專利名稱：紅土鎳礦濕法提鎳工藝中保持鈉、鎂、水體系平衡的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及濕法冶金領(lǐng)域，尤其涉及一種紅土鎳礦濕法提鎳工藝中保持鈉、鎂、水體系平衡的方法。
背景技術(shù)：
紅土鎳礦濕法提鎳的流程中主要采用酸浸工藝來(lái)浸出礦中的鎳，無(wú)論是采用常壓浸出還是采用高壓浸出，大多使用硫酸作為浸礦劑。對(duì)于以電解鎳為產(chǎn)品的提鎳流程，經(jīng)浸出和初步化學(xué)除雜后的硫酸鎳，濃度很稀，鎳含量往往只有1 5g/L，需要進(jìn)行沉淀一酸溶的步驟來(lái)提高溶液中鎳的濃度，沉淀一酸溶之后的硫酸鎳溶液中還含有鐵、錳、銅、鋅、 鈣、鎂等雜質(zhì)，工藝上采用P204溶劑(磷酸二異辛酯)萃取法來(lái)除雜，再經(jīng)P507溶劑(2-乙基己基膦酸單2-乙基己酯)萃取來(lái)分離鎳鈷，經(jīng)處理后的硫酸鎳溶液送去電解工序生產(chǎn)金屬鎳。沉鎳的過(guò)程中，會(huì)有部分鎂隨鎳一起沉淀，酸溶后鎂隨鎳一起溶解進(jìn)入硫酸鎳溶液中，在隨后的鎳電解沉積過(guò)程，鎂會(huì)留在陽(yáng)極液中。含有硫酸的陽(yáng)極液須返回酸溶工序與氫氧化鎳反應(yīng)以耗去其中的酸，如此，在鎳的物料流程上就構(gòu)成了循環(huán)。在循環(huán)過(guò)程，鎳是開路的，鎂是閉路的，鎂在系統(tǒng)中會(huì)不斷積累，導(dǎo)致硫酸鎳溶液中的鎂越積越多，進(jìn)而影響鎳的電解沉積過(guò)程，因此需要做鎂的平衡處理。在對(duì)酸溶后的硫酸鎳溶液進(jìn)行P204溶劑萃取除雜過(guò)程，反萃后的P204有機(jī)相須經(jīng)與濃的氫氧化鈉溶液進(jìn)行皂化反應(yīng)來(lái)獲得再生，目的是將P204有機(jī)相從氫型轉(zhuǎn)化為鈉型鹽，以使萃取反應(yīng)過(guò)程硫酸鎳溶液的酸度穩(wěn)定。P204萃取除雜過(guò)程實(shí)質(zhì)上是硫酸鎳溶液中的雜質(zhì)金屬陽(yáng)離子與P204有機(jī)相上的鈉離子交換，雜質(zhì)金屬陽(yáng)離子進(jìn)入有機(jī)相，鈉離子進(jìn)入水相。同樣，在陽(yáng)極液的循環(huán)過(guò)程中，鈉也是閉路的，體系中的鈉也會(huì)逐漸積累，所以， 系統(tǒng)也需要做鈉的平衡處理。沉鎳工序獲得的氫氧化鎳含有大量水，在酸溶過(guò)程中，部分水進(jìn)入精煉體系，陽(yáng)極液也帶入相當(dāng)數(shù)量的水份，此外還有各種洗水和工藝回用水也進(jìn)入了系統(tǒng)，導(dǎo)致體系的鎳濃度變稀，因此，系統(tǒng)也需要做水的平衡處理。目前，解決紅土鎳礦濕法提鎳體系中鈉、鎂、水的積累問(wèn)題一般是將硫酸鎳溶液定期抽出進(jìn)行冷凍處理，使其中的鈉、鎂以水合硫酸鹽的形式結(jié)晶析出而得到開路除去，這種方式需要停產(chǎn)處理，過(guò)程時(shí)間長(zhǎng)、能耗高、鎳的損失大。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種紅土鎳礦濕法提鎳工藝中保持鈉、鎂、水體系平衡的方法。上述目的是通過(guò)下述方案實(shí)現(xiàn)的
一種紅土鎳礦濕法提鎳工藝中保持鈉、鎂、水體系平衡的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟
3a)將硫酸鎳浸出液用堿沉鎳后得到的氫氧化鎳用硫酸進(jìn)行酸溶；
b)將步驟a)中酸溶得到的硫酸鎳溶液經(jīng)P204萃取劑萃取除雜，除雜前將P204鈉皂轉(zhuǎn)化成鎳皂；
c)將步驟b)得到的硫酸鎳溶液再使用P507萃取劑萃取除鈷鎂，萃取前先將P507鈉皂轉(zhuǎn)化成鎳皂后再進(jìn)入萃取除鈷、鎂工序；
