专利名称：一种镍铁粉的浸出及废液的处理方法
技术领域：
本发明属有色金属冶金领域，涉及镍铁粉的酸浸和沉镍废水的处理的方法。
背景技术：
火法还原熔炼产出镍铁合金以及还原一磨选产出镍铁粉是红土镍矿的主要 处理工艺之一，已公开的工艺过程有(1)矿石破碎后送干燥窑干燥，再送煅 烧回转窑，在700'C温度下，干燥、预热和煅烧，产出焙砂；焙砂加入电炉后，
然后在150(TC左右的温度下加入还原剂还原熔炼，产出粗镍铁合金，(2)红土 镍矿经破碎，按一定比例，加入还原剂、添加剂与红土混合，制球后干燥，在 回转窑或转底炉、隧道窑等冶金炉中在950 1300。C下还原焙烧，焙砂破碎，经 过磁选、重选，得到含镍7 15%镍铁粉；(3)红土镍矿经破碎，加入还原剂 和氯化剂与红土混合，制球干燥后在950 1000。C下氯化离析一还原焙烧，焙砂 破碎，经过磁选、重选，得到含镍7 15%镍铁粉。
国内外红土镍矿还原产出镍铁的研究很多，其重点为镍铁或镍铁粉的生产方 法。镍铁粉是红土镍矿冶炼的初级产品，镍含量低(通常为3 10%)、杂质高， 要进一步精炼提高镍含量，加入碳酸钠或者碳酸钙脱硫、入石英熔剂和氧化钙 氧化脱磷、硅等杂质后，得到精炼镍铁产品，或作为生产不锈钢的炉料。
镍铁的酸浸处理方面，刘熙光等在《湿法冶金》2000年第4期公开了一种 用电子工业中镀镍铁片废料(含镍15%)生产硫酸镍的方法，其过程为镀镍 废铁片洗净后加入硫酸溶液将废料中的铁溶解除去，剩余的镍和少量铁用 H2S04+HN03混合酸溶解，过滤、浓縮结晶后得到粗硫酸镍，粗硫酸镍加水溶 解后，加碱中和除铁，过滤后浓縮结晶产出硫酸镍产品。该方法以电子工业的 镀镍铁片废料为原料，除铁过程需要多次加入硫酸溶液，硫酸消耗量大；混合 酸溶解镍酸耗高、反应产生的氮氧化物需要进一步处理；浸出剂不能再生。
中国专利CN101230422"—种从红土镍矿中富集镍及联产铁红的方法"提及 了一种红土镍矿经转底炉还原一磨选产出的粗镍铁粉的处理方法，其过程为 粗镍铁粉加入硫酸溶液浆化后，加入压力釜中加热、通氧气加压浸出，得到的 浸出渣洗涤后作为副产品铁红，浸出液加入氢氧化钠溶液中和沉镍，得到氢氧 化镍固体和含硫酸钠的沉镍废液。该方法镍直收率达到70 75%，铁红含铁 62 68%，铁收率可达到70 75%，但浸出剂硫酸不能循环使用，沉镍过程产 出大量含硫酸盐的废液，存在一定的环境污染的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种镍铁粉的浸出及废液的处理方法，具有工艺流程短、浸出剂盐酸可循环使用、成本低廉，无废水排放，对环境无污染等特点。
实现本发明上述目的所釆用的技术方案是在镍铁粉中加入盐酸溶液并加 热、通入空气或氧气浸出，浸出液加入沉镍剂将镍离子沉淀为硫化镍，并同时 得到含氯化物的沉镍废液；沉镍废液部分返回镍铁粉的浸出，其余废液雾化后 与含氯化氢的热气体混合，干燥后得到氯化物固体和含氯化氢的气体；氯化氢 的气体经吸收、洗涤产出盐酸溶液返回镍铁粉的浸出，氯化物固体经焙烧，分 解为氧化物和所述氯化氢热气体。
本发明的具体技术方案还包括
(1) 以含镍5 30%、粒度200目的镍铁粉为原料，加入镍铁粉中镍理论 量的1 6倍的盐酸溶液，在体积与质量的液固比3 8: l条件下浸出；
(2) 含氯化物沉镍废液的30% 70%返回镍铁粉的浸出，剩余沉镍废液雾 化后与温度为400 80(TC的含氯化氢的热气体直接混合，该气体经吸收、洗涤
产出盐酸溶液返回镍铁粉的浸出；
(3) 氯化物固体是在回转窑内加热到60(TC 100(TC焙烧，得到温度为 400 80(TC的含氯化氢的热气体返回沉镍废液的氯化物废液干燥。
所述的原料镍铁粉是红土镍矿加入还原剂在固体状态下还原，还原产物破 碎、磁选和重选得到的镍铁粉；
