[發(fā)明專利]一種紅土鎳礦高濃度堿浸綜合利用工藝

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310292233.9
• 申請(qǐng)日: 2013-07-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104278151A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無(wú)錫成博科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): C22B3/12
• 分類號(hào): C22B3/12;C22B3/44;C22B26/22;C22B23/00;C01B33/113
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 楊小雙

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及紅土鎳礦領(lǐng)域，一種紅土鎳礦高濃度堿浸綜合利用工藝。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)大眾對(duì)保護(hù)環(huán)境的要求，工業(yè)生產(chǎn)越來(lái)越重視其生產(chǎn)過(guò)程造成的污染，從而想方設(shè)法尋求對(duì)環(huán)境友好的工藝流程，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)正是對(duì)該問(wèn)題的最好響應(yīng)。而如何使日益減少的礦產(chǎn)資源得到最大限度的利用，也是可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要方面。

鎳是紅土鎳礦中最有價(jià)值的金屬，是傳統(tǒng)工藝中的目標(biāo)產(chǎn)物。但由于紅土鎳礦中鎳的含量低，因而在鎳冶煉過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量廢渣堆棄，占用土地、污染環(huán)境。另一方面，紅土鎳礦中含有大量的硅酸鎂鹽礦物、赤鐵礦等，對(duì)其進(jìn)行充分利用可以制備出硅、鎂、鐵等產(chǎn)品，既提高紅土鎳礦高附加值利用，又可減少?gòu)U棄物的排放，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)、清潔生產(chǎn)及提高對(duì)礦產(chǎn)資源綜合利用率的要求。

本發(fā)明針對(duì)紅土鎳礦未能合理處理的現(xiàn)狀，開(kāi)展紅土鎳礦高附加值綠色化綜合利用工藝的研究，采用堿浸法提取紅土鎳礦中的硅制備出二氧化硅產(chǎn)品;得到的脫硅渣采用碳化法提鎂制備氧化鎂產(chǎn)品;最后將碳化渣氨浸提鎳制備氧化鎳產(chǎn)品;剩余渣直接用作煉鐵原料或深加工成鐵紅產(chǎn)品。該工藝適合處理各種紅土鎳礦，使占紅土鎳礦總含量99%的物質(zhì)得到了利用，而且制備出了各種化工產(chǎn)品，達(dá)到了精細(xì)化利用，工藝過(guò)程中化工原料均實(shí)現(xiàn)循環(huán)，無(wú)廢渣、廢水、廢氣排放，實(shí)現(xiàn)全流程的綠色化，符合發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)的要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種紅土鎳礦高濃度堿浸綜合利用工藝。所述工藝對(duì)紅土鎳礦高附加值綠色化綜合利用的工藝進(jìn)行了研究。通過(guò)對(duì)紅土鎳礦原料的組成和物相的分析，設(shè)計(jì)了紅土鎳礦堿法處理提硅制備二氧化硅產(chǎn)品，脫硅渣碳化提鎂制備碳酸鎂及氧化鎂產(chǎn)品，碳化渣氨浸提鎳制備氧化鎳產(chǎn)品的工藝流程。該工藝過(guò)程中無(wú)廢氣、廢水、廢渣的排放，并實(shí)現(xiàn)了化工原料的循環(huán)利用，是一項(xiàng)綠色環(huán)保的資源綜合利用新工藝，符合國(guó)家發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求。

本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種紅土鎳礦高濃度堿浸綜合利用工藝，包括以下步驟：

（1）紅土鎳礦堿法提取二氧化硅工藝

a高濃度堿浸紅土鎳礦

按一定的液固質(zhì)量比(NaOH溶液與紅土鎳礦的質(zhì)量比)稱取固體氫氧化鈉放入反應(yīng)釜中，加去離子水至設(shè)定的濃度，待氫氧化鈉完全溶解后加入紅土鎳礦，蓋好釜蓋，開(kāi)通冷凝水，攪拌，加熱到設(shè)定的溫度。浸出反應(yīng)到達(dá)指定時(shí)間后，加入500mI水稀釋，體系溫度降至100℃時(shí)，開(kāi)釜取料，離心分離，濾渣為脫硅渣用于提取其它元素，濾液為硅酸鈉溶液。

高濃度堿浸紅土鎳礦的條件為：浸出溫度210-230℃,NaOH濃度80-90%，浸出時(shí)間80-100min,液固質(zhì)量比4-6:1。

b硅酸鈉溶液碳酸化分解制備沉淀二氧化硅

將硅酸鈉溶液配制到一定濃度和模數(shù)，加熱到所需溫度，在恒溫條件下，以一定的流速通入CO2氣體，每隔一定時(shí)間檢測(cè)溶液pH值，當(dāng)pH值達(dá)到某一值時(shí)，過(guò)濾分離，然后對(duì)濾液進(jìn)行二次碳酸化分解，至pH值為9時(shí)結(jié)束反應(yīng)，真空抽濾，得二氧化硅和碳酸鈉溶液。碳酸鈉溶液經(jīng)苛化實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用

硅酸鈉溶液碳酸化分解制備沉淀二氧化硅的工藝條件為:碳酸化分解溫度60-80℃，硅酸鈉濃度20-90g/L,硅酸鈉溶液模數(shù)小于0.6-1。

c碳酸鈉溶液苛化

取一定量經(jīng)活化的CaO，加入去離子水，形成石灰乳，按一定比例將石灰乳加入到一定濃度的Na2CO3溶液中，加熱，攪拌，石灰乳與Na2CO3苛迅速反應(yīng)。

碳酸鈉溶液苛化的條件為:溫度80-90℃，時(shí)間7-9min,nCaO:nNa2CO3=1.1-1.3,Na2CO3濃度為90-110g/L。

d碳酸鈣鍛燒和氫氧化鈉的蒸發(fā)濃縮

碳酸鈉溶液苛化后得到CaCO3沉淀和NaOH濃溶液。氫氧化鈉溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮后返回紅土鎳礦的堿法提硅工藝;CaCO3沉淀經(jīng)洗滌、干燥后可直接作為輕質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品，也可在1000-1300℃鍛燒制備到CaO和CO2氣體，分別用于碳酸鈉溶液的苛化和硅酸鈉溶液的碳分。

（2）紅土鎳礦脫硅渣碳化制備氧化鎂

將紅土鎳礦脫硅渣與水按一定液固比(ml:g)混合，在一定溫度下邊攪拌邊通入二氧化碳?xì)怏w。反應(yīng)到達(dá)指定時(shí)間后，真空抽濾，濾餅為碳化渣，反復(fù)洗滌，所得濾液為碳酸氫鎂溶液，經(jīng)碳酸氫鎂溶液在過(guò)加熱分解沉淀碳酸鎂，碳酸鎂煅燒得到氧化鎂。

紅土鎳礦脫硅渣常壓碳化制備氧化鎂的條件為：反應(yīng)溫度10-20℃，反應(yīng)時(shí)間30-42h，液固比48-52:1。