專利名稱：一種從紅土鎳礦浸出液中綜合回收金屬的方法
技術領域：
本發明涉及紅土鎳礦濕法冶金方法，更具體的說是一種從紅土鎳礦浸出液中綜合回收金屬的方法。
背景技術：
紅土鎳礦的濕法冶金方法是用無機酸來浸提礦石中的目標金屬，一般是使用硫酸來作為浸礦劑。現有的技術中視礦石中的鎳鈷為目標金屬，但在紅土鎳礦浸出液中，除鎳、鈷之外，占主要部分的金屬還有鎂、鐵、錳、鋅。而現有的紅土鎳礦濕法提取鎳的冶金工藝流程設計，浸出液中的其它金屬很少被考慮回收，如鐵通常以黃鈉(鉀)鐵礬的形式沉淀產出固體物，溶液中的錳和鋅一般也通過加石灰中和沉淀來處理掉，以這種方式產出的這些固體渣，不可能重新再用經濟的方法來回收其中金屬，因而只能作為無用的固體廢渣拋棄掉，這不僅會給環境造成污染，還浪費了其中有價值的金屬資源。

發明內容
本發明的目的是針對現有的紅土鎳礦濕法冶金工藝中存在的不足，提供一種從紅土鎳礦浸出液中綜合回收金屬的方法。本發明的方法有選擇性地從紅土鎳礦浸出液中分別提取各主要金屬，使各主要金屬以較單純化合物的形式從紅土鎳礦浸出液中得以回收，避免了現有技術中這些除鎳鈷外的各主要金屬因為提取方法的缺陷而成為固體廢棄物的弊病。上述目的是通過以下方案實現的
一種從紅土鎳礦浸出液中綜合回收金屬的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步
驟
a)將紅土鎳礦浸出液加入石灰乳或石灰石粉進行中和，選擇性沉淀分離出浸出液中的鐵，而保留鎳及其它的金屬在溶液中，進行固液分離；
b)將a)步驟獲得的溶液通空氣或氧氣氧化，以氫氧化鈉調節酸度，選擇性沉淀溶液中的鎳、鈷、錳、鋅，以氫氧化物的形式富集這些金屬，而鎂仍保留在溶液中；
c)將b)步驟獲得的溶液加可溶性硫化物，沉淀除去重金屬后，通過蒸發結晶回收其中的鎂鹽，使得鎂以單一化合物的形式回收；
d)將b)步驟獲得的氫氧化物用濃硫酸溶解，獲得含有鎳、鈷、錳、鋅金屬的濃縮液，并調節溶液的PH值為3. O 5.0 ;
e)用P2tl4萃取劑對d)步驟所述的濃縮液進行溶劑萃取，萃取可以多級逆流萃取的方式進行，將其中的錳、鋅金屬萃入有機相，鎳、鈷仍保留在溶液中，然后，用P5tl7萃取劑對含有鎳、鈷的溶液繼續進行萃取分離，萃取可以多級逆流萃取的方式進行，可以分開回收其中的鎳、鈷金屬；將負載有錳、鋅的P2tl4有機相用硫酸溶液進行反萃，獲得含有錳、鋅的反萃液，在反萃液中加入可溶性硫化物，選擇性沉淀鋅而不沉淀錳，這樣，鋅以單純的硫化鋅來回收，通過蒸發結晶沉淀鋅后的溶液，錳則以硫酸錳產品的方式回收，達到了綜合回收各主要金屬的目的。在上述的方法中要使鐵以針鐵礦、水鐵礦或其它含較少硫酸鹽的氧化鐵或氫氧化鐵形式的沉淀，這樣由于鐵渣中硫酸根及鈉含量較少，因而固體渣可直接用于制磚或水泥制造的配料。將石灰乳或石灰石粉調成漿液與上述的紅土鎳礦浸出液同時加入沉淀反應器中，并控制好石灰乳或石灰石粉漿液的加入量使溶液的PH值保持為3. O 4. 5，溫度為80°C至溶液的沸點。在石灰乳或石灰石粉漿液與紅土鎳礦浸出液加入沉淀反應器前，沉淀反應器中還預先加有針鐵礦晶種以誘發或促進鐵的沉淀。在上述的方法中，前述的b)步驟用氫氧化鈉調節酸度使溶液pH值保持為7. 5 8. 5，溶液中通空氣或氧氣使該沉淀步驟中的氧化還原電位高于O. 8V以利于錳的沉淀，電 位是該以溶液的相對于飽和甘汞電極的氧化還原電位測量而得出的。在上述的方法中，前述的d)步驟中通過加入亞硫酸鈉，使該溶解步驟中的氧化還原電位低于O. 7V以利于錳的溶解，電位是該以溶液的相對于飽和甘汞電極的氧化還原電位測量而得出的。在上述的方法中，前述的e)步驟中，在含有錳、鋅的反萃液中，按沉淀溶液中總鋅量所需化學計量的硫化物的2 3倍加入可溶性硫化物，沉淀過程溶液的pH值保持為4. O 6. O。上述的可溶性硫化物可為硫化鈉、硫化鉀、硫化銨、硫化鋇等。本發明的有益效果本發明的方法工藝簡單、能將紅土鎳礦浸出液中鎳、鈷、鎂、錳、鋅金屬以單純化合物產品的方式有效地回收，較少產生工業廢棄物，有利于環保和礦物資源的充分利用。


