冶炼工艺副产物的回收使用装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种对在冶炼工艺中产生的副产物进行回收使用的装置及方法。具体 地，设及一种对在儀冶炼工艺中产生的含铁副产物进行回收使用的装置和方法。
【背景技术】
[0002] 含儀矿石有褐铁矿（Iimonite)及腐泥±(sap;rolite)等，运些矿石含有大量的铁。 代表性的儀回收方法是通过酸解反应对儀进行浸出而获取的方法。运种儀湿法冶炼的技术 可W列举专利国际申请公布W02012081896A2等。
[0003] 在儀浸出反应中主要使用的酸为盐酸、硫酸或硝酸等。其中，使用盐酸的儀湿法冶 炼工艺中产生大量的副产物化Ch水溶液。
[0004] 目前一直研究副产物FeCh的处理方法，并且在实际工艺中也应用该方法。代表性 的化Ch处理及酸回收工艺中有欧洲专利EP2310323B1、美国公开专利US5,911，967A和美国 专利 US6,797,240B2 等。
[0005] 在欧洲专利EP2310323B1公开的工艺中，所生产的化Ch水溶液在水分蒸发工序中 浓缩后，依次进行两大步骤的反应即氧化(Oxidation，150°C，7KG)及水解化y化olysis，180 °C )反应，并且经过大量的内部循环后最终生产化2〇3和肥1。
[0006] 所生产的肥1可在浸出工艺中再使用，Fes化具有商品价值，因此可使用。但在肥1生 成反应中需要大量的能量，并且一次反应量受限，因此需要保持较高的循环量。此外，需要 对高溫盐酸再次进行冷凝及处理，因此需要考虑设备安全性，并且还需要用于进行两个步 骤的反应器，因此设备成本高。
[0007] 美国公开专利1155,911，9674和美国专利1]56,797,24082的工艺具有将上述两个步 骤的反应在喷雾赔烧炉（spray roaster)中一并进行的优点，但需要通过在赔烧炉 (roaster)内燃料的直接燃烧保持65(TC W上的溫度，因此运转费用高，并且为了再使用 肥1，需要将高溫的HCl和也0及燃烧气体等冷却至常溫后，再用水吸收它们来提炼肥1，而且 赔烧炉本身的设备成本也较高。
【发明内容】
[000引一实现例设及一种对从含儀矿石中通过浸出工艺回收儀后产生的副产物(例如， FeCh)进行处理的装置及方法，例如，通过FeCh的氧化反应来生产FeCh和Fe203后，回收 Fe203并将化Cl庙前面的浸出工序中再使用。
[0009] 所要解决的技术问题
[0010] -实现例旨在提供一种对在儀湿法冶炼中产生的副产物FeCh水溶液进行处理的 工艺及装置，该工艺及装置通过与W往的常规工艺相比较低的设备成本和简化的方法来进 行处理。
[0011] -实现例旨在提供一种安全的回收使用装置及方法，该装置及方法与W往工艺中 经过盐酸生成工序及冷凝回收工序后再使用的装置及方法不同，能够直接将FeCh而非盐 酸W水溶液的状态在浸出工序中使用。
[0012] W往的技术因反应溫度高或者反应时间长而难W在儀湿法冶炼工艺中应用。因 此，一实现例可提供一种能够在儀湿法冶炼工艺中应用的工艺及装置，该工艺及装置为了 降低反应溫度并且缩短反应时间，采用Fe(OH)S等的反应催化剂。
[OOU]技术方案
[0014] 本发明的一实现例提供一种冶炼工艺副产物的回收使用装置，包括:浸出槽，对还 原矿进行浸出；氧化槽，依次位于所述浸出槽中，用于对所述浸出槽中产生的二价铁氧化物 进行氧化;供给累，用于将通过所述氧化槽内的二价铁化合物的氧化来获得的=价铁化合 物供给至所述浸出槽;及供给管，与所述供给累和所述浸出槽连接。
[0015] 所述冶炼工艺副产物的回收使用装置可进一步包括与所述氧化槽连接的反应催 化剂供给槽。所述反应催化剂供给槽将用于促进所述二价铁氧化物的氧化反应的反应催化 剂供给至所述氧化槽。
[0016] 所述反应催化剂可为在所述氧化槽中产生的副产物。
[0017] 所述反应催化剂供给槽可包括分配装置，所述分配装置对所述氧化槽中产生的副 产物进行分离后再向所述氧化槽供给。
[001引所述副产物可为化203。
[0019] 所述反应催化剂可为化（〇齡爪(：13爪（0脱、化(：12義(：12或其组合。
[0020] 相对于包含所述二价铁化合物的溶液lOOwt%，所述氧化槽内的所述反应催化剂 的含量可为0.1至5wt%。
[0021] 所述还原矿可包括:铁或者铁氧化物;及/或者儀、儀氧化物、钻、钻氧化物、铜、铜 氧化物或其组合。
[0022] 所述二价铁化合物可为化Cl2 Je (N03 )2 JeS〇4或其组合。