d)將c)步驟得到的硫酸鎳溶液電解后的陽(yáng)極液進(jìn)行蒸發(fā)除掉一部分水份。根據(jù)上述方法，其特征在于，步驟a)中用堿沉鎳中的堿可以是以下之一氫氧化鈉、氫氧化鈣、氫氧化鎂。根據(jù)上述方法，其特征在于，在步驟b)中P204鈉皂轉(zhuǎn)化成鎳皂是指將萃取前的P204鈉皂與純硫酸鎳溶液攪拌混合，通過(guò)與純硫酸鎳溶液中的鎳離子交換的方式形成 P204鎳皂，再進(jìn)入P204萃取除雜工序。 根據(jù)上述方法，其特征在于，在步驟b)中使用P204萃取除雜、反萃后，先用氫氧化鈉溶液轉(zhuǎn)化經(jīng)反萃后的P204有機(jī)相，使其轉(zhuǎn)化為P204鈉皂，皂化率須達(dá)到60 70%，然后將P204鈉皂與純硫酸鎳溶液攪拌混合轉(zhuǎn)化成P204鎳皂，轉(zhuǎn)化率須達(dá)到60 90%。根據(jù)上述方法，其特征在于，在步驟c)中的P507鈉皂轉(zhuǎn)化成鎳皂是指將萃取前的P507鈉皂與純硫酸鎳溶液攪拌混合，通過(guò)與純硫酸鎳溶液中的鎳離子交換的方式形成 P507鎳皂，排掉其中的部份鈉，然后再進(jìn)入P507萃取工序萃取除鈷、鎂。根據(jù)上述方法，其特征在于，在步驟c)中使用P507萃取除鈷、鎂后及反萃后，用氫氧化鈉溶液轉(zhuǎn)化經(jīng)反萃后的P507有機(jī)相，使其轉(zhuǎn)化為P507鈉皂，皂化率須達(dá)到60 70%， 然后將P507鈉皂與純硫酸鎳溶液攪拌混合轉(zhuǎn)化成P507鎳皂，轉(zhuǎn)化率須達(dá)到60 90%。根據(jù)上述方法，其特征在于，所述氫氧化鈉溶液濃度為450 500g/L，純硫酸鎳溶液中鎳的濃度為10 100g/L。根據(jù)上述方法，其特征在于，在步驟d)中，通過(guò)蒸發(fā)濃縮陽(yáng)極液，使鎳離子濃度提高到50 80g/L。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明使紅土鎳礦濕法提鎳流程中的鈉、鎂、水得到平衡，生產(chǎn)得以連續(xù)進(jìn)行、提高了鎳的回收率、減少了處理費(fèi)用、經(jīng)濟(jì)效率顯著。


圖1是本發(fā)明方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式一種紅土鎳礦濕法提鎳工藝中保持鈉、鎂、水體系平衡的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟
a)將硫酸鎳浸出液用堿沉鎳后得到的氫氧化鎳用硫酸進(jìn)行酸溶；
b)將步驟a)中酸溶得到的硫酸鎳溶液經(jīng)P204萃取劑萃取除雜，除雜前將P204鈉皂轉(zhuǎn)化成鎳皂；
c)將步驟b)得到的硫酸鎳溶液再使用P507萃取劑萃取除鈷鎂，萃取前先將P507鈉皂轉(zhuǎn)化成鎳皂后再進(jìn)入萃取除鈷鎂工序；
d)將c)步驟得到的硫酸鎳溶液電解后的陽(yáng)極液進(jìn)行蒸發(fā)除掉一部分水份。
實(shí)施例1
處理工藝流程見圖1，一種印尼產(chǎn)過(guò)渡層紅土鎳礦，含Ni 1.5%，F(xiàn)e 20%, Mg 12. 5%，經(jīng)過(guò)常壓硫酸浸出、黃鈉鐵礬法除雜、固液分離后的硫酸鎳溶液中，含M 3. 6g/L, Fe 0. 18g/ L，Mg Mg/L，此硫酸鎳溶液用30%wt的氫氧化鈉溶液沉鎳，得到的氫氧化鎳用濃硫酸酸溶， 所制得的硫酸鎳溶液含Ni 70g/L, Fe 0. 01g/L, Na 32g/L，Mg 7. 5g/L，先經(jīng)P204溶劑萃取除雜，以除去其中的鐵、錳、銅、鋅等雜質(zhì)。