圖I是本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式以下結合參考附圖詳細描述本發明的方法，通過參考附圖所描述的實施例是示范性的，其目的是為了更好地解釋本發明，而不應認為是對本發明構成限制。參見附圖1，本發明從紅土鎳礦浸出液中綜合回收金屬的具體原理和方法如下首先需要將紅土鎳礦浸出液加入石灰乳或石灰石粉漿進行中和，選擇性沉淀分離出浸出液中的鐵，而保留鎳及其它的金屬在溶液中，過程要使鐵以針鐵礦、水鐵礦或其它含較少硫酸鹽的氧化鐵或氫氧化鐵形式的沉淀，具體的做法是將石灰乳或石灰石粉調成漿液與上述的紅土鎳礦浸出液同時加入沉淀反應器中，并控制好石灰乳或石灰石粉漿液的加入量使溶液的PH值始終保持為3. O 4. 5，溫度控制為80°C至溶液的沸點，在石灰乳或石灰石粉漿液與紅土鎳礦浸出液加入沉淀反應器前，沉淀反應器中還需要預先加有針鐵礦晶種以誘發或促進鐵的沉淀。相對于黃鈉鐵礬(NaFe3(SO4)2(OH)6),由于針鐵礦(FeOOH)中硫酸根及鈉含量較少，因而固體渣在資源化再利用方面具有明顯的優勢，產出的針鐵礦渣中僅含少量的石膏因而可以直接用作制磚或水泥制造的配料，不會產生廢物，有利于環保。
然后對上述步驟獲得的含多種金屬的除鐵后溶液通空氣或氧氣氧化，并以氫氧化鈉溶液來調節酸度，進行選擇性沉淀溶液中的鎳、鈷、錳、鋅，以混合氫氧化物的形式富集這些金屬，而鎂仍保留在溶液中，要達到此目的，需要使用氫氧化鈉調節來酸度使溶液pH值保持為7. 5 8. 5，同時溶液中還要通入空氣或氧氣，其目的是使該沉淀步驟中的氧化還原電位高于O. 8V以利于錳的沉淀，便于回收錳，其反應式為4Mn2++02+6H20 — 4Mn00H I +8H.4Mn00H+02 — 4Mn02+2H20電位是該以溶液的相對于飽和甘汞電極的氧化還原電位測量而得出的。經上一步驟獲得的溶液為較純凈的鎂鹽溶液，但其中還含有微量的重金屬，需要除去重金屬才能生產出合格的鎂鹽產品，此時通過往溶液中加入可溶性硫化物，便可沉淀除去殘留的重金屬，除去重金屬后的含鎂溶液進一步通過蒸發結晶就可回收其中的鎂鹽，使得鎂以鎂鹽產品的形式回收(如七水硫酸鎂產品MgSO4 · 7H20)。 將上述獲得的混合氫氧化物固體用濃硫酸重新溶解，可獲得含有鎳、鈷、錳、鋅金屬的濃縮液，溶解過程還需要加入亞硫酸鈉作為還原劑，目的是使該溶解步驟中的氧化還原電位低于O. 7V以利于錳的重新溶解，其反應式為2Mn00H+Na2S03+2H2S04 — 2MnS04+Na2S04+3H20Mn02+Na2S03+H2S04 — MnS04+Na2S04+H20電位是該以溶液的相對于飽和甘汞電極的氧化還原電位測量并通過控制亞硫酸鈉的加入量來實現的，并調節最終溶液的pH值為3. O 5. O。然后用P2tl4萃取劑對上述獲得的含有鎳、鈷、錳、鋅金屬的濃縮液進行溶劑萃取，萃取可以多級逆流萃取的方式進行，將其中的錳、鋅金屬萃入有機相，鎳、鈷仍保留在溶液中，再用P5tl7萃取劑對含有鎳、鈷的溶液繼續進行萃取分離，萃取可以多級逆流萃取的方式進行，通過這種方法可以分別回收其中的鎳、鈷金屬。將負載有錳、鋅的P2tl4有機相用硫酸溶液進行反萃，獲得含有錳、鋅的反萃液，在反萃液中加入可溶性硫化物，選擇性沉淀鋅而不沉淀錳，為了達到此目的，需要在含有錳、鋅的反萃液中，按沉淀溶液中總鋅量所需化學計量的硫化物的2 3倍加入可溶性硫化物來沉淀鋅，沉淀過程溶液的PH值還需要保持為4. O 6. O。這樣，鋅便以單純的硫化鋅來回收，而通過蒸發結晶沉淀鋅后的溶液，錳則以硫酸錳的方式回收，達到了綜合回收各主要金屬的目的。
