一种化工废硫酸、废盐酸结合处理红土镍矿综合回收各元素的方法
【专利摘要】本发明公开了一种化工废硫酸、废盐酸结合处理红土镍矿综合回收各元素的方法。它将红土镍矿矿石制备后－0.15mm部分按照废盐酸与矿石质量比液固比3～5:1搅拌浸出，浸出液用碳酸钙或石灰中和进行除铁、石灰沉镍。沉镍后液加石灰沉镁，产出氢氧化镁，沉镁后液加蒸发结晶生产二水氯化钙；红土镍矿矿石制备后2～10mm部分，按照液固比0.5:1进行多次逆流泡浸，浸出液采用氢氧化镁中和进行除铁、氢氧化钠沉镍。沉镍后液蒸发结晶生产七水硫酸镁。该工艺其生产规模可大可小，资源利用广泛，工艺路线简单，投资小，能耗低，各元素综合回收，不污染环境，镍回收率高，操作简便，生产成本低，为废硫酸、废盐酸的有效利用，红土镍矿的综合回收提供了极为有效且经济适用的途径。
【专利说明】一种化工废硫酸、废盐酸结合处理红土镍矿综合回收各元素的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种化工废硫酸、废盐酸结合处理红土镍矿综合回收各元素的方法，尤其是低浓度废盐酸、废硫酸的综合利用，分步提取红土镍矿中各元素的方法，属于资料再回收利用领域。
【背景技术】
[0002]红土镍矿的湿法处理，采用工业盐酸，浸出速度快，浸出率高，沉镍成本低，但是盐酸价格较高，不经济。采用工业硫酸浸出，浸出率高，但是后期沉镍成本较高，也不经济。因此，如何采用成本较低的方式处理红土镍矿，充分、综合利用有限的化工行业废硫酸、废盐酸资源，已成为科技人员主要研究目标。为此，本申请的发明人经多年潜心研究以及无数次的试验，发明了行之有效的化工废硫酸、废盐酸结合处理红土镍矿综合回收各元素的方法。
【发明内容】
[0003]为克服现有红土镍矿湿法处理成本高、不能综合利用等不足，本发明提供一种投资小，工艺简单，能耗低，生产成本低，各元素综合回收，镍钴回收率高的化工废硫酸、废盐酸结合处理红土镍矿综合回收各元素的方法。
[0004]本发明通过以下技术方案实现:一种化工废硫酸、废盐酸结合处理红土镍矿综合回收各元素的方法，包括废盐酸搅拌浸出，盐酸浸出液除铁，石灰沉镍、石灰沉镁，氯化钙溶液蒸发结晶。废硫酸泡浸、硫酸浸出液除铁、氢氧化钠沉镍、硫酸镁溶液蒸发结晶，其特征在于通过下列工艺步骤实现:
[0005](I)盐酸搅拌浸出
[0006]将粒径小于0.15mm红土镍矿按照液固比废盐酸:矿石=3~5:1，温度70~80°C，搅拌浸出3~6h，浸出完成过滤，洗涤，合并滤液和洗水，得到浸出渣和盐酸浸出液；
[0007](2)盐酸浸出液除铁
[0008]盐酸浸出液加碳酸钙、石灰乳或石灰粉末水解除铁，生成羟基氧化铁，除铁温度70~80°C，除铁终点pH值为3~4，除铁反应3h，除铁完成过滤，洗涤，合并滤液和洗水，得到含铁50%的粗铁矿、除铁后液；
[0009](3)石灰沉镍
[0010]除铁后液加石灰粉或者石灰乳，常温沉镍，终点pH值为8.5~9.0，沉镍反应lh，沉镍完成过滤，洗涤，合并滤液和洗水，得到氢氧化镍产品、沉镍后液；
[0011](4)石灰沉镁
[0012]沉镍后液加石灰乳或石灰粉，常温沉镁，沉镍终点PH9.0~9.5，沉镁反应3h，沉镁完成过滤，洗涤，合并滤液和洗水，得到氢氧化镁、氯化钙溶液；
[0013](5)氯化钙溶液蒸发结晶
[0014]氯化钙溶液蒸发结晶，得到无水氯化钙；[0015](6)硫酸泡浸浸出
[0016]将粒径2~10mm、堆高1.5m的红土镍矿按照液固比废硫酸:矿石=0.5:1,单次泡浸时间16h，硫酸质量浓度10~20%，进行多次逆流泡浸、洗涤，得到泡浸渣和硫酸浸出液；
[0017](7)硫酸浸出液除铁
[0018]硫酸浸出液采用(4)产出的氢氧化镁作为中和剂除铁，控制体系的Fe3+≤lg/L，除铁温度20~80°C，除铁pH值为2.5~4，除铁反应3h，水解成羟基氧化铁，除铁完成过滤，洗涤，合并滤液和洗水，得到粗铁矿、除铁后液；
[0019](8)氢氧化钠沉镍
[0020]除铁后液加5~20wt%Na0H溶液，常温沉镍，沉镍终点pH值为8.5~9.0，沉镍反应lh，沉镍完成过滤，洗涤，合并滤液和洗水，得到氢氧化镍产品和硫酸镁溶液；