[0023] 所述S价铁化合物可为化Cl3 Je (N03 )3、Fe2 (S化)3或其组合。
[0024] 所述冶炼工艺副产物的回收使用装置可进一步包括与所述浸出槽连接的此收集 槽。所述出收集槽用于收集在对还原矿进行浸出的过程中产生的出。
[0025] 所述冶炼工艺副产物的回收使用装置可进一步包括:析出槽，位于所述浸出槽和 所述氧化槽之间并连接所述浸出槽和所述氧化槽，用于在还原矿的浸出之后析出儀铁 (ferronickel)。
[0026] 在所述氧化槽中可使用包含化、出化、化(C10)2或其组合的氧化剂。
[0027] 所述氧化槽的反应溫度可为20至150°C。
[0028] 所述浸出槽内的还原矿的浸出反应可包括根据W下反应式A-Ia的反应及/或者根 据W下反应式A-化的反应。
[0029] [反应式 A-Ia]
[0030] 2FeCl3+2出 0一2[化（0H)Cb]+2[肥1]
[0031] Fe+2[肥1] 一化Cl2+出
[0032] Ni+2[肥1] 一NiCl2+出
[0033] [反应式A-化]
[0034] 化+2 化 Cl3 一 3FeCb
[0035] Ni+2 化 CI3 一 2FeCl2+NiCb。
[0036] 对所述氧化槽内的所述二价铁氧化物进行氧化的反应可包括根据W下反应式A-3a及/或者A-3b的反应。
[0037] [反应式 A-3a]
[003引 12 化 C12+3 化+6出0一 4Fe(0H)3+8FeCl3
[0039] [反应式 A-3b]
[0040] 3[化（0H)Cl2] 一 2FeCl3+Fe(0H)3。
[0041] 本发明的另一实现例提供一种冶炼工艺副产物的回收使用方法，该方法包括步 骤:对还原矿进行浸出；在对所述还原矿进行浸出的步骤中，将二价铁化合物作为副产物获 得;对所述二价铁化合物进行氧化;通过对所述二价铁化合物进行氧化的步骤，获得=价铁 化合物;及在对所述还原矿进行浸出的步骤中再使用所获得的所述=价铁化合物。
[0042] 所述还原矿可包括:铁或者铁氧化物;及/或者儀、儀氧化物、钻、钻氧化物、铜、铜 氧化物或其组合。
[0043] 所述二价铁化合物可为FeCl2、Fe (M)3 ) 2、FeS化或其组合，所述S价铁化合物可为 FeCl3Je(N〇3)3、Fe2(S〇4)3 或其组合。
[0044] 在对所述还原矿进行浸出的步骤中可附加获得出。
[0045] 对所述还原矿进行浸出的步骤可包括:在抑含2的溶液中投入所述还原矿的步骤。
[0046] 在对所述还原矿进行浸出的步骤中，浸出反应初始可为抑含2,浸出反应结束时可 为抑<4。
[0047] 在对所述还原矿进行浸出的步骤中，浸出反应初始可为抑含2,浸出反应结束时可 为抑<4。
[0048] 所述冶炼工艺副产物的回收使用方法在对所述还原矿进行浸出的步骤之后，可进 一步包括析出儀铁的步骤。
[0049] 对所述还原矿进行浸出的步骤之后的析出儀铁步骤可在包含氨、氮或其组合的气 氛中进行。
[0050] 在对所述二价铁化合物进行氧化的步骤中可附加获得化(〇?3、化2〇3或其组合。
[0051] 在对所述二价铁化合物进行氧化的步骤中，可将化、此〇2、Ca(C10)2或其组合作为 氧化剂来使用。
[0052] 对所述二价铁化合物进行氧化的步骤可为进一步投入反应催化剂而促进所述二 价铁化合物的氧化反应的步骤。
[00对所述反应催化剂可为化(0扣3、化(：13^6(0脱、化(：12、1肖(：12或其组合。
[0054] 在对所述二价铁化合物进行氧化的步骤中，相对于包含所述二价铁化合物的溶液 lOOwt%，所述反应催化剂的含量可为0.1至5wt%，更为具体地可为2wt%左右。
[0055] 对所述二价铁化合物进行氧化的步骤可在20至150°C下进行。
[0056] 在对所述还原矿进行浸出的步骤中再使用所获得的所述=价铁化合物的步骤可 包括:根据W下反应式A-Ia的反应及/或者根据W下反应式A-化的反应。
[0化7][反应式A-Ia]
[0化引 2FeCl3+2出 0一2[化（0H)Cb]+2[肥1]
[0化9] Fe+2[肥1] 一化Cl2+出
[0060] Ni+2[肥1] 一NiCl2+出
[0061] [反应式A-化]
[0062] 化+2 化 Cl3 一 3FeCb
[0063] Ni+2FeCl3 一 2FeCl2+NiCb。
[0064] 对所述二价铁化合物进行氧化的步骤可包括:根据W下反应式A-3a及/或者A-3b 的反应。
[00化][反应式A-3a]
[0