所述的镍铁粉加盐酸溶液浸出的方法为，常压下向浆料中通入压縮空气， 在5(TC 100。C温度下浸出6小时 20小时。
对沉镍废液的含氯化物废液的干燥时，将废液离心雾化或气流雾化后，液体 雾滴直接与温度为400 800。C的含氯化氢的热气体混合。
镍铁粉加入盐酸溶液，在常压下向浆料中通入压縮空气浸出后，液固分离 得到浸出液和浸出渣。浸出渣可洗涤回收，作为副产品处理；浸出液加入沉镍 剂沉镍，液固分离后得到硫化镍和含有氯化亚铁、氯化镁等氯化物的废液。该 含氯化物的沉镍废液中一部分返回镍铁粉的浸出，在通入压縮空气浸出时废液
中的二价铁氧化为三价铁，释放出Hci与镍铁粉反应，利用氯化亚铁中的cr。
含氯化物的沉镍废液中剩余部分采用离心雾化或气流雾化后，与高温的含氯化 氢的热气体直接混合，干燥后得到氯化物固体和含氯化氢的气体，含氯化氢.气 体用水吸收产出盐酸溶液返回镍铁粉的浸出。氯化物固体在回转窑内加热分解， 铁氧化为三价铁，得到氧化铁、镁混合氧化物和上述的含氯化氢的热气体，热 气体返回氯化物废液的干燥，从而整个工艺流程中无废弃物排放，浸出剂盐酸 可得到循环使用。
本发明的有益效果镍铁粉中的镍浸出率达到95%，镍回收率达到93%， 铁浸出率小于30%，浸出剂盐酸可循环利用；采用将部分含氯化铁、镁等氯化 物的废水干燥后，氯化物固体高温焙烧的方法处理，浸出剂盐酸循环使用，试剂消耗量小，解决了含氯化铁、镁废水的治理和排放问题，对环境无污染；采 用部分废水返回浸出的方法，提高了废水的固体含量，降低处理量，降低了废 水处理的成本；用固体氯化物焙烧得到的高温气体直接干燥离心雾化或气流雾
化后的废液，干燥速度快，设备利用率高，提高能源的利用率，降低能源消耗。 硫化镍可采镍盐或电镍，产品灵活多样，有效提升红土镍矿还原得到的镍铁粉
的价值；浸出渣主要成份为氧化铁，洗涤后可作为铁精矿，综合利用镍铁粉中 的铁。 '
,
图l为本发明的工艺流程图。
具体实施方案
实施例1
镍铁粉主要成分Ni6.95%， Fe 85.00%，粒度-200目。 盐酸浸出在反应器中投入150Kg镍铁粉、980L水和254Kg盐酸(含HC1 31%)，液固比为8: 1、盐酸加入量为镍铁粉中镍理论需要量的6倍。加热至 50 60°C，通入压縮空气保温搅拌浸出18小时。得到浸出渣152Kg、浸出液 1350L。浸出渣含镍0.15%，含铁60.12%，原料中的镍浸出率97.81%，铁浸出 率28.33%。
浸出液沉镍产出硫化镍34.40Kg，硫化镍含镍28.73%，镍回收率为94.83%。 产出沉镍废水13101，主要成分为FeCl287.31g/l， NiCl20.53g/l， pH值2.5 3。将其中4001废水在塔形干燥内离心雾化，与温度为400 50(TC的热气体混 合干燥，得到的氯化物固体放入回转窑内在650 70(TC下焙烧，干燥气体用水 吸收后得到180 1盐酸溶液，与剩余910 1沉镍废液合并后返回镍铁粉的浸出。 实施例2
镍铁粉主要成分Ni6.95%， Fe 85.00%，粒度-200目。 盐酸浸出在反应器中投入150Kg镍铁粉、600L水和170Kg盐酸(含HC1 31%)，液固比为5: 1、盐酸加入量为镍铁粉中镍理论需要量的4倍，加热至 70 80°C，通入压縮空气保温搅拌浸出12小时。得到浸出渣163Kg、浸出液 810L。浸出渣含镍0.182%，含铁64.03%,原料中的镍浸出率97.15%，铁浸出 率18.13%。
浸出液沉镍产出硫化镍29.80Kg，硫化镍含镍32.53%，镍回收率为93.07%。 产出沉镍废水7801，主要成分为FeCl2105.02g/l， NiCl21.21g/l， pH值2.5
3。将其中400 1废水在塔形干燥内离心雾化，与温度为600 70CTC的热气体混 合干燥，得到的氯化物固体放入回转窑内在780 83(TC下焙烧，干燥气体用水 吸收后得到230 1盐酸溶液,与剩余380 1沉镍废液合并后返回镍铁粉的浸出。实施例3
