[發明專利]一種微波加熱催化鎳鈷浸出反應工藝

無效

• 申請號: 201410205529.7
• 申請日: 2014-05-15
• 公開（公告）號: CN103966431A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 王平
• 申請（專利權）人: 王平
• 主分類號: C22B3/04
• 分類號: C22B3/04;C22B23/00
• 代理公司: 杭州華知專利事務所 33235
• 代理人: 寧岡

技術領域

本發明屬于鎳鈷浸出回收工藝領域，具體涉及一種微波加熱催化鎳鈷浸出反應工藝。

背景技術

在鎳鈷濕法冶金，對含有氧化鎳鈷、硫化鎳鈷原礦的浸出，常規工藝是原礦經過破碎機、球磨機磨細后在高濃度酸性條件下升溫到85℃以上進行氧化浸出。不但能耗高、酸霧多、反應時間長、而且浸出率不高，在硫化鎳存在的情況下，產生大量的硫化氫氣體處理難度大。在浸出時，容易在礦漿顆粒上形成包裹體，阻止內部的鎳鈷繼續反應形成硫酸鎳和硫酸鈷，需要多級浸出，設備流程長。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種微波加熱催化鎳鈷浸出反應工藝，該工藝方法利用微波的熱效應和波粒二象性，鎳鈷礦中鎳鈷絡合物對微波吸收性強，升溫快，而氧化鈣和二氧化硅對微波具有穿透性，不但可以達到選擇性浸出，而且由于局部發熱溫差大產生的裂紋和孔隙，使礦石進一步粉碎分解，破除包裹體，達到鎳鈷全部浸出。此方法不僅熱利用效率高，而且由于是內部發熱，并且在微波的作用下水的極性增加，可以大大降低硫酸的使用量。微波在傳導的過程中遇到金屬體會直接反射，因此可以對浸出反應完全的礦漿進行余熱回收。整個反應工藝是在密閉反應釜中進行，反應產生的硫化氫氣體容易進行收集和進行無害化處理。

本發明公開了：一種微波加熱催化鎳鈷浸出反應工藝，包括以下步驟：

(1)原礦的稀釋：原礦經過破碎機破碎成直徑為8～12cm的小塊，然后進入球磨機磨細，同時在球磨機工作時加入原礦體積1.2～1.5倍的清水稀釋原漿，得到目數大于80目的礦漿；

(2)將礦漿再次用清水調節濃度，調節礦漿密度為1～1.5g/cm³，再通過流量為60m³/h的礦漿泵輸送至微波反應釜內進行反應，經過四級連續獨立的微波反應釜后，硫化鎳鈷已變成硫酸鎳、硫酸鈷形成可溶性液體，而二氧化硅及其它不溶性物質繼續以固體形成存在，從而達到鎳鈷的浸出工藝；所述四級反應釜分別為預熱釜、預浸釜、浸出釜、冷卻釜；所述預熱釜、預熱釜、預浸釜、浸出釜、冷卻釜以階梯狀通過管道連接而成，所述預熱釜的尾部設有儲料罐；所述冷卻釜的尾部設有空氣壓縮泵。

其中原礦的主要構成如下，其質量分數為：Ni：18.5、Co：9.8、Fe：3.5、Zn：1.3、S：30.6、SiO₂：26。

作為優選，所述預熱釜主要完成對礦漿的初加溫，熱源主要來于后面三個微波反應釜的尾氣，在預熱釜內，由于氧氣的量少，在厭氧的情況下，溫度的升高可讓礦漿中大量硫以硫化氫氣體形式排出，可大大提高后面反應釜的安全系數，在預熱釜內料漿為上進下出，預浸釜的氣體通過管道通向預熱釜下部，尾氣從上部排出，輔料硫酸從上部加入，補充少量壓縮空氣從下部進入，通過雙層反向攪拌，氣液達到充分混合，達到余熱利用的目的，同時從第一級排出大量硫化氫氣體，便于回收處理；預熱釜設備具體控制參數：預熱釜容積2000L、攪拌功率2.2KW、進料速度10-12m³/h、硫酸的加入量50KG/h、補充壓縮空氣流量2-4m³/h、下級尾氣流量30-50m³/h、排氣量60-80m³/h、反應時間8-10分鐘；

主要化學反應如下：

大量反應：(FeNi)₉S₈+H₂SO₄→FeSO₄+H₂S↑

少量反應：(FeNi)₉S₈+H₂SO₄+O₂→FeSO₄+NiSO₄+S+H₂O

CaCO₃+H₂SO₄→CaSO₄+H₂O+CO₂↑。