[0021](9)硫酸镁溶液蒸发结晶
[0022]硫酸镁溶液蒸发结晶，得到七水硫酸镁结晶产品。
[0023]上述工序均在敞开的搅拌槽中进行。
[0024]所述的盐酸浸出液除铁、石灰沉镍、石灰沉镁中采用的石灰乳的质量浓度为5~20%。
[0025]本发明与现有技术相比具有下列优点和效果:采用上述方案，充分利用化工行业产出的、难处理的废硫酸、废盐酸浸出红土镍矿，并且将硫酸法和盐酸法充分结合，硫酸浸出液除铁利用石灰沉镁产出的氢氧化镁，既可以充分利用现有资源，又可以得到较纯的羟基氧化铁、提高除铁后液镁的浓度。本发明其生产规模可大可小，废盐酸、废硫酸、红土镍矿资源利用范围广，本发明之工艺方法具有工艺路径简单，投资小，能耗低，运行费用，不污染环境，镍、钴浸出率高，操作简便，生产成本低等特点。从而，为化工行业废盐酸、废硫酸、红土镍矿的综合利用利用提供了极为有效且经济适用的途径。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为本发明的化工废硫酸、废盐酸结合处理红土镍矿综合回收各元素的方法的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合具体实施例对本发明做进一步描述。
[0028]实施例1
[0029]1、盐酸搅拌浸出
[0030]在12m3搅拌槽中投入红土镍矿矿石制备后一0.15mm (小于0.15mm)矿衆5t。其化学成分如下表。
[0031]-0.15mm矿衆化学成分
[0032]
【权利要求】
1.一种化工废硫酸、废盐酸结合处理红土镍矿综合回收各元素的方法，其特征在于通过以下具体步骤实现: (1)盐酸搅拌浸出: 将粒径小于0.15mm红土镍矿按照液固比废盐酸:矿石=3~5:1，温度70~80°C，搅拌浸出3~6h，浸出完成过滤，洗涤，合并滤液和洗水，得到浸出渣和盐酸浸出液； (2)盐酸浸出液除铁: 盐酸浸出液加碳酸钙、石灰乳或石灰粉末水解除铁，除铁温度70~80°C，除铁终点pH值为3~4，除铁反应3h，除铁完成过滤，洗涤，合并滤液和洗水，得到含铁50%的粗铁矿、除铁后液； (3)石灰沉镍: 除铁后液加石灰粉末或者石灰乳，常温沉镍，终点pH值为8.5~9.0，沉镍反应lh，沉镍完成过滤，洗涤，合并滤液和洗水，得到氢氧化镍产品、沉镍后液； (4)石灰沉镁: 沉镍后液加石灰乳或石灰粉末，常温沉镁，沉镍终点PH9.0~9.5，沉镁反应3h，沉镁完成过滤，洗涤，合并滤液和洗水，得到氢氧化镁、氯化钙溶液； (5)氯化钙溶液蒸发结晶: 氯化钙溶液蒸发结晶，得到无水氯化钙； (6)硫酸泡浸浸出:` 将粒径2~10mm、堆高1.5m的红土镍矿按照液固比废硫酸:矿石=0.5:1，单次泡浸时间16h，硫酸质量浓度10~20%，进行多次逆流泡浸、洗涤，得到泡浸渣和硫酸浸出液； (7)硫酸浸出液除铁: 硫酸浸出液采用(4)产出的氢氧化镁作为中和剂除铁，控制体系的Fe3+S lg/L，除铁温度20~80°C，除铁pH值为2.5~4，除铁反应3h，除铁完成过滤，洗涤，合并滤液和洗水，得到粗铁矿、除铁后液； (8)氢氧化钠沉镍: 除铁后液加5~20wt%Na0H溶液，常温沉镍，沉镍终点pH值为8.5~9.0，沉镍反应lh，沉镍完成过滤，洗涤，合并滤液和洗水，得到氢氧化镍产品和硫酸镁溶液； (9)硫酸镁溶液蒸发结晶: 硫酸镁溶液蒸发结晶，得到七水硫酸镁结晶产品。
2.根据权利要求1所述的化工废硫酸、废盐酸结合处理红土镍矿综合回收各元素的方法，其特征在于步骤2、步骤3和步骤4中所述的盐酸浸出液除铁、石灰沉镍、石灰沉镁中采用的石灰乳的质量浓度为5~20%。
【文档编号】C22B3/44GK103757259SQ201410026258
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月21日 优先权日:2014年1月21日
【发明者】钱光友, 江山 申请人:江苏仁欣化工股份有限公司