從黑色頁巖中提取鋁、釩、鉬、鎳等元素的生產工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種從黑色頁巖中回收鋁、鉬、釩、鎳等元素的生產工藝,包括以下步驟:礦石破碎細磨,加入添加劑、水和濃硫酸拌勻,然后封存熟化;將熟化料用水攪拌浸出,得到硫酸鋁、硫酸鎳、硫酸鉬酰和硫酸釩酰溶液,液固分離;濾液加入銨鹽或鉀鹽生成明礬晶體,過濾分離;濾液調節PH值后進行氧化,然后用陰離子樹脂吸附,用堿液解吸;調節解析液PH值,加入銨鹽生成釩酸根,過濾分離;濾液再次調節PH值,生成鉬酸晶體,過濾分離;離子交換后液用氨基磷酸樹脂吸附鎳,硫酸洗脫蒸發濃縮生成硫酸鎳結晶分離;濾液返回使用。
【專利說明】從黑色頁巖中提取鋁、釩、鉬、鎳等元素的生產工藝
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種有色金屬低成本提取方案,特別是從黑色頁巖中綜合提取鋁、釩、 鑰、鎳等元素,無"三廢"排放的生產工藝,屬于濕法冶金化工【技術領域】。
[0002]
【背景技術】
[0003] 黑色頁巖主要賦存在震旦系、寒武系和志留系等古老地層中,因含炭外觀呈黑色 或黑灰色,有些地方稱為石煤,大多具有高灰、高硫和硬度大的特征。黑色頁巖往往含有一 種或幾種金屬元素,既可單獨成礦,形成釩礦、鑰礦、鎳礦或鈾礦等,也可伴生成礦,形成釩 鑰礦、鑰鎳礦、鑰鎳釩礦、釩鈾礦等多種礦藏。這種黑色頁巖礦遍布我國多省,尤其是在我國 的黔、湘、渝三省交接處蘊藏非常豐富的多金屬頁巖礦床,僅貴州遵義就有100多平方公里 的黑色頁巖多金屬礦區,礦石中含鑰0. 03?8. 5%、鎳0. 1?5%、釩0. 1?2. 5%、鈾0. 01?0. 05%、鋁 1. (Γ15%、鐵5~25%、硫2~25%、炭6~20%,金屬資源量超過數百萬噸。黑色頁巖共生礦是我國 一種非常有優勢的礦種,這種黑色頁巖礦是一種難選非晶態膠質態的多金屬硫化礦,內部 含有浙青等有機質成分,組成復雜。單項金屬元素含量并不高,難以通過選礦的方法進行富 集,傳統的工藝大多數是采用火法焙燒濕法浸出分離提純的工藝,但是會產生大量二氧化 硫氣體污染環境,并消耗大量化學藥劑等。其后又出現了很多濕法冶金的新工藝,以減少大 氣污染,提1?回收率。
[0004] 專利CN101338365是將礦粉在9(Γ120度,(Γ2個大氣壓下進行預浸,終浸則是將預 浸液在85~150度,(Γ5個大氣壓,并通入氯氣的條件下進行,終浸渣則用氨水洗鑰; 專利CN101899569A是將礦粉與氫氧化鈉置入反應器中,加壓并通氧,控制溫度 11 (Γ150度,鑰被溶出,鎳被保留在渣中,實現了分離; 專利CN10267680A是將礦粉和硝酸鹽、酸和水按比例配制成溶浸液加入反應釜中反 應,濾液經膜分離或離子交換方法實現分離,調節ΡΗ值分別得到鎳和鑰的化合物; 專利CN103014331A是將礦粉、催化劑和酸溶液加入壓力反應釜中,通氧浸出鑰和鎳。 