權利要求
1.一種從紅土鎳礦浸出液中綜合回收金屬的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟 a)將紅土鎳礦浸出液加入石灰乳或石灰石粉進行中和，選擇性沉淀分離出浸出液中的鐵，而保留鎳及其它的金屬在溶液中，進行固液分離； b)將a)步驟獲得的溶液通空氣或氧氣氧化，以氫氧化鈉調節酸度，選擇性沉淀溶液中的鎳、鈷、錳、鋅，以氫氧化 物的形式富集這些金屬，而鎂仍保留在溶液中； c)將b)步驟獲得的溶液加可溶性硫化物，沉淀除去重金屬后，通過蒸發結晶回收其中的鎂鹽； d)將b)步驟獲得的氫氧化物用濃硫酸溶解，獲得含有鎳、鈷、錳、鋅金屬的濃縮液，并調節溶液的PH值為3. O 5. O; e)用P2tl4萃取劑對d)步驟所述的濃縮液進行溶劑萃取，將其中的錳、鋅金屬萃入有機相，鎳、鈷仍保留在溶液中，然后， 用P5tl7萃取劑對含有鎳、鈷的溶液繼續進行萃取分離，分別回收其中的鎳、鈷金屬；將負載有猛、鋅的P2O4有機相用硫酸溶液進行反萃，獲得含有猛、鋅的反萃液，在反萃液中加入可溶性硫化物，選擇性沉淀鋅而不沉淀錳，分別回收錳、鋅。
2.如權利要求I所述的方法，其中在a)步驟使鐵以針鐵礦、水鐵礦或其它含較少硫酸鹽的氧化鐵或氫氧化鐵形式的沉淀。
3.如權利要求2所述的方法，其特征為，石灰乳或石灰石粉調成的漿液與所述的紅土鎳礦浸出液同時加入沉淀反應器中，并控制石灰乳或石灰石粉漿液的加入量使溶液的PH值保持為3. O 4. 5，溫度為80°C至溶液的沸點。
4.如權利要求3所述的方法，其特征為，在石灰乳或石灰石粉漿液與紅土鎳礦浸出液加入沉淀反應器前，沉淀反應器中預先加有針鐵礦晶種以誘發或促進鐵的沉淀。
5.如權利要求I所述的方法，其中在b)步驟用氫氧化鈉調節酸度使溶液pH值保持為7.5 8. 5，溶液中通空氣或氧氣使該沉淀步驟中的氧化還原電位高于O. 8V以利于錳的沉淀。
6.如權利要求I所述的方法，其中在d)步驟通過加入亞硫酸鈉，使該溶解步驟中的氧化還原電位低于O. 7V以利于錳的溶解。
7.如權利要求I所述的方法，其中e)步驟，在含有錳、鋅的反萃液中，按沉淀溶液中總鋅量所需化學計量的硫化物的2 3倍加入可溶性硫化物，沉淀過程溶液的pH值保持為4.O 6. O。
8.權利要求I中所述的可溶性硫化物為硫化鈉、硫化鉀、硫化銨、硫化鋇等。
全文摘要
本發明提供一種從紅土鎳礦浸出液中綜合回收金屬的方法，本方法包括以針鐵礦、水鐵礦或其它含較少硫酸鹽的氧化鐵或氫氧化鐵形式的沉淀鐵；選擇性沉淀溶液中的鎳、鈷、錳、鋅，再用濃硫酸重溶含鎳、鈷、錳、鋅的沉淀物；將獲得的溶液通過溶劑萃取方法分離鎳鈷，并將含有錳、鋅的反萃液用硫化物沉淀鋅，分離錳、鋅。本發明的方法工藝簡單、能將紅土鎳礦浸出液中鎳、鈷、鎂、錳、鋅金屬以單純化合物產品的方式有效地回收，較少產生工業廢棄物，有利于環保和礦物資源的充分利用。
文檔編號C22B3/20GK102876887SQ20121036591
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月28日 優先權日2012年9月28日
發明者王多冬, 曹國華, 和潤秀, 楊克吟, 付海闊, 施貴添, 王亞秦, 姚亨桃, 周科輝, 劉柏余 申請人:廣西銀億科技礦冶有限公司