[發明專利]一種利用堿渣和酸洗廢液提取紅土鎳礦中鎳鈷的方法

在審

• 申請號: 201610079002.3
• 申請日: 2016-02-04
• 公開（公告）號: CN105624430A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 馬守棟;吳兆鈺
• 申請（專利權）人: 馬守棟
• 主分類號: C22B23/00
• 分類號: C22B23/00;C22B7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于資源循環利用和礦物加工技術領域，涉及一種利用堿渣和酸洗 廢液提取紅土鎳礦中鎳鈷的方法，尤其涉及一種利用純堿生產過程中產生的堿 渣和鋼鐵酸洗廢液提取紅土鎳礦中鎳鈷的方法。

背景技術

純堿作為基礎的大宗型化工產品，自19世紀末誕生以來，就對世界工業的 進步貢獻了巨大力量。在2010～2014年間，我國純堿產能由2010年底的2640 萬噸擴建到2014年的3300萬噸，年均增長率約5.2％，成為世界第一純堿生產 大國。但是，與“全球老大”光環相伴相隨的，是堿渣排放量第一。雖然我國 采用氨堿法純堿的比重已逐漸下降，但產量占比仍近五到六成左右。按照這個 比例，氨堿法產生的純堿為1400～1700萬噸左右。業內普遍認為，每生產1噸 純堿要排放10立方米廢液，其中固體含量(干基)約3％。那么，采用氨堿法 生產純堿將會產生450～500萬噸堿渣。堿渣中含大量氯離子，pH值較高，在雨 水等沖淋作用下又會隨水進入土壤，污染地下水。堿渣自發明氨堿法制堿的工 藝以來，其所帶來的環境問題，在全球范圍內一直是一個世紀難題。目前，歐 美等發達國家通過淘汰氨堿法的方式來避免堿渣帶來的污染。但我國由于技術 及資源的限制，氨堿法仍無法完全淘汰，因此，若要處理數量如此龐大的堿渣， 需購置價格不菲的專業設備并投入高昂的運行維護費用。在成本面前，各堿廠 對堿渣就不做任何處理，直接將堿渣堆積在海邊河邊，這樣勢必會占用土地， 而且還會危及航道，造成海域、河流不同程度的污染和淤塞，甚至危及水產養 殖業。

鋼板是汽車工業、家用電器、集裝箱運輸以及焊管生產行業的重要原材料。 由于放置過久的鋼板表面往往會形成一層氧化鐵皮，因此鋼板冷軋前都需要經 過酸洗來除去這層氧化鐵皮，這樣一來就會消耗大量的酸，從而產生了大量的 廢酸。一般來說，冷軋廠產出的廢酸中游離鹽酸的含量約為10wt％，游離鐵離 子的含量約為20～30wt％；以一個中小型的冷軋廠為例，其每天廢酸量多達數十 至上百噸，而目前處理冷軋廠產出的廢酸的方法主要有中和法、焙燒法、蒸發 法和硫酸置換法等。

目前，我國正處于工業化階段，隨著經濟發展的加速，對鎳的需求也日益 增長，從2005年開始中國已取代日本成為世界上鎳消費量最大的國家。目前世 界上65％的鎳用于生產不銹鋼。隨著不銹鋼業的快速發展，世界上對鎳的需求 也不斷增加，出現了供不應求的狀況。目前可供人類開發利用的鎳資源只限于 陸地的硫化鎳礦和以紅土鎳礦為主的氧化鎳礦兩種，其中硫化礦約占30wt％％， 紅土鎳礦約占70wt％。硫化鎳礦由于其易于開采和利用，已經被大量開發，資 源越來越少。這使得開發利用紅土鎳礦的任務越來越緊迫。紅土鎳礦具有礦產 資源豐富、可露天開采、勘察和采礦成本低等優勢。這些優勢使紅土鎳礦具有 更加廣闊的開發利用前景。

由此可見，工業廢物如純堿堿渣和工業廢酸若不處理，將對周邊環境造成 極大的危害。因此，如何有效低成本的利用工業廢物如純堿堿渣和工業廢酸， 以及合理開發利用紅土鎳礦是亟需解決的問題。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明提供了一種堿渣和酸洗廢液提取紅土 鎳礦中鎳鈷的方法，該方法利用充分利用了純堿生產中產生的堿渣和鋼鐵酸洗 廢酸作為生產原材料制備的復合添加劑，然后將復合添加劑與紅土鎳礦混合進 行高溫氯化焙燒。焙燒后經煙氣回收得到氯化鎳、氯化鈷粉末以及堿性球團。

本發明充分利用了堿渣中的碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鎂、氯化鈣和氯化鈉 以及酸洗廢酸中的游離酸和氯化亞鐵，將兩種工業廢物轉化為復合添加劑并作 為過渡型紅土鎳礦高溫氯化焙燒的原料，變廢為寶，降低了生產成本，大大減 輕了環境負擔。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供了一種利用堿渣和酸洗廢液提取紅土鎳礦中鎳鈷的 方法，所述方法包括以下步驟：

(1)將堿渣加入至酸洗廢液中，攪拌混合進行反應，制得復合添加劑；

(2)將步驟(1)得到復合添加劑加入到經過預處理后的紅土鎳礦中，混 合均勻，造粒得到紅土鎳礦生球團，然后靜置固化；

(3)將步驟(2)靜置固化后的紅土鎳礦生球團置于焙燒爐中進行氯化焙 燒，得到堿性球團，焙燒過程中產生的氯化鎳和氯化鈷粉末隨煙氣進行回收。