所用的催化劑是變價金屬的可溶性化合物; 專利CN101323915是將鑰礦進行加壓氧浸出,然后通過萃取分離,生成鎳鹽和氧化鑰; 專利CN101289702是將礦粉用稀酸和氧化劑加壓浸出,浸出液通過萃取和不同的反萃 劑分別得到鑰酸銨和硫酸鎳; 專利CN101177735是將礦粉通氧加氨高壓浸出鑰和鎳,然后通過萃取分離得到產品; 專利CN101717858A,是將礦粉加入壓力釜中進行氧壓浸出,得含硫酸亞鐵、硫酸鑰酰、 硫酸釩酸和硫酸鎳的浸出液以及含鑰酸沉淀的浸出渣;然后萃取釩,反萃釩得釩酸銨,生成 含鑰、鐵的沉淀物與含鎳的溶液,過濾得碳酸鎳;將含鑰酸沉淀的浸出渣與含鑰、鐵的沉淀 物進行加溫堿浸,過濾得含鑰的堿浸液和含鐵的濾渣;樹脂吸附鑰后再洗脫、酸沉、過濾; 將含鐵渣酸溶、還原、過濾得七水硫酸亞鐵。
[0005] 上述工藝存在以下問題: 一、 大多采用壓力釜進行反應,需要加壓通氧保溫,設備造價高昂,單位能源消耗高,單 體生產物料少,整體生產效率低; 二、 整個流程中酸的消耗量較大,藥劑添加量多,后段工藝需要大量堿中和,成本較 商; 三、 礦石中的低品位元素因為含量太低,比如有些釩鑰礦含釩1. 5%,含鑰卻只有0. 1%, 有些鑰鎳礦,含鑰5%,含鎳卻只有0. 15%,礦石中這些低品位的元素因提取成本較高,大多 在提取主要元素后隨渣遺棄,造成資源的浪費; 四、 需要加入大量添加劑如硝酸銨、氯酸鈉強化浸出,從而在浸出液中生成硝酸根、氯 酸根等離子,在循環生產中這些離子會不斷的殘留累積,不僅影響下一步的分離提純,而且 使生產用水難以循環利用。這些廢水不經凈化處理外排則會污染環境,如果進行凈化處理 則成本很高。
[0006] 我國的黑色頁巖共生礦資源豐富,儲量大,伴生元素多,若能綜合利用,可以大大 增加經濟效益和社會效益。因此,尋找一種生產成本低,綠色環保,能最大限度地提取礦石 中的有益元素的生產工藝是今后濕法冶金行業的重要任務。
【發明內容】
[0007] 本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足,提供一種工藝流程簡單、節能 降耗、操作方便、綠色環保、酸耗量低、綜合回收率高的從黑色頁巖中提取鋁、釩、鑰、鎳等 元素的生產工藝。
[0008] 為解決上述問題,本發明提出的技術方案通過下述步驟實現: (1) 將黑色頁巖進行破碎細磨,加入添加劑、水和濃硫酸按比例攪拌均勻,然后在熟化 槽內堆放1一7天進行高溫熟化,熟化過程中控制反應的溫度、濕度和時間; (2) 將步驟(1)所得到的熟化料在常溫常壓下攪拌浸出,經液固分離后得到硫酸鋁、硫 酸鎳、硫酸鑰酰、硫酸釩酰浸出液和濾渣,濾渣送工廠作燃料; (3) 將步驟(2)所得到的浸出液加入銨鹽,硫酸鋁和銨鹽結合形成明礬結晶,過濾分 離; (4) 將步驟(3)所得到的濾液調節PH值,加入氧化劑,硫酸鑰酰和硫酸釩酰被氧化成鑰 酸根和鑰;酸根; (5) 將步驟(4)所得到的氧化液通過丙烯酸或苯乙烯陰離子交換樹脂,鑰酸根和釩酸根 被吸附在樹脂上,然后用堿液解析,解析后的樹脂用硫酸再生; (6) 將得到的解析液調節PH值,加入銨鹽,生成偏釩酸銨沉淀,過濾分離; (7) 將步驟(6)得到的濾液調節PH值,加熱攪拌,生成鑰酸沉淀,過濾分離,濾液返回到 步驟(1)用于拌和料; (8) 將步驟(5)得到的離子交換后液再經過氨基磷酸樹脂,鎳離子被吸附,用硫酸解析, 解析后的樹脂用堿液再生; (9) 步驟(8)所得到的離子交換后液返回至步驟(2),用于攪拌浸出; 實現本發明的具體工藝參數及流程如下 在上述步驟(1)中,所述特征為:黑色頁巖球磨后的細度為小于0. 25mm的占80%以上。
