硫酸鎳鈷溶液的處理方法
【專利摘要】本發明公開了硫酸鎳鈷溶液的處理方法包括：(1)向含有鎳鈷的硫酸鹽溶液中加入石灰乳進行沉鎳鈷處理，以便得到含有氫氧化鎳鈷沉淀和石膏的混合漿液；(2)對混合漿液進行旋流分離，以便分離得到氫氧化鎳鈷漿液和石膏漿液；(3)將石膏漿液進行酸洗過濾處理，以便得到石膏和第一濾液。(4)將氫氧化鎳鈷漿液進行濃密分離，以便得到底流漿液和溢流漿液；(5)將底流漿液洗滌過濾處理，以便得到氫氧化鎳鈷濾餅和第二濾液。利用上述方法可以有效降低處理成本且可以避免引入其他雜質。
【專利說明】硫酸鎳鈷溶液的處理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及冶金領域，具體而言，本發明涉及硫酸鎳鈷溶液的處理方法。
【背景技術】
[0002]含鎳鈷紅土礦傳統濕法冶金處理流程比較長，其中包括了硫酸浸出、除雜、沉淀、溶解、萃取(除雜和鎳鈷分離)和電積等一系列工序。紅土礦經過濕法浸出、除雜后，得到了含鎳3~5g/L、鈷<lg/L的硫酸鹽體系溶液。除雜后液用沉淀劑進行鎳鈷沉淀獲得鎳鈷中間產品，最終將PH值控制在鎂沉淀之前以將鎂與鎳鈷產品分離。
[0003]沉淀工序的目的是對有價金屬離子進行初步富集。現行鎳鈷沉淀劑有多種:氫氧化鈉、碳酸鈉、氧化鎂、硫化物，實際工業生產中可根據項目工藝要求、當地沉淀劑種類、價格、運輸條件等進行選擇。然而采用上述沉淀劑造成了大量的鈉、鎂排放以后將成為工藝中致命的問題。因此，現有的用于沉淀硫酸鎳鈷溶液的方法有待進一步改進。
【發明內容】
[0004]本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種具有。
[0005]根據本發明的一個方面，本發明提出了一種硫酸鎳鈷溶液的處理方法，包括:
[0006](I)向含有鎳鈷的硫酸鹽溶液中加入石灰乳進行沉鎳鈷處理，以便得到含有氫氧化鎳鈷沉淀和石膏的混合漿液；
[0007](2)對所述混合漿液進行旋流分離，以便分離得到氫氧化鎳鈷漿液和石膏漿液；
[0008](4)將所述石膏漿液進行酸洗過濾處理，以便得到石膏和第一濾液。
[0009](3)將所述氫氧化鎳鈷漿液進行濃密分離，以便得到底流漿液和溢流漿液；
[0010](5)將所述底流漿液洗滌過濾處理，以便得到氫氧化鎳鈷濾餅和第二濾液。
[0011]因此，利用本發明上述實施例的硫酸鎳鈷溶液的處理方法可以高效、低成本地從硫酸鎳鈷溶液中回收鎳鈷。
[0012]另外，根據本發明上述實施例的硫酸鎳鈷溶液的處理方法還可以具有如下附加的技術特征:
[0013]在本發明的一些實施例中，所述石灰乳中氫氧化鈣濃度為I~10wt%。由此可以進一步提聞沉淀效果。
[0014]在本發明的一些實施例中，所述硫酸鹽溶液中鎳鈷的總濃度為I~10g/L。
[0015]在本發明的一些實施例中，所述石灰乳的加入量為理論用量的0.8~1.2倍。
[0016]在本發明的一些實施例中，所述沉淀鎳鈷處理是在20~70攝氏度的溫度下進行的，優選在50攝氏度。由此可以進一步提聞沉淀效果。
[0017]在本發明的一些實施例中，所述沉淀鎳鈷處理的時間為0.5~3h。由此可以進一步提聞沉淀效果。
[0018]在本發明的一些實施例中，所述酸洗過濾處理是采用硫酸進行的，所述硫酸濃度為I~3wt %。
[0019]在本發明的一些實施例中，進一步包括:
[0020](6)將所述第一濾液、第二濾液和溢流漿液返回步驟(1)進行所述沉鎳鈷處理。
[0021]在本發明的一些實施例中，進一步包括:
[0022](7)將所述石膏漿液的一部分返回步驟(1)進行所述沉鎳鈷處理。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1是根據本發明一個實施例的硫酸鎳鈷溶液的處理方法的流程圖。
[0024]圖2是根據本發明另一個實施例的硫酸鎳鈷溶液的處理方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0025]下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
