵完成過濾，洗滌，合并濾液和洗水，得到含鐵50%的粗鐵礦、除鐵后液； (3)石灰沉鎳: 除鐵后液加石灰粉末或者石灰乳，常溫沉鎳，終點pH值為8.5~9.0，沉鎳反應lh，沉鎳完成過濾，洗滌，合并濾液和洗水，得到氫氧化鎳產品、沉鎳后液； (4)石灰沉鎂: 沉鎳后液加石灰乳或石灰粉末，常溫沉鎂，沉鎳終點PH9.0~9.5，沉鎂反應3h，沉鎂完成過濾，洗滌，合并濾液和洗水，得到氫氧化鎂、氯化鈣溶液； (5)氯化鈣溶液蒸發結晶: 氯化鈣溶液蒸發結晶，得到無水氯化鈣； (6)硫酸泡浸浸出:` 將粒徑2~10mm、堆高1.5m的紅土鎳礦按照液固比廢硫酸:礦石=0.5:1，單次泡浸時間16h，硫酸質量濃度10~20%，進行多次逆流泡浸、洗滌，得到泡浸渣和硫酸浸出液； (7)硫酸浸出液除鐵: 硫酸浸出液采用(4)產出的氫氧化鎂作為中和劑除鐵，控制體系的Fe3+S lg/L，除鐵溫度20~80°C，除鐵pH值為2.5~4，除鐵反應3h，除鐵完成過濾，洗滌，合并濾液和洗水，得到粗鐵礦、除鐵后液； (8)氫氧化鈉沉鎳: 除鐵后液加5~20wt%Na0H溶液，常溫沉鎳，沉鎳終點pH值為8.5~9.0，沉鎳反應lh，沉鎳完成過濾，洗滌，合并濾液和洗水，得到氫氧化鎳產品和硫酸鎂溶液； (9)硫酸鎂溶液蒸發結晶: 硫酸鎂溶液蒸發結晶，得到七水硫酸鎂結晶產品。
2.根據權利要求1所述的化工廢硫酸、廢鹽酸結合處理紅土鎳礦綜合回收各元素的方法，其特征在于步驟2、步驟3和步驟4中所述的鹽酸浸出液除鐵、石灰沉鎳、石灰沉鎂中采用的石灰乳的質量濃度為5~20%。
【文檔編號】C22B3/44GK103757259SQ201410026258
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月21日 優先權日:2014年1月21日
【發明者】錢光友, 江山 申請人:江蘇仁欣化工股份有限公司