[0009] 在上述步驟(1)中,所述特征為:添加劑是指硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸鐵、硫酸亞鐵等 硫酸鹽中的一種或幾種。如果熟化時的內部化學反應能夠平衡,則無需添加。
[0010] 在上述步驟(1)中,所述特征為:氧化劑是指空氣中的氧、雙氧水、過氧化鈉、過碳 酸鈉、高錳酸鉀、過硫酸銨、二氧化錳中的一種,優先使用空氣中的氧。在此步驟中,原則上 不需要添加化學氧化劑,如果需要控制反應速度,則可以適當添加上述化學氧化劑,但不宜 導入硝酸銨、氯酸鈉等氧化劑,因為會生成大量硝酸根和氯酸根,給浸出液的循環使用帶來 困難。
[0011] 在上述步驟(1)中,所述特征為:添加劑、水、濃硫酸的配比分別為礦石重量的 0. 1~3% :5~15% :5~25%。拌好的料置入熟化槽內任其自然熟化,不需要加溫加壓,時間為廣7 天;熟化溫度為6(Γ200攝氏度,熟化溫度不宜超過250攝氏度,否則水分蒸發太快可能導致 自燃。熟化溫度的控制是通過調節水的配比和控制蒸發量來實現。
[0012] 在上述步驟(2)中,所述特征為:熟化料的浸出是在常溫常壓下攪拌浸出,液固比 1:1。經固液分離后得到硫酸鋁、硫酸鎳、硫酸鑰酰和硫酸釩酰的浸出液和濾渣。濾渣含有 10%以上的碳可以送往火電廠、水泥廠和磚廠作為燃料。
[0013] 在上述步驟(3)中,所述特征為:提取鋁的方法是加銨鹽或鉀鹽生成明礬的方法, 明礬在常溫下溶解度較低,析出速度較快。結晶完畢則可進行固液分離。所述鹽是指硫酸 銨、碳酸銨、碳酸氫銨、硫酸鉀、碳酸鉀中的一種。此步驟不宜加入氯化銨、氯化鉀、硝酸銨、 硝酸鉀等鹽類,否則會影響浸出液的循環使用。
[0014] 在上述步驟(4)中,所述特征為:將步驟(3)所得到的濾液調節ΡΗ值為2~3. 5,加 入氧化劑,溶液中的硫酸鑰酰和硫酸釩酰分別被氧化成鑰酸根和釩酸根。所述的氧化劑是 指雙氧水、過氧化鈉、過碳酸鈉、高錳酸鉀、過硫酸銨中的一種。在此步驟中,不宜導入硝酸 銨、氯酸鈉等氧化劑,否則會給浸出液的循環使用帶來困難。
[0015] 在上述步驟(5)中,所述特征為:將步驟(4)中得到的氧化液調節ΡΗ值至廣5,通 過丙烯酸或苯乙烯陰離子交換樹脂,溶液中的釩酸根和鑰酸根被吸附,然后用3mol的氫氧 化鈉溶液解析樹脂,得到偏釩酸鈉和鑰酸鈉的洗脫液。
[0016] 在上述步驟(6)中,所述特征為:將步驟(5)得到的洗脫液調節PH值至疒10,加入 硫酸銨,生成偏釩酸銨沉淀,然后固液分離。此步驟不宜加入氯化銨,以免影響工業用水的 循環使用。
[0017] 在上述步驟(7)中,所述特征為:將步驟(6)得到的濾液調節PH值至廣2,攪拌靜 置,生成鑰酸沉淀,然后固液分離。濾液循環使用,送步驟(1)與硫酸、原料拌和熟化。濾液 中的S0 42' Na+、NH4+等離子將在熟化過程中發生化學反應被固化在渣中。
[0018] 在上述步驟(8)中,所述特征為:將步驟(5)得到的濾液通過鎳離子專用螯合樹 月旨,鎳被吸附,用lmol的硫酸解析,洗脫液濃縮后生成硫酸鎳結晶,固液分離。
[0019] 在上述步驟(9)中,所述特征為:步驟(8)的離子交換后液循環使用,送步驟(2)攪 拌浸出,實現廢水循環使用。