[0026]下面參考圖1詳細描述本發明實施例的硫酸鎳鈷溶液的處理方法。根據本發明實施例的硫酸鎳鈷溶液的處理方法包括: [0027]SlOO:沉鎳鈷處理
[0028]現有的濕法處理含鎳礦石通常采用硫酸首先對礦石進行濕法浸出處理，進而產生了大量的含有鎳鈷的硫酸鹽溶液，需要進一步將其中的鎳鈷離子沉淀出來。采用氫氧化鈉作為沉淀劑得到的鎳鈷濾餅含水率高；采用碳酸鈉作為沉淀劑會使溶液中的錳大量沉淀造成產品雜質超標；采用氧化鎂作為沉淀劑對其活性要求較高，難以長期保存；采用硫化物作為沉淀劑則對設備要求較高，且硫化氫、硫氫化鈉操作中存在危險，更重要的是，隨著環保要求越來越嚴格，采用上述沉淀劑會造成了大量的鈉、鎂排放是工藝中致命的問題。因此本發明的發明人正是發現上述沉淀劑的缺陷，并嘗試采用新的沉淀劑用于沉淀有價金屬。本發明的發明人意外地發現可以采用石灰乳進行沉淀，由于石灰乳的制備工藝簡單，因此價格便宜；并且石灰乳在硫酸鹽體系中沉淀金屬離子后不會引入其他離子。
[0029]因此，根據本發明實施例的硫酸鎳鈷溶液的處理方法包括:首先，向含有鎳鈷的硫酸鹽溶液中加入石灰乳進行沉鎳鈷處理，以便得到含有氫氧化鎳鈷沉淀和石膏的混合漿液。
[0030]根據本發明的具體實施例，待處理的硫酸鹽溶液中鎳鈷的總濃度為I~10g/L。根據本發明的具體實施例，上述作為沉淀劑的石灰乳中氧化鈣濃度并不受特別限制，例如氫氧化鈣濃度可以為I~10wt%，由此可以顯著提高沉淀效果。若氫氧化鈣濃度過低且低于Iwt %,會造成加入石灰乳體積量太大，若濃度過高且高于IOwt %，添加時容易局部堿度過高，造成雜質元素沉淀過多，導致產品純度下降。因此采用氫氧化鈣濃度為I~10wt%的石灰乳沉鎳鈷可以顯著提高沉淀效率，提高產品質量。
[0031]根據本發明的具體實施例，向硫酸鎳鈷溶液中加入石灰乳的量并不受特別限制，本發明的發明人發現，當處理上述實施例的硫酸鎳鈷溶液時，石灰乳的加入量可以為石灰乳理論用量的0.8~1.2倍，在本文中所使用的術語“理論用量”指的是，按照化學計量，硫酸鎳鈷溶液中的硫酸鎳鈷與石灰乳中的氫氧化鈣按照理論反應方程式完全反應所用的石灰乳的量。本發明通過向硫酸鎳鈷溶液中加入理論用量的0.8~1.2倍的石灰乳可以有效提高沉鎳鈷效率，如果石灰乳的加入量過少會導致鎳鈷沉淀率不高，降低處理效率；同時如果石灰乳的加入量過多，會導致產生大量的硫酸鈣漿液，增大氫氧化鎳鈷漿液與硫酸鈣漿液的分離難度。因此，本發明的發明人發現，通過加入0.8~1.2倍理論用量石灰乳進行沉鎳鈷處理可以控制鎳鈷沉淀率達到90~96wt%。
[0032]根據本發明的具體實施例，沉淀鎳鈷處理可以在20~70攝氏度的溫度下進行，由此可以顯著提高沉淀效率。根據本發明的具體實施例，沉淀的溫度可以優選在50攝氏度下進行，由此省去了額外對硫酸鎳鈷溶液進行加熱或者冷卻，節省能耗的同時可以進一步提高沉淀效果。
[0033]根據本發明的具體實施例，上述沉淀鎳鈷處理的時間并不受特別限制，例如可以為0.5~3h。由此可以進一步提高沉淀效率。如果時間過長超過3小時，則增加了沒必要的能耗，本發明是通過物料體積流量與容器體積的比來控制沉淀時間的，進而在保證充分沉淀鎳鈷的同時提高沉淀效率。
[0034]S200:旋流分離
[0035]根據本發明的具體實施例，進一步地對混合漿液進行旋流分離，以便分離得到氫氧化鎳鈷漿液和石膏漿液。由于氫氧化鎳鈷固體和石膏固體的密度相差不大，因此將兩種漿液進行分離的難度很大，這也是應用石灰乳沉淀鎳鈷較難解決的問題。本發明的發明人意外地發現，混合漿液中形成的石膏的粒度比較大，分析當二者的密度相差不大的同時石膏顆粒沉降速度應該大，所以本發明的發明人大膽地嘗試采用旋流器進行分離氫氧化鎳鈷，結果取得了良好的分離效果，進而使得石灰乳應用于硫酸鎳鈷溶液沉淀鎳鈷成為可能。因此，本發明采用旋流分離的方法可以有效地將氫氧化鎳鈷漿液和石膏漿液分離開來。
[0036]S300:處理石膏漿液