镍铁粉主要成分Ni6.95%， Fe 85.00%，粒度-200目。 盐酸浸出在反应器中投入150Kg镍铁粉、380L水和85Kg盐酸(含HC1 31%)，液固比为3: 1、盐酸加入量为镍铁粉中镍理论需要量的2倍，加热至 90 100°C，通入压縮空气保温搅拌浸出7小时。得到浸出渣186Kg、浸出液， 520L。浸出渣含镍0.28%，含铁64.22%，原料中的镍浸出率95.02%，铁浸出率 6.32%。
浸出液沉镍产出硫化镍39.81Kg，硫化镍含镍24..53%，镍回收率为93.67%。 产出沉镍废水4901，主要成分为FeCl288.17g/l， NiCl20.64g/l， pH值2.5 3。将其中4001废水在塔形干燥内离心雾化，与温度为600 70(TC的热气体混 合干燥，得到的氯化物固体放入回转窑内在780 83(TC下焙烧，干燥气体用水 吸收后得到190 1盐酸溶液,与剩余380 1沉镍废液合并后返回镍铁粉的浸出。
权利要求
1、一种镍铁粉的浸出及废液的处理方法，其特征在于在镍铁粉中加入盐酸溶液并加热、通入空气或氧气浸出，浸出液加入沉镍剂将镍离子沉淀为硫化镍，并同时得到含氯化物的沉镍废液；沉镍废液部分返回镍铁粉的浸出，其余废液雾化后与含氯化氢的热气体混合，干燥后得到氯化物固体和含氯化氢的气体；氯化氢的气体经吸收、洗涤产出盐酸溶液返回镍铁粉的浸出，氯化物固体经焙烧，分解为氧化物和所述氯化氢热气体。
2、 根据权利要求1所述的镍铁粉的浸出及废液的处理方法，其特征在于(1) 以含镍5 30%、粒度200目的镍铁粉为原料，加入镍铁粉中镍理论 量的1 6倍的盐酸溶液，在体积与质量的液固比3 8: l条件下浸出；(2) 含氯化物沉镍废液的30% 70%返回镍铁粉的浸出，剩余沉镍废液雾 化后与温度为400 800。C的含氯化氢的热气体直接混合，该气体经吸收、洗漆 产出盐酸溶液返回镍铁粉的浸出。(3) 氯化物固体是在回转窑内加热到60(TC 100(TC焙烧，得到温度为 400 80(TC的含氯化氢的热气体返回沉镍废液的氯化物废液干燥。
3、 根据权利要求2所述的镍铁粉的浸出及废液的处理方法，其特征在于: 所述的原料镍铁粉是红土镍矿加入还原剂在固体状态下还原，还原产物破碎、 磁选和重选得到的镍铁粉；
4、 根据权利要求2所述的镍铁粉的浸出及废液的处理方法，其特征在于: 镍铁粉加盐酸溶液浸出的方法为常压下向浆料中通入压縮空气，在5(TC IO(TC温度下浸出6小时 20小时。
5、 根据权利要求2所述的镍铁粉的浸出及废液的处理方法，其特征在于: 对沉镍废液的含氯化物废液的干燥时，将废液离心雾化或气流雾化后，液体雾 滴直接与温度为40(TC 80(TC的含氯化氢的热气体混合。
全文摘要
一种镍铁粉的浸出及废液的处理方法。本发明属有色金属冶金领域，涉及镍铁粉的酸浸和沉镍废水的处理的方法。本发明是在镍铁粉中加入盐酸溶液并加热、通入空气或氧气浸出，浸出液加入沉镍剂将镍离子沉淀为硫化镍，并同时得到含氯化物的沉镍废液；沉镍废液部分返回镍铁粉的浸出，其余废液雾化后与含氯化氢的热气体混合，干燥后得到氯化物固体和含氯化氢的气体；氯化氢的气体经吸收、洗涤产出盐酸溶液返回镍铁粉的浸出，氯化物固体经焙烧，分解为氧化物和所述氯化氢热气体。本方法工艺简单，镍、钴回收率高，生产效率高，镍铁粉的浸出剂盐酸可循环使用，成本低；无废水排放，对环境无污染。
文档编号C22B3/46GK101509073SQ20091009424
公开日2009年8月19日 申请日期2009年3月20日 优先权日2009年3月20日
发明者后宝明, 季登会, 崔建明, 张雄林, 炜 王 申请人:云南锡业集团(控股)有限责任公司