[發明專利]一種鐵鋁渣綜合利用的方法

在審

• 申請號: 201510859128.8
• 申請日: 2015-11-30
• 公開（公告）號: CN105506290A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發明（設計）人: 陳若葵;譚群英;王杜;唐紅輝
• 申請（專利權）人: 湖南邦普循環科技有限公司;廣東邦普循環科技有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B23/00;C01F7/76
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 黃磊;梁瑩

技術領域

本發明屬于鎳鈷濕法冶金技術領域，具體涉及一種鐵鋁渣綜合利用的方法。

背景技術

鋁和鐵是地殼組成含量最高的金屬元素，其中鋁含量為8.1％，鐵含量為 5.0％，所以在鎳鈷礦石中鐵、鋁等雜質含量都比較高，而由于鐵、鋁金屬的廣 泛利用，在待回收的廢舊鎳鈷資源中如廢舊鋰離子電池中亦含有大量的鐵、鋁。

鎳鈷濕法冶煉工藝廣泛采取：原料浸出、除雜、萃取分離的工藝流程，在 其除雜工序中，最主要的作用是去除鐵鋁雜質。工業上通常采取加入氫氧化鈉 或者純堿的方式，將pH值調至2.0～2.5使溶液中的鐵以黃鈉鐵礬或氫氧化鐵沉 淀，然后繼續調節pH值至3.5～4.5使鋁以氫氧化鋁形式沉淀，沉淀產生的渣通 過過濾、洗滌后即為報廢的鐵鋁渣。這種鐵鋁渣由于其成分不純，經濟價值很 低；并且其中夾雜有氫氧化鎳，氫氧化鈷等，屬于危險廢物，普通填埋不僅對 環境造成極大危害，也損失了其中高價值的鎳、鈷資源。

發明內容

為了克服現有技術的不足和缺點，本發明的目的在于提供一種鐵鋁渣綜合 利用的方法，該方法提高了鐵鋁渣的利用價值，提高了資源利用率，流程合理、 生產成本低、產品價值較高、環境污染小，具有良好的經濟效益和社會效應。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種鐵鋁渣綜合利用的方法，包含如下步驟：

(1)利用硫酸對鐵鋁渣進行選擇性浸出處理，得到浸出液和浸出余渣，浸 出液含有硫酸鋁、硫酸鎳和硫酸鈷；

(2)在步驟(1)制得的浸出液中加入硫化鈉，反應后分離沉淀物，得到 含有硫化鎳和硫化鈷的混合物以及含有硫酸鋁的粗溶液；

(3)在步驟(2)制得的含有硫酸鋁的粗溶液中加入氧化劑進行氧化反應， 然后再加入氫氧化鈉，進行除鐵處理，得到含有硫酸鋁和硫酸鈉的溶液；

(4)在步驟(3)制得的含有硫酸鋁和硫酸鈉的溶液中加入硫酸鈉，得到 硫酸鋁鈉原液；

(5)對步驟(4)制得的硫酸鋁鈉原液進行結晶，得到硫酸鋁鈉產品；

步驟(1)中所述的鐵鋁渣為鎳鈷濕法冶煉過程中和法除鐵鐵鋁產生的渣， 鐵鋁渣中優選包含鋁8％～18％(w/w)，鐵5％～10％(w/w)，鎳0.5％～1.5％ (w/w)，鈷0.3％～1.0％(w/w)；

步驟(1)中所述的鐵鋁渣優選與水制漿后進行選擇性浸出處理；

步驟(1)中所述的選擇性浸出處理的條件為：在pH值為1.5～2.5的條件 下進行選擇性浸出處理；

步驟(1)中所述的選擇性浸出的時間優選為1～4h；

步驟(2)中所述的硫化鈉與Ni和Co的摩爾比為：Na₂S:(Ni+Co)＝1.1～2.0；

步驟(2)中所述的反應的時間優選為0.5～3h；

步驟(3)中所述的氧化劑優選為雙氧水或臭氧；所述的氧化劑的作用為將 二價鐵氧化成三價鐵，其加入量應足以使含有硫酸鋁的粗溶液中二價鐵氧化成 三價鐵；

步驟(3)中所述的氧化反應的時間優選為0.5～2h；

步驟(3)中所述的除鐵處理的條件為：在溫度為85～99℃，pH值為2.0～ 3.0的條件下進行除鐵處理；

步驟(3)中所述的除鐵處理的反應時間為1～3h；

步驟(4)中所述的硫酸鈉的加入量為：加入硫酸鈉，使溶液中的鋁鈉摩爾 比為1：1；

本發明的原理：本發明以鎳鈷濕法冶煉過程中產生的鐵鋁渣為原料，利用 黃鈉鐵礬和氫氧化鐵溶解pH值較氫氧化鋁、氫氧化鎳等低的性質，控制硫酸的 加入量，選擇性將鐵鋁渣中的鎳、鈷、鋁浸出，使原來的危廢鐵鋁渣變成對環 境無害的鐵礬渣；浸出得到的含有硫酸鋁、硫酸鎳和硫酸鈷的浸出液加入硫化 鈉，使鎳鈷以硫化物形式得到回收，剩余的硫酸鋁溶液加入氧化劑及氫氧化鈉 調節溶液pH值去除其中的鐵雜質，得到含有少量硫酸鈉的硫酸鋁溶液；向硫酸 鋁溶液中補充足量的硫酸鈉，得到制備硫酸鋁鈉的原液，原液經過蒸發，結晶， 得到高品質的硫酸鋁鈉產品。

本發明相對于現有技術具有如下的優點及效果：

(1)本發明將原來的危險固廢鐵鋁渣經過處理，不僅回收了對環境有危害 的高價鎳鈷金屬，并且利用其中的鋁生產出高價值的硫酸鋁鈉。

(2)本發明工藝簡單易行，成本低廉，在取得經濟效益的同時，又將環境 污染因素消除，具有良好的社會效益。