[發(fā)明專利]鎳氧化礦冶煉中的排水處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380040874.3
• 申請日: 2013-06-17
• 公開（公告）號: CN104508160B
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吉井康雄;柴山敬介;京田洋治;尾崎佳智;中井修;三井宏之
• 申請（專利權(quán)）人: 住友金屬礦山株式會社
• 主分類號: C02F1/58
• 分類號: C02F1/58
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇,李茂家

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鎳氧化礦冶煉中的排水處理方法，更詳細(xì)而言，涉及能夠從排出自鎳氧化礦的冶煉的含有鋁離子的酸性排水中生成密度高的鋁沉淀物的排水處理方法。

本申請基于在日本于2012年8月13日提出申請的日本特許申請編號特愿2012-179413要求優(yōu)先權(quán)，通過參照該申請而引用于本申請。

背景技術(shù)

在非鐵金屬的礦山、冶煉廠等產(chǎn)生含有重金屬離子的酸性排水的工廠中，設(shè)置排水處理工序，進(jìn)行自排水中以排水沉淀物的形態(tài)分離重金屬離子從而使被排放的排水中不含該重金屬離子的處理。

例如，作為自該酸性排水中分離重金屬的方法，通常進(jìn)行以下操作：通過添加石灰石、熟石灰等堿，從而調(diào)節(jié)排水的pH，制成漿料，使重金屬以沉淀物的形態(tài)析出而固定。

非鐵金屬當(dāng)中，紅土礦那樣的低品質(zhì)的鎳氧化礦的礦石中，存在以較多的量含有作為重金屬的錳的傾向。使用近年來常常使用的高溫加壓酸浸出工藝(HPAL工藝)的鎳冶煉中，錳殘留在回收鎳后的排水中。因此，為了不產(chǎn)生直接排放而使河流著色等的影響，采用在排水中添加堿而以中和沉淀物的形態(tài)分離錳的方法。

然而，此時，存在鎂等不需要沉淀分離的其它金屬離子也同時形成沉淀物、沉淀物量增加的問題。連不需要沉淀分離的金屬離子也形成沉淀物時，產(chǎn)生中和所需的堿的用量、成本增加或者壓迫棄置場所的容量等不理想的影響。

所以，需要僅使錳選擇性地沉淀分離而不會使不需要沉淀的鎂共沉淀的方法。

例如，專利文獻(xiàn)1中報道了通過所謂氧化/中和法僅使錳選擇性地沉淀分離而不會使鎂共沉淀的方法，所述氧化/中和法為：將酸性排水的pH調(diào)節(jié)為8.2～8.8的范圍后，吹入氧氣，從而使氧化還原電位維持在50～300mV的范圍。

然而，該方法中也是，液體中含有鋁離子時，鎂和鋁同時沉淀，中和劑在去除錳之外還需要中和鎂的分量、沉淀物產(chǎn)生量增加這樣的問題沒有充分解除。

因此，專利文獻(xiàn)2中公開了在酸性排水的氧化中和處理之前預(yù)先將排水的pH調(diào)節(jié)為4～6的范圍并分離鋁的方法。通過使用該方法，能夠防止鎂與鋁的共沉淀，有效地分離鋁。

然而，專利文獻(xiàn)2的方法中形成的鋁沉淀物成為體積非常大的沉淀物，存在處理時體積龐大的問題。這是因為，鋁沉淀物的顆粒微細(xì)，沉淀物中的含水率高，存在排水中的鎂的相當(dāng)一部分以附著水的形態(tài)被含有的傾向。另外，鋁沉淀物的比重為1.05～1.10g/ml左右時，輕得幾乎與排水沒有差別，因此沉淀物難以沉降。進(jìn)而，攪拌時卷入空氣而容易在沉淀物內(nèi)形成蜂巢狀的空隙等不良的特征較多。特別是在鋁離子的濃度超過2g/l那樣的酸性排水的情況下，具有這些傾向變得明顯的性質(zhì)。

進(jìn)而，在工業(yè)上進(jìn)行固液分離時，往往使用濃縮機(jī)。使用濃縮機(jī)(thickener)的操作中，添加絮凝劑，供給到濃縮機(jī)中的漿料中的固體成分沉降于濃縮機(jī)的底部，成為被稱為下溢的沉淀物，適宜地自濃縮機(jī)取出。取出的下溢中附著若干液體，因此需要對使用壓濾機(jī)等進(jìn)行精過濾而脫水了的沉淀物進(jìn)行處置。

此時，下溢中附著的液體少，即為高濃度的下溢時，具有以下的優(yōu)勢：可以節(jié)約濃縮機(jī)、壓濾機(jī)等過濾設(shè)備的尺寸，進(jìn)而也可以節(jié)約為了對分離后的附著液進(jìn)行中和處理而添加的中和劑等。然而，特別是在形成了如上所述的蜂巢狀的沉淀物時，精過濾所需的下溢的物量增加，因此也存在設(shè)備容量相應(yīng)地增加等成本問題。

作為將難沉降性和難過濾性的漿料固液分離的方法，例如有專利文獻(xiàn)3中公開的方法。提出了，該專利文獻(xiàn)3中記載的方法為含有膠體狀二氧化硅的難沉降性且難過濾性的漿料的處理方法，其為用于改善沉降性和過濾性的方法。具體而言，在包含膠體狀二氧化硅的漿料中添加膨潤土，提高沉降性和過濾性。

然而，該專利文獻(xiàn)3中記載的方法對鎂等除膠體狀二氧化硅以外的成分幾乎沒有效果，而且，由于自外部新添加膨潤土，因此無法無視該膨潤土的添加所造成的沉淀物量的增加，應(yīng)用存在界限。

如上所述，尚未開發(fā)出能夠從排出自鎳氧化礦的冶煉的排水那樣地除了錳、鎂之外還含有鋁的酸性排水中獲得密度高的鋁沉淀物和去除了鋁的排水的適當(dāng)?shù)姆椒ā?/p>

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開平09-248576號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開2010-207674號公報

專利文獻(xiàn)3：日本特開2000-126510號公報

專利文獻(xiàn)4：日本特開2004-225120號公報

專利文獻(xiàn)5：日本特開2005-350766號公報

發(fā)明內(nèi)容