[0020] 工藝技術原理 本發明主要解決四個方面的技術問題: 一是通過熟化反應提高鋁、釩、鑰、鎳的浸出率;二是通過自身化學反應降低硫酸的消 耗;三是實現工業用水的閉路循環;四是低品位元素得到有效利用。
[0021] 熟化原理 在常溫常壓下,礦粉與硫酸、添加劑按一定比例拌和均勻后放入熟化槽內,硫酸與礦粉 中的鋁、鉀、鈉、鐵、鑰、釩、鎳等金屬化合物和硅酸鹽發生化學反應并放出熱量,生成大量硫 酸鹽和水,消耗大量的硫酸,硫酸的濃度隨之降低,同時反應產生的熱量使熟化料溫度升高 至90度以上,使自身所帶的水分和反應生成的水分蒸發,硫酸始終保持較高濃度,在這種 高溫、濃酸和空氣中氧的不斷作用下,礦石中的金屬氧化物發生反應,生成硫酸鹽從礦石中 置換出來。這種反應過程,類似于釀酒工業中的"發酵",無需加熱加壓通氧,也無需昂貴 的耐高溫高壓防腐蝕設備,只需將拌和好的原料堆放在水泥熟化槽內封存任其自然發酵即 可。因此,無論是建設成本還是生成成本都大大降低,也沒有煙氣生成,是一種極有前途的 濕法冶金工藝。
[0022] 降低酸耗原理 在礦石原料熟化過程中,發生了一系列復雜的化學反應,這一系列自身的反應產生了 新的硫酸,使硫酸的消耗大大降低。自產硫酸來源于礦石中所含的硫,如硫化鑰和硫化鎳攜 帶的硫,在礦石中鐵的作用下,生成硫酸。原理如下: 鐵是一種高氧化態的變價金屬。在高溫酸性有氧環境中,礦石中的鐵與硫酸反應生成 硫酸鐵,三價的鐵有強氧化性,可把礦石中攜帶的硫從-2價直接氧化成+6價,從而生成硫 酸,反應式為: 2Fe0+3 H2S04=Fe2( S04)3+3H20 MeS+4H20+4 Fe2( S04) 3=MeS04+4 H2S04+8Fe S04 如此同時還有另外一種反應會生成硫酸,見后述的黃鐵礬反應。在這兩種反應的作用 下,熟化反應過程中會有相當比例的硫酸生成,因而會大大降低硫酸的實際消耗。
[0023] 實現工業用水循環利用的原理 實現工業用水循環的主要方法是防止水體中有害離子的殘留累積,如氯根、氯酸根、硝 酸根、氟酸根等等,這些離子的累積會影響到整個生產工藝,凈化處理的成本也很高,所以 必須盡量控制。降低離子累積的途徑主要從二個方面進行,一是從外部減少有害離子的導 入,所加添加劑不能含有上述離子,而應以硫酸鹽為主,因為硫酸根很容易和原料中的鈣離 子結合生成硫酸鈣沉淀,易于處理,而其他離子則難以處理;二是從內部抑制鐵、鉀、鈉等金 屬離子的溶出,所用辦法是黃鐵礬法。黃鐵礬是一種難溶的晶形沉淀,易于過濾和洗滌,非 常穩定,在水中的溶解度很低。黃鐵礬的分子式是AFe 3(S04)2(0H)2, A是指一價離子,其形 成條件除Fe3+外,還必須有Na+、K+、NH+等一價離子,反應式如下: 黃鈉鐵礬:3Fe2( S04)3+Na2S04+12 H20 = Na2 Fe6(S04)4(0H)12+6 H2S04 黃鉀鐵礬:3Fe2( S04)3+K2S04+12 H20 = K2 Fe6(S04)4(0H)12+6 H2S0 黃銨鐵礬:3Fe2( S04)3+2NH40H+10 H20= (NH4)2Fe6(S04)4(0H) 12+5 H2S04 黃鐵礬形成時,溶液中的Na+、K+、NH+等一價離子被固化在鐵礬內不被溶出,同時有硫酸 產生,促進后續反應的繼續進行。
