[發明專利]氫氧化鎳原料除鐵工藝及其使用的風動攪拌沉淀除雜槽

在審

• 申請號: 201510812812.0
• 申請日: 2015-11-20
• 公開（公告）號: CN105296756A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: 周通;耿文杰;辛懷達;吳玉明;趙明郁;張軍;來進平;王瑞林;王永貴;崔文斌
• 申請（專利權）人: 金川集團股份有限公司
• 主分類號: C22B3/46
• 分類號: C22B3/46;C22B23/00
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 李冉冉

技術領域

本發明涉及濕法冶金沉淀除雜技術領域，特別涉及一種風動攪拌反應液、利用形成沉淀除去雜質的反應槽和應用該槽進行的高雜氫氧化鎳原料除鐵工藝。

背景技術

沉淀除雜是使溶液中的雜質金屬形成沉淀從而除去雜質金屬，是濕法冶金領域中除雜的常用的方法。現有技術中鎳金屬冶煉的工藝為：

首先，氫氧化鎳原料使用硫酸浸出，浸出終點pH值約為1.0，硫酸浸出反應為：Ni(OH)₂+H₂SO₄＝NiSO₄+2H₂O；Me(OH)₂+H₂SO₄＝MeSO₄+2H₂O；2Me(OH)₃+3H₂SO₄＝Me₂(SO₄)₃+6H₂O。由于氫氧化鎳原料在露天情況下長期堆存，部分原料被氧化，按照此條件控制，部分有價金屬不能有效浸出。在浸出過程中加入無水亞硫酸鈉作還原劑，使被氧化的有價金屬溶解進入溶液。由于原料中含鐵元素較高，浸出液中含有大量Fe²⁺。

然后除去沉淀中的鐵雜質，Ni²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺的完全水解沉淀pH值分別是9.5、9.1、4.1，把Fe²⁺轉化為Fe³⁺，再通過加入NaOH調節溶液pH值達到除鐵的目的。

沉淀除雜作業常用的槽呈圓柱形，進風方式常采用頂部或底部進風。實際生產運行后發現，單向進風存在攪拌不均勻的現象，在鎳冶煉工藝中表現為：Fe²⁺與氧氣接觸不充分，Fe²⁺轉化Fe³⁺不完全，除鐵效果不好，且槽底管道經常被鐵渣堵塞。通常的加入方法，在使用堿液調整pH時，會產生局部pH高導致鎳被沉淀等問題，且員工使用鋼釬疏通槽底作業時非常危險，容易出現溶液噴濺灼燙傷害。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明提供一種攪拌更均勻、反應更完全、管道不易堵塞的風動攪拌沉淀除雜槽。

本發明的另一目的是提供一種使用上述風動攪拌沉淀除雜槽進行的氫氧化鎳除鐵工藝。

本發明是通過以下技術方案實現的：

氫氧化鎳原料除鐵工藝，其特征在于，包括如下步驟：

A)將氫氧化鎳原料加水漿化，控制液固比為1.5-3：1，漿化時間為0.5-2h；

B)向漿化后的原料溶液中加入濃硫酸，控制加入終點pH值為0.5-1.5，浸出時間2-4h；

C)將浸出液加入風動攪拌沉淀除雜槽內，使用槽頂部和底部雙向進風攪拌，壓縮空氣源的壓強為0.15-0.3Mpa，將2-5mol/lNaOH溶液使用高壓風霧化噴入浸出液內，控制加入終點pH＝3.5-4.5，反應液溫度≥85℃，反應時間2-4h，壓慮機過濾得濾液和鐵化合物沉淀。

上述工藝中使用的風動攪拌沉淀除雜槽，包括槽主體和與所述槽主體連通的排風筒、進料管、蒸汽管、出料管，排空閥，所述槽主體包括圓柱型的反應筒、與反應筒固定連接的上蓋和下蓋，所述進料管、蒸汽管和排風筒通過所述上蓋連通所述槽主體，所述出料管和排空閥通過所述下蓋連通所述槽主體；其特征在于：還包括與所述槽主體連通的頂部壓縮空氣進管、底部壓縮空氣進管和高壓風霧化噴槍，所述頂部壓縮空氣進管進氣端連通壓縮空氣源，出氣端設置在上蓋上，所述底部壓縮空氣進管進氣端連通壓縮空氣源，出氣端設置在所述下蓋上，所述高壓風霧化噴槍包括高壓風端口、溶液端口和噴入端口，其中所述高壓風端口連通壓縮空氣源，所述溶液端口接收要噴入的液體，所述噴入端口設置在所述上蓋上。

優選的，還包括觀察孔，所述觀察孔設置在所述上蓋上。

優選的，所述頂部壓縮空氣進管的出氣端設置在所述反應筒徑向軸的一側，所述底部壓縮空氣進管的出氣端設置在所述反應筒徑向軸上。這樣可以實現偏心攪拌，從而消除液體介質中的漩渦、強化液層間的湍流，最終提高攪拌效率，縮短反應時間。