[0037] 根據本發明的具體實施例，將石膏漿液進行酸洗過濾處理，以便得到石膏和第一濾液。由此可以對石膏漿液進行處理回收石膏，因此本發明上述實施例的硫酸鎳鈷溶液的處理方法采用石灰乳進行沉淀，并最終分離出石膏，未向氫氧化鎳鈷漿液中額外引入其他雜質，由此可以顯著提高鎳鈷的純度。
[0038]根據本發明的具體實施例，上述酸洗過濾處理可以采用硫酸進行，進而可以避免引入其他雜質，同時采用硫酸進行酸洗還可以進一步提高石膏產品的質量。根據本發明的具體實施例，采用的硫酸的濃度并不受特別限制，例如可以采用濃度為I~3wt%的硫酸。由此不僅可以達到酸洗的目的，還可以節省成本。
[0039]根據本發明的具體實施例，還可以將得到的部分石膏返回作為晶種促進石灰乳沉淀鎳鈷離子，剩余的石膏可以作為產品出售，提高該方法的副產物，降低處理成本。根據本發明的具體實施例，可以將石膏漿液的一部分作為晶種返回用于沉淀鎳鈷。具體地沉淀鎳鈷需要控制晶種的倍數，約2~8倍生成量。由此可以進一步提高沉鎳鈷效率。
[0040]S400:處理氫氧化鎳鈷漿液
[0041]根據本發明的具體實施例，將氫氧化鎳鈷漿液進行濃密分離，以便得到底流漿液和溢流漿液；將底流漿液洗滌過濾處理，以便得到氫氧化鎳鈷濾餅和第二濾液。由此利用上述方法可以將氫氧化鎳鈷進行濃集得到氫氧化鎳鈷濾餅。
[0042]根據本發明上述實施例的硫酸鎳鈷溶液的處理方法還可以進一步包括:將步驟S300中處理石膏漿液產生的第一濾液和步驟S400中處理氫氧化鎳鈷漿液產生的第二濾液和溢流漿液返回步驟Sioo中進行沉鎳鈷處理，由此可以進一步提高鎳鈷回收率以及石灰乳的使用率，降低處理成本和避免過多的廢液排放。
[0043]采用本發明上述實施例的硫酸鎳鈷溶液的處理方法采用石灰乳進行沉淀鎳鈷離子，并通過旋流分離法分離氫氧化鎳鈷沉淀和石膏。由此可以顯著降低沉淀成本，同時避免了向硫酸鎳鈷溶液中引入其他雜質，進而不僅提高了氫氧化鎳鈷沉淀的純度，還可以避免含有金屬雜質的廢水排放。因此采用本發明的處理硫酸鎳鈷溶液的方法具有安全可靠、成本低廉、處理效果良好的優勢。
[0044]實施例1
[0045]待處理的硫酸鎳鈷溶液的成分見表1 ;
[0046]表1
【權利要求】
1.一種硫酸鎳鈷溶液的處理方法，其特征在于，包括: (1)向所述硫酸鎳鈷溶液中加入石灰乳進行沉鎳鈷處理，以便得到含有氫氧化鎳鈷沉淀和石膏的混合漿液； (2)對所述混合漿液進行旋流分離，以便分離得到氫氧化鎳鈷漿液和石膏漿液； (3)將所述石膏漿液進行酸洗過濾處理，以便得到石膏和第一濾液。 (4)將所述氫氧化鎳鈷漿液進行濃密分離，以便得到底流漿液和溢流漿液； (5)將所述底流漿液洗滌過濾處理，以便得到氫氧化鎳鈷濾餅和第二濾液。
2.根據權利要求1所述硫酸鎳鈷溶液的處理方法，其特征在于，所述石灰乳中氫氧化鈣濃度為I~IOwt%。
3.根據權利要求2所述硫酸鎳鈷溶液的處理方法，其特征在于，所述硫酸鹽溶液中鎳鈷的總濃度為I~10g/L。
4.根據權利要求3所述硫酸鎳鈷溶液的處理方法，其特征在于，所述石灰乳的加入量為理論用量的0.8~1.2倍。
5.根據權利要求1所述硫酸鎳鈷溶液的處理方法，其特征在于，所述沉淀鎳鈷處理是在20~70攝氏度的溫度下進行的，優選是在50攝氏度的溫度下進行的。
6.根據權利要求 1所述硫酸鎳鈷溶液的處理方法，其特征在于，所述沉淀鎳鈷處理的時間為0.5~3h。
7.根據權利要求1所述硫酸鎳鈷溶液的處理方法，其特征在于，所述酸洗過濾處理是采用硫酸進行的，所述硫酸濃度為I~3wt%。
8.根據權利要求1所述硫酸鎳鈷溶液的處理方法，其特征在于，進一步包括: (6)將所述第一濾液、第二濾液和溢流漿液返回步驟(1)進行所述沉鎳鈷處理。
9.根據權利要求1所述硫酸鎳鈷溶液的處理方法，其特征在于，進一步包括: (7)將所述石膏漿液的一部分返回步驟(1)進行所述沉鎳鈷處理。
【文檔編號】C22B23/00GK103993175SQ201410222088
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月23日 優先權日:2014年5月23日
【發明者】孫寧磊, 時煒, 丁淑榮, 殷書巖, 陳興, 張陽, 秦明曉, 王魁珽 申請人:中國恩菲工程技術有限公司