萃取除雜前P204的再生處理步驟為將反萃后的P204有機(jī)相與500g/L濃度的氫氧化鈉溶液攪拌混合，進(jìn)行P204鈉皂化，用酸堿滴定法測(cè)定有機(jī)相中P204的皂化率，達(dá)到60%即可分相，然后將有機(jī)相與含Ni 10g/L的純硫酸鎳溶液攪拌混合，進(jìn)行P204鎳皂化，測(cè)定有機(jī)相中鈉轉(zhuǎn)化成鎳的轉(zhuǎn)化率，達(dá)到80%即分相，轉(zhuǎn)化后的載鎳有機(jī)相進(jìn)入P204萃取除雜流程。經(jīng)過(guò)P204溶劑萃取除雜后的硫酸鎳溶液含 Ni 70g/L, Fe 0. 001g/L, Na 36g/L，Mg 7. 2g/L，再進(jìn)入 P507 萃鈷分離鈷鎳。萃鈷前 P507 的再生處理步驟為將反萃后的P507有機(jī)相與500g/L濃度的氫氧化鈉溶液攪拌混合，進(jìn)行 P507鈉皂化，測(cè)定有機(jī)相中P507的皂化率，達(dá)到60%即分相，將有機(jī)相與含Ni 10g/L的純硫酸鎳溶液攪拌混合，進(jìn)行P507鎳皂化，測(cè)定有機(jī)相中鈉轉(zhuǎn)化成鎳的轉(zhuǎn)化率，達(dá)到60%以上即分相，轉(zhuǎn)化后的載鎳有機(jī)相進(jìn)入P507萃鈷流程。經(jīng)P507萃取分離鈷鎳之后得到的硫酸鎳溶液含Ni 70g/L, Na 37g/L，Mg 5g/L，其中的鎂減少了 30%，符合電解工序生產(chǎn)金屬鎳的技術(shù)要求。通過(guò)P204及P507的鈉皂轉(zhuǎn)化鎳皂的方式減少了萃取流程往硫酸鎳溶液中引入的鈉，硫酸鎳溶液中的鈉含量得到了穩(wěn)定；通過(guò)P507萃鈷流程除去了鎂，使部份鎂得到了開路，硫酸鎳溶液中的鎂含量得到了穩(wěn)定；經(jīng)過(guò)電解工序的陽(yáng)極液含M 40g/L，通過(guò)連續(xù)蒸發(fā)濃縮脫去陽(yáng)極液中的部份水，將M濃度提高到50g/L再返回酸溶工序，使酸溶后的硫酸鎳濃度得到了穩(wěn)定。實(shí)施例2
處理工藝流程同實(shí)施例1，紅土鎳礦，含Ni 1. 81%, Fe 22%，Mg 15. 5%，經(jīng)過(guò)常壓硫酸浸出、黃鈉鐵礬法除雜、固液分離后的硫酸鎳溶液中，含Ni 4. 3g/L,Fe 0. 21g/L，Mg ^g/L，此硫酸鎳溶液用飽和的氫氧化鈣溶液沉鎳，得到的氫氧化鎳用濃硫酸酸溶，所制得的硫酸鎳溶液含Ni 72g/L,Fe 0. 02g/L,Na 35g/L，Mg 8. 5g/L，先經(jīng)P204溶劑萃取除雜，以除去其中的鐵、錳、銅、鋅等雜質(zhì)。萃取除雜前P204的再生處理步驟為將反萃后的P204有機(jī)相與 450g/L濃度的氫氧化鈉溶液攪拌混合，進(jìn)行P204鈉皂化，用酸堿滴定法測(cè)定有機(jī)相中P204 的皂化率，達(dá)到70%即可分相，然后將有機(jī)相與含M 60g/L的純硫酸鎳溶液攪拌混合，進(jìn)行 P204鎳皂化，測(cè)定有機(jī)相中鈉轉(zhuǎn)化成鎳的轉(zhuǎn)化率，達(dá)到85%即分相，轉(zhuǎn)化后的載鎳有機(jī)相進(jìn)入P204萃取除雜流程。經(jīng)過(guò)P204溶劑萃取除雜后的硫酸鎳溶液含Ni 72g/L,Fe 0. 0005g/ L,Na 36g/L，Mg 8. 2g/L，再進(jìn)入P507萃鈷分離鈷鎳。萃鈷前P507的再生處理步驟為將反萃后的P507有機(jī)相與450g/L濃度的氫氧化鈉溶液攪拌混合，進(jìn)行P507鈉皂化，測(cè)定有機(jī)相中P507的皂化率，達(dá)到70%即分相，將有機(jī)相與含M 60g/L的純硫酸鎳溶液攪拌混合， 進(jìn)行P507鎳皂化，測(cè)定有機(jī)相中鈉轉(zhuǎn)化成鎳的轉(zhuǎn)化率，達(dá)到85%以上即分相，轉(zhuǎn)化后的載鎳有機(jī)相進(jìn)入P507萃鈷流程。經(jīng)P507萃取分離鈷鎳之后得到的硫酸鎳溶液含Ni 72g/L,Na 38g/L，Mg 5. 