[0024] 在本發明中,形成黃鐵礬反應的元素主要來自于礦石本身,外加添加劑只是作為 化學反應平衡的一種補充。常規情況下,礦石中的一價離子較少,而鐵離子過剩,故需要外 來一價離子補充以確保反應平衡。步驟(4)中的氧化反應及步驟(7)中的沉釩沉鑰后的 濾液中會生成一定數量的一價離子,優先將上述離子加入到原料中進行熟化反應或攪拌浸 出,在熟化或攪拌浸出過程中形成黃鐵礬固化,確保溶液中有害離子的減少。如果通過化學 分析計算,這些反應仍然不能平衡,則需要添加外來離子以保證反應完全。如鐵過少,則需 要添加鐵鹽;如鉀、鈉、銨過少,則需要添加鉀、鈉、銨的硫酸鹽。在反應的過程中,需要控制 溫度和PH值,以加速黃鐵礬的形成。通過黃鐵礬法,可將溶液中的有害離子固化在渣中,確 保工業用水的循環使用。
[0025] 低品位元素綜合提取的原理 本發明中,礦石中的低品位元素被硫酸浸出,由于實現了閉路循環,沒有外排,故低品 位元素被逐漸富集,當達到一定濃度時,則可以通過離子交換法提取,實現資源利用最大 化。
[0026] 本發明通過上述幾項原理,優化工序細節,能較好地解決設備投資大,浸出率低, 硫酸和藥劑消耗大,工業用水不能循環,環境污染嚴重等難題。
[0027] 本發明經過二年的工業化試生產運行,事實證明,無"三廢"排放,環境友好,流程 簡單,回收率高,生產成本低,綜合效益良好,值得推廣。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028] 圖1是本發明的工藝流程圖
【具體實施方式】
[0029] 實施例1 : 湖南張家界某地黑色頁巖鑰鎳釩共生礦,主要成分為:鋁4. 65%、釩0. 53%、鑰3. 36%、鎳 1. 65%、鐵13. 2%、硫17. 1%、碳13%。破碎細磨至100目,按照質量比添加劑:水:硫酸:礦石 =1. 5 :10 :18 :100的比例拌和均勻,放入熟化槽內自然熟化5天,用1 :1的水攪拌1小時浸 出,過濾分離。濾液加入硫酸銨,生成銨明礬結晶,過濾分離,用碳酸鈣調節PH值,加入雙氧 水氧化,然后通過丙烯酸陰樹脂,用氫氧化鈉解析,調節解析液至PH值至疒10,加入硫酸銨 沉淀,生成偏釩酸銨沉淀。過濾分離,用硫酸調PH值至廣2,加熱攪拌,生成鑰酸沉淀。過濾 分離,濾液送步驟(1),和原料進行配比熟化,固化其中的鉀、鈉、銨等離子。提取釩、鑰后的 離子交換后液通過氨基磷酸樹脂,鎳被吸附,用硫酸解析,濃縮結晶,生成硫酸鎳晶體分離。 提鎳后的離子交換后液送步驟(2)攪拌浸出,循環使用。測得金屬綜合回收率為:釩82%、鑰 91%、鎳92%,鋁61%。工業用水循環二個月,整個流程無廢水廢氣排放。廢渣中含硫量降低 90%,含碳量不變,送水泥廠作為燃料利用。
