[發(fā)明專利]硫化法回收紅土鎳礦中的有價(jià)金屬及制酸工藝

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210282339.6
• 申請(qǐng)日: 2012-08-09
• 公開（公告）號(hào): CN103572056A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳鑫;陳亮;朱華英;疏兆漢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海中河金屬加工有限公司
• 主分類號(hào): C22B3/46
• 分類號(hào): C22B3/46;C01B17/74
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.硫化法回收紅土鎳礦中的有價(jià)金屬的工藝，其流程包括：物料選擇、有價(jià)金屬沉淀、硫化鎳鐵生產(chǎn)，其特征在于，具體回收工藝如下：

將紅土鎳礦的酸浸液加入容器中，在磁力攪拌器上，室溫條件下，以中等攪拌速度，用硫化鈉溶液以滴加的方式逐滴加入硫化鈉溶液，用pH計(jì)監(jiān)控pH值，在pH＝3.0～4.5內(nèi)用稀硫酸溶液和硫化鈉溶液調(diào)節(jié)維持，直至硫化鈉的消耗量c(Na₂S)/c(Ni+Fe+Mn+Co)＝1.0～1.3時(shí)停止滴加，抽濾，得到硫化鎳鐵。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫化法回收紅土鎳礦中的有價(jià)金屬的工藝，其特征在于，所述硫化鈉溶液濃度為0.5～1.0mol/L。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫化法回收紅土鎳礦中的有價(jià)金屬的工藝，其特征在于，所述的酸浸液，為堆浸液、泡浸液、攪浸液或他們的混合液。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫化法回收紅土鎳礦中的有價(jià)金屬的工藝，其特征在于，所述的酸浸液，所含主要元素及每升含量如下：Ni2.46g，F(xiàn)e4.96g，Mg25.41g，Mn0.49g，Co0.049g，Zn0.015g，Cu0.003g，Pb0.010g，Al0.37g。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫化法回收紅土鎳礦中的有價(jià)金屬的工藝，其特征在于，其工藝參數(shù)為：溫度為室溫，硫化鈉溶液濃度為1.0mol/L，pH＝4.0，c(Na₂S)/c(Ni+Fe+Mn+Co)＝1.2。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫化法回收紅土鎳礦中的有價(jià)金屬的工藝，其特征在于，所述的硫化鎳鐵的主要成分及含量為：Ni24％，F(xiàn)e35.6％，Mn2.8％，Co0.48％，S35％，Cu0.1％，Mg、Al微量。

7.利用上述硫化法回收紅土鎳礦中的有價(jià)金屬進(jìn)行制酸工藝，其特m征在于，其制備流程為：以上一步驟中S^2-大于30％的硫化鎳鐵為原料，先經(jīng)自然干燥后再經(jīng)過滾筒干燥窯干燥、沸騰焙燒、封閉稀酸洗凈化、兩轉(zhuǎn)兩吸生產(chǎn)硫酸；

原料工段將硫化精礦干燥、打散，水份約8％為合格；

焙燒工段采用沸騰焙燒，余熱回收蒸汽，煙氣經(jīng)余熱鍋爐、旋風(fēng)除塵器、電除塵器除塵；

采用封閉酸洗凈化；

采用兩轉(zhuǎn)兩吸工藝，轉(zhuǎn)化工段采用3+2兩次轉(zhuǎn)化，總轉(zhuǎn)化率達(dá)99.82％，尾氣SO₂濃度小于300ppm。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用上述硫化法回收紅土鎳礦中的有價(jià)金屬進(jìn)行制酸工藝，其特征在于，其具體步驟為：

1)原料：原料先經(jīng)過自然干燥后再經(jīng)過滾筒干燥窯干燥使礦含水約8％后，打散符合要求的原鎳鐵精礦，送入沸騰爐；

2)焙燒：原料送入焙燒沸騰爐，用爐前風(fēng)機(jī)送來的空氣沸騰焙燒，控制沸騰層溫度980～1020℃，沸騰爐出口氣體溫度900～1000℃，高溫爐氣經(jīng)余熱鍋爐回收余熱，經(jīng)旋風(fēng)除塵器、電除塵器使其含塵量降至0.1～0.2g/m3，溫度降至310℃左右進(jìn)入凈化工段；

余熱鍋爐、旋風(fēng)除塵器、電除塵器收集下來的煙塵，與沸騰爐排出的高溫焙砂匯總后進(jìn)入高效冷卻滾筒冷卻輸送，焙砂溫度降低后，經(jīng)埋刮板輸送機(jī)送入焙砂倉(cāng)；

3)封閉酸洗凈化：采用二級(jí)洗滌流程，為降低整個(gè)系統(tǒng)阻力，提高凈化效率，其流程采用：空塔料洗滌塔-一級(jí)電除霧器-二級(jí)電除霧器的封閉稀酸洗凈化工藝，稀酸用板式稀酸冷卻器冷卻；