5g/L，其中的鎂減少了 35%，符合電解工序生產(chǎn)金屬鎳的技術(shù)要求。通過(guò)P204 及P507的鈉皂轉(zhuǎn)化鎳皂的方式減少了萃取流程往硫酸鎳溶液中引入的鈉，硫酸鎳溶液中的鈉含量得到了穩(wěn)定；通過(guò)P507萃鈷流程除去了鎂，使部份鎂得到了開路，硫酸鎳溶液中的鎂含量得到了穩(wěn)定；經(jīng)過(guò)電解工序的陽(yáng)極液含M 42g/L，通過(guò)連續(xù)蒸發(fā)濃縮脫去陽(yáng)極液中的部份水，將M濃度提高到65g/L再返回酸溶工序，使酸溶后的硫酸鎳濃度得到了穩(wěn)定。
實(shí)施例3
處理工藝流程同實(shí)施例1，紅土鎳礦，含Ni 1. 40%, Fe 17. 5%，Mg 10. 5%，經(jīng)過(guò)常壓硫酸浸出、黃鈉鐵礬法除雜、固液分離后的硫酸鎳溶液中，含Ni 3. 2g/L,Fe 0. 15g/L，Mg 22g/L， 此硫酸鎳溶液用80g/L的氫氧化鎂溶液沉鎳，得到的氫氧化鎳用濃硫酸酸溶，所制得的硫酸鎳溶液含Ni 72g/L, Fe 0. 02g/L, Na 35g/L，Mg 15g/L，先經(jīng)P204溶劑萃取除雜，以除去其中的鐵、錳、銅、鋅等雜質(zhì)。萃取除雜前P204的再生處理步驟為將反萃后的P204有機(jī)相與500g/L濃度的氫氧化鈉溶液攪拌混合，進(jìn)行P204鈉皂化，用酸堿滴定法測(cè)定有機(jī)相中 P204的皂化率，達(dá)到65%即可分相，然后將有機(jī)相與含Ni 100g/L的純硫酸鎳溶液攪拌混合，進(jìn)行P204鎳皂化，測(cè)定有機(jī)相中鈉轉(zhuǎn)化成鎳的轉(zhuǎn)化率，達(dá)到90%即分相，轉(zhuǎn)化后的載鎳有機(jī)相進(jìn)入P204萃取除雜流程。經(jīng)過(guò)P204溶劑萃取除雜后的硫酸鎳溶液含Ni 68g/L,Fe 0. 001g/L, Na 30g/L, Mg 12g/L，再進(jìn)入P507萃鈷分離鈷鎳。萃鈷前P507的再生處理步驟為將反萃后的P507有機(jī)相與450g/L濃度的氫氧化鈉溶液攪拌混合，進(jìn)行P507鈉皂化，測(cè)定有機(jī)相中P507的皂化率，達(dá)到65%即分相，將有機(jī)相與含Ni 100g/L的純硫酸鎳溶液攪拌混合，進(jìn)行P507鎳皂化，測(cè)定有機(jī)相中鈉轉(zhuǎn)化成鎳的轉(zhuǎn)化率，達(dá)到90%以上即分相，轉(zhuǎn)化后的載鎳有機(jī)相進(jìn)入P507萃鈷流程。經(jīng)P507萃取分離鈷鎳之后得到的硫酸鎳溶液含附 68g/L，Na 30g/L, Mg 6. 5g/L，其中的鎂減少了 45%，符合電解工序生產(chǎn)金屬鎳的技術(shù)要求。 通過(guò)P204及P507的鈉皂轉(zhuǎn)化鎳皂的方式減少了萃取流程往硫酸鎳溶液中引入的鈉，硫酸鎳溶液中的鈉含量得到了穩(wěn)定；通過(guò)P507萃鈷流程除去了鎂，使部份鎂得到了開路，硫酸鎳溶液中的鎂含量得到了穩(wěn)定；經(jīng)過(guò)電解工序的陽(yáng)極液含M 42g/L，通過(guò)連續(xù)蒸發(fā)濃縮脫去陽(yáng)極液中的部份水，將M濃度提高到80g/L再返回酸溶工序，使酸溶后的硫酸鎳濃度得到了穩(wěn)定。
權(quán)利要求