[0030] 實施例2 : 湖南吉首某地黑色頁巖石煤釩礦,主要成分為:鋁5. 25%、釩1. 50%、鑰0. 16%、鐵9. 5%、 硫3. 1%、碳11%。破碎細磨至100目,按照質量比添加劑:水:硫酸:礦石=2 :8 :20 :100的比 例拌和均勻,放入熟化槽內自然熟化6天,用1 :1的水攪拌1小時浸出,過濾分離。濾液加 入硫酸銨,生成銨明礬結晶,過濾分離,用碳酸鈣調節PH值,加入過硫酸銨氧化,然后通過 丙烯酸陰樹脂,離子交換后液送步驟(2)攪拌浸出,用氫氧化鈉解析,調節解析液至PH值至 7~10,加入硫酸銨沉淀,生成偏釩酸銨沉淀。過濾分離,用硫酸調PH值至廣2,加熱攪拌,生 成鑰酸沉淀。過濾分離,濾液通過送步驟(1)和原料進行配比熟化,固化其中的鉀、鈉、銨等 離子。測得金屬綜合回收率為:釩87%、鑰63%、鋁52%。工業用水循環六個月,整個流程無 廢水廢氣排放,廢渣中含硫量降低85%,含碳量不變,送水泥廠作為燃料利用。
[0031] 實施例3: 貴州遵義某地黑色頁巖鑰鎳礦,主要成分為:鋁7. 1%、鑰6. 1%、鎳3. 85%、鐵13. 5%、硫 18. 1%、碳16%。破碎細磨至100目,按照質量比添加劑:水:硫酸:礦石=0. 5 :11 :25 :100的 比例拌和均勻,放入熟化槽內自然熟化7天,用1 :1的水攪拌1小時浸出,過濾分離,濾渣送 水泥廠。濾液加入硫酸銨,生成銨明礬結晶,過濾分離,用碳酸鈣調節PH值,加入高錳酸鉀 氧化,然后通過丙烯酸陰離子樹脂,鑰被吸附。用氫氧化鈉解析,調節解析液至PH值至1~2, 加熱攪拌,生成鑰酸沉淀,過濾分離,濾液送步驟(1),和原料配比熟化,固化其中的鉀、鈉、 銨等離子。提取鑰的離子交換后液通過氨基磷酸樹脂,鎳被吸附,用硫酸解析,濃縮結果,生 成硫酸鎳晶體。提鎳后的離子交換后液送步驟(2)攪拌浸出,實現循環使用。測得金屬綜 合回收率為:鑰90%、鎳93%、鋁69%。工業用水循環二個月,整個流程無廢水廢氣排放,廢渣 中含硫量降低86%,含碳量不變,廢渣作為燃料利用。
【權利要求】
1. 從黑色頁巖中提取鋁、釩、鑰、鎳等元素無"三廢"排放的生產工藝,其特征在于: 所述的工藝原理不僅僅限于震旦系、寒武系和志留系黑色頁巖中的鑰鎳釩礦,亦包括 黑色頁巖系中的鑰礦、鎳礦、釩礦、鈾礦,或多元素伴生礦,如釩鑰礦、鑰鎳礦、釩鈾礦等。
2. 從黑色頁巖中提取鋁、釩、鑰、鎳等元素無"三廢"排放的生產工藝,其特征在于: 包括如下步驟: (1) 將黑色頁巖進行破碎細磨,加入添加劑、水和濃硫酸按比例攪拌均勻,然后在熟化 槽內堆放1一7天進行高溫熟化,熟化過程中控制反應的溫度、濕度和時間; (2) 將步驟(1)所得到的熟化料在常溫常壓下攪拌浸出,經液固分離后得到硫酸鋁、硫 酸鎳、硫酸鑰酰、硫酸釩酰浸出液和濾渣,濾渣送工廠作燃料; (3) 將步驟(2)所到到的浸出液加入銨鹽,硫酸鋁和銨鹽結合形成明礬結晶,過濾分 離; (4) 將步驟(3)所得到的濾液調節PH值,加入氧化劑,硫酸鑰酰和硫酸釩酰被氧化成鑰 酸根和鑰;酸根; (5) 將步驟(4)所得到的氧化液通過陰離子交換樹脂,鑰酸根和釩酸根被吸附在樹脂 上,然后用堿液解析,解析后的樹脂用硫酸再生; (6) 將得到的解析液調節PH值,加入銨鹽,生成偏釩酸銨沉淀,過濾分離; (7) 將步驟(6)得到的濾液調節PH值,生成鑰酸沉淀,過濾分離,濾液返回到步驟(1) 用于拌和料; (8) 將步驟(5)得到的離子交換后液再經過氨基磷酸樹脂,鎳離子被吸附,用硫酸解 析; (9) 步驟(8)所得到的離子交換后液返回至步驟(2),用于攪拌浸出。