來自焙燒工段的煙氣進(jìn)入空塔，與10～15％稀硫酸接觸，經(jīng)絕熱增濕洗滌，煙氣溫度由310℃左右降溫至60℃，煙氣中大部分礦塵被洗滌進(jìn)入稀酸中，出來的煙氣進(jìn)入填料洗滌塔進(jìn)一步洗滌，除去煙中有害雜質(zhì)，將煙氣溫度降低至38℃左右，出來的煙氣經(jīng)兩級(jí)串聯(lián)的電除霧器除霧，煙氣經(jīng)凈化后去干燥塔；

空塔(塔槽一體)流出的稀酸，經(jīng)稀酸過濾器，沉淀泥漿，清液回流至空塔循環(huán)槽段，經(jīng)循環(huán)泵送回上部噴頭噴淋洗滌，沉淀器部分上清液去脫吸塔，為降低循環(huán)稀酸中的有害雜質(zhì)，從稀酸過濾器底部放出少量帶泥漿的稀酸與脫吸后的稀酸經(jīng)污酸泵送至污水處理；

空塔、填料洗滌塔采用塔槽一體結(jié)構(gòu)，填料洗滌塔下部稀酸用洗滌塔循環(huán)泵送至板式稀酸冷卻器冷卻降溫后，送回洗滌塔循環(huán)使用；

為維持凈化工段各循環(huán)槽的液位，往填料洗滌器下部循環(huán)槽段補(bǔ)充清水，填料洗滌器循環(huán)系統(tǒng)多余的稀酸溢流至空塔循環(huán)槽段，空塔循環(huán)槽多余的稀酸與脫吸后的稀酸通過污酸泵送至污水處理工段；

4)干吸：經(jīng)凈化后的煙氣進(jìn)入干燥塔，用93％硫酸噴淋吸收煙氣中水分，使煙氣中的水分降至0.1g/Nm3以下，經(jīng)金屬絲網(wǎng)除沬后由SO₂風(fēng)機(jī)將煙氣送至轉(zhuǎn)化工段，從轉(zhuǎn)化器三層出來的轉(zhuǎn)化氣在一吸塔內(nèi)用98％硫酸吸收其中的SO₃，經(jīng)金屬絲網(wǎng)除沬后再次進(jìn)入轉(zhuǎn)化器進(jìn)行第二次轉(zhuǎn)化，來自轉(zhuǎn)化器第五層的二次轉(zhuǎn)化氣進(jìn)入二吸塔，塔內(nèi)用98％硫酸吸，收其中的SO₃，經(jīng)塔頂金屬絲網(wǎng)除沬后，由排氣筒排放；

干燥酸、一吸酸和二吸酸的熱量，通過各自的陽(yáng)極保護(hù)管殼式酸冷卻器冷卻，干吸酸系統(tǒng)通過串酸、加水和產(chǎn)出成品酸來維持各塔循環(huán)酸濃度和循環(huán)槽的液位；

循環(huán)酸流程采用：塔、槽、泵、冷酸器、塔(即泵后冷卻流程)，產(chǎn)酸從地下槽送出，也可從一吸酸冷卻器后或從干燥酸冷卻器后送出，送往貯酸罐貯存；

5)轉(zhuǎn)化：轉(zhuǎn)化采用3+2兩次轉(zhuǎn)化，III、I、V、IV、II換熱流程，來自SO₂風(fēng)機(jī)的煙氣，依次經(jīng)過III、I換熱器管間，與轉(zhuǎn)換器三層、一層出來的高溫SO₃氣換熱，溫度升至400～430℃進(jìn)入轉(zhuǎn)化器，經(jīng)一、二、三層轉(zhuǎn)化、換熱后的轉(zhuǎn)化氣溫度降至160～180℃后進(jìn)入一吸塔，用98％硫酸吸收其中的SO₃，煙氣再依次經(jīng)V、IV、II換熱器的管間與轉(zhuǎn)化器五層、四層、二層出來的高溫轉(zhuǎn)化氣換熱，溫度升至400～425℃后進(jìn)入轉(zhuǎn)化器二轉(zhuǎn)，經(jīng)轉(zhuǎn)化器四層、五層進(jìn)行轉(zhuǎn)化后，氣體分別經(jīng)IV、V換熱器換熱，溫度降至140～146℃進(jìn)入二吸塔，制得硫酸，總轉(zhuǎn)化率可達(dá)99.82％；

6)尾吸：當(dāng)開停車和生產(chǎn)不正常的時(shí)候，需使用尾氣吸收設(shè)備，用尾吸循環(huán)泵將堿液送入尾氣吸收設(shè)備內(nèi)，吸收尾氣中的SO₂和SO₃氣體，減小放空氣體對(duì)大氣的影響，吸收后的液體由循環(huán)泵送至污水處理工段；

7)余熱鍋爐：采用全自然循環(huán)余熱鍋爐，回收焙燒工段的高溫余熱，產(chǎn)生3.82Mpa過熱蒸汽送中壓蒸汽管網(wǎng)至發(fā)電系統(tǒng)。