1.一種紅土鎳礦濕法提鎳工藝中保持鈉、鎂、水體系平衡的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟a)將硫酸鎳浸出液用堿沉鎳后得到的氫氧化鎳用硫酸進(jìn)行酸溶；b)將步驟a)中酸溶得到的硫酸鎳溶液經(jīng)P204萃取劑萃取除雜，除雜前將P204鈉皂轉(zhuǎn)化成鎳皂；c)將步驟b)得到的硫酸鎳溶液再使用P507萃取劑萃取除鈷鎂，萃取前先將P507鈉皂轉(zhuǎn)化成鎳皂后再進(jìn)入萃取除鈷、鎂工序；d)將c)步驟得到的硫酸鎳溶液電解后的陽(yáng)極液進(jìn)行蒸發(fā)除掉一部分水份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟a)中用堿沉鎳中的堿可以是以下之一氫氧化鈉、氫氧化鈣、氫氧化鎂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟b)中P204鈉皂轉(zhuǎn)化成鎳皂是指將萃取前的P204鈉皂與純硫酸鎳溶液攪拌混合，通過(guò)與純硫酸鎳溶液中的鎳離子交換的方式形成P204鎳皂，再進(jìn)入P204萃取除雜工序。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟b)中使用P204萃取除雜、反萃后，先用氫氧化鈉溶液轉(zhuǎn)化經(jīng)反萃后的P204有機(jī)相，使其轉(zhuǎn)化為P204鈉皂，皂化率須達(dá)到 60 70%，然后將P204鈉皂與純硫酸鎳溶液攪拌混合轉(zhuǎn)化成P204鎳皂，轉(zhuǎn)化率須達(dá)到60 90%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟c)中的P507鈉皂轉(zhuǎn)化成鎳皂是指將萃取前的P507鈉皂與純硫酸鎳溶液攪拌混合，通過(guò)與純硫酸鎳溶液中的鎳離子交換的方式形成P507鎳皂，排掉其中的部份鈉，然后再進(jìn)入P507萃取工序萃取除鈷、鎂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟c)中使用P507萃取除鈷、鎂及反萃后，用氫氧化鈉溶液轉(zhuǎn)化經(jīng)反萃后的P507有機(jī)相，使其轉(zhuǎn)化為P507鈉皂，皂化率須達(dá)到 60 70%，然后將P507鈉皂與純硫酸鎳溶液攪拌混合轉(zhuǎn)化成P507鎳皂，轉(zhuǎn)化率須達(dá)到60 90%。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或6所述的方法，其特征在于，所述氫氧化鈉溶液濃度為450 500g/L，純硫酸鎳溶液中鎳的濃度為10 100g/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟d)中，通過(guò)蒸發(fā)濃縮陽(yáng)極液，使鎳離子濃度提高到50 80g/L。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種紅土鎳礦濕法提鎳工藝中保持鈉、鎂、水體系平衡的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟a)將硫酸鎳浸出液用堿沉鎳后得到的氫氧化鎳用硫酸進(jìn)行酸溶；b)將步驟a)中酸溶得到的硫酸鎳溶液經(jīng)P204萃取劑萃取除雜，除雜前將P204鈉皂轉(zhuǎn)化成鎳皂；c)將步驟b)得到的硫酸鎳溶液再使用P507萃取劑萃取除鈷鎂，萃取前先將P507鈉皂轉(zhuǎn)化成鎳皂后再進(jìn)入萃取除鈷鎂工序；d)將c)步驟得到的硫酸鎳溶液電解后的陽(yáng)極液進(jìn)行蒸發(fā)除掉一部分水份。本發(fā)明使紅土鎳礦濕法提鎳流程中的鈉、鎂、水得到平衡，生產(chǎn)得以連續(xù)進(jìn)行、提高了鎳的回收率、減少了處理費(fèi)用、經(jīng)濟(jì)效率顯著。
文檔編號(hào)C22B23/00GK102181665SQ20111009232
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月13日
發(fā)明者周科輝, 和潤(rùn)秀, 姚亨桃, 容仕甲, 王亞秦, 王多冬, 王春軼, 肖萬(wàn)林 申請(qǐng)人:廣西銀億科技礦冶有限公司