3. 從黑色頁巖中提取鋁、釩、鑰、鎳等元素無"三廢"排放的生產工藝,其特征在于: (1) 所述的添加劑是指硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸鐵、硫酸亞鐵等硫酸鹽中的一種或幾種; (2) 所述的氧化劑是指空氣中的氧、雙氧水、過氧化鈉、高錳酸鉀、過硫酸銨、二氧化錳 中的一種或幾種,優先選用空氣中的氧,其他的氧化劑主要是作為調節反應速度的一種補 充; (3) 所述的添加劑、水、濃硫酸的配比分別為礦石重量的0. 1~3% :5~15% :5~25% ; (4) 所述的熟化溫度為6(Γ200攝氏度,熟化時間為1~7天。
4. 從黑色頁巖中提取鋁、釩、鑰、鎳等元素無"三廢"排放的生產工藝,其特征在于: 所述的實現工業廢水循環并降低生產成本的途徑是控制難處理元素的殘留累積:一是 從外部減少或杜絕難處理離子如氯根、氯酸根、硝酸根、氟酸根等的導入,所加添加劑均非 上述化合物;二是從內部抑制鐵、鉀、鈉等金屬離子的溶出,所用辦法是黃鐵礬法;三是所 述形成黃鐵礬反應的元素更多地來自于礦石本身,外加添加劑只是作為化學反應平衡的一 種補充。
5. 從黑色頁巖中提取鋁、釩、鑰、鎳等元素無"三廢"排放的生產工藝,其特征在于: 所述的降低硫酸成本的途徑是利用礦石自身攜帶的硫在化學反應作用下生成硫酸。
6. 從黑色頁巖中提取鋁、釩、鑰、鎳等元素無"三廢"排放的生產工藝,其特征在于: 所述提取鋁的方法是加銨鹽生成明礬的方法,所述的銨鹽是指硫酸銨、碳酸氫銨、或碳 酸銨中的一種或幾種。
7. 從黑色頁巖中提取鋁、釩、鑰、鎳等元素無"三廢"排放的生產工藝,其特征在于: 所述的提取釩的方法是用離子交換的工藝,離子交換樹脂是丙烯酸或苯乙烯陰離子交 換樹脂,吸附時的PH值是1~5,樹脂的解析是用氫氧化鈉,樹脂的再生是用硫酸,解析后沉 釩方法是調PH值加銨鹽生成偏釩酸銨沉淀的工藝,沉釩時的PH值是疒10,沉釩用的銨鹽是 硫酸銨。
8. 從黑色頁巖中提取鋁、釩、鑰、鎳等元素無"三廢"排放的生產工藝,其特征在于: 所述的提取鑰的方法是用離子交換的工藝,離子交換樹脂是丙烯酸或苯乙烯陰離子交 換樹脂,吸附時的PH值是1~5,樹脂的解析是用氫氧化鈉,樹脂的再生是用硫酸,沉鑰的方 法是調PH值生成鑰酸沉淀的工藝,沉鑰時的PH值是廣2,調PH值的藥劑是硫酸。
9. 從黑色頁巖中提取鋁、釩、鑰、鎳等元素無"三廢"排放的生產工藝,其特征在于: 所述的提取鎳的方法是用離子交換的工藝,離子交換樹脂是氨基磷酸樹脂,樹脂的解 析是用硫酸,再生是用氫氧化鈉。
10. 從黑色頁巖中提取鋁、釩、鑰、鎳等元素無"三廢"排放的生產工藝,其特征在于: 礦石原料中的金屬元素質量百分比為:鑰〇. 03?8. 5%、鎳0. f 5%、釩0. f 2. 8%、鋁 1. 0?18· 5%、鐵 5. 5?27%、硫 2?25%、炭 6?25%。
11. 從黑色頁巖中提取鋁、釩、鑰、鎳等元素無"三廢"排放的生產工藝,其特征在于: 提取礦石中低品位元素的方法是通過浸出液的反復循環,使這些低含量元素在溶液中 不斷累積富集,濃度逐步提高從而達到分離提純的目的。
【文檔編號】C22B23/00GK104152687SQ201410343878
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月19日 優先權日:2014年7月19日
【發明者】羅侶旦 申請人:羅侶旦