[發(fā)明專利]一種用離子交換溶液從含鎳的鈣鎂渣中回收鎳的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610215549.1
• 申請(qǐng)日: 2016-04-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105714119B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊志強(qiáng);李娟;張新濤;馬海青;張娟;張素超;張科翠;歐曉健;張鵬;樊昱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 金川集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): C22B7/00
• 分類號(hào): C22B7/00;C22B23/00
• 代理公司: 甘肅省知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)中心 62100
• 代理人: 周春雷

本發(fā)明公開(kāi)了一種用離子交換溶液從含鎳的鈣鎂渣中回收鎳的方法，該方法主要包括離子交換溶液制備，離子交換反應(yīng)，過(guò)濾、洗滌，提高濾液中鎳的濃度，濾液檢測(cè)，鎳的置換回收等步驟。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，該方法提供的原料便宜，過(guò)程工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)溫和，操作簡(jiǎn)便，易于實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，而且回收過(guò)程無(wú)環(huán)境污染，符合國(guó)家的環(huán)保政策，氯化鎳回收液多次重復(fù)利用后可以作為生產(chǎn)鎳鐵產(chǎn)品的原料，或經(jīng)Na₂S回收處理生成NiS直接進(jìn)入火法系統(tǒng)，離子交換后的鈣鎂渣在洗滌后基本不含鎳，達(dá)到了棄渣的要求，降低了生產(chǎn)成本，提高資源的綜合利用水平，本方法與現(xiàn)有的硫酸鎳生產(chǎn)工藝完美的結(jié)合，對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)不造成影響，流程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，環(huán)保效果好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于資源與環(huán)境技術(shù)以及固體廢棄物的處理與綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用離子交換溶液從含鎳的鈣鎂渣中回收鎳的方法。

背景技術(shù)

目前，在硫酸鎳生產(chǎn)的企業(yè)中，鎳原料通過(guò)硫酸浸出，黃鈉鐵礬除鐵后，再進(jìn)行P₂₀₄萃取分離銅鋅錳等金屬，萃余液通過(guò)P₅₀₇鎳鈷分離后再蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)硫酸鎳產(chǎn)品，P₂₀₄萃取前必須除去溶液中的鈣鎂離子，防止鈣鎂在萃取過(guò)程中產(chǎn)生硫酸鈣、硫酸鎂的結(jié)晶，堵塞管道阻礙生產(chǎn)正常運(yùn)行。

各大企業(yè)都用氟化鈉除去含鎳50-60g/L的硫酸鎳溶液中的鈣鎂離子，由于在高濃度的硫酸鎳溶液中除鈣鎂，使得少部分鎳離子進(jìn)入了氟化鈉和氟化鎂的晶格形成了置換化合物和間隙化合物，從而形成了含鎳的氟化鈣渣與氟化鎂渣，氟化鈣渣與氟化鎂渣也叫鈣鎂渣。

目前通過(guò)稀酸、氨水等常規(guī)方法洗滌，都無(wú)法將鈣鎂渣中含有的2-3%的鎳回收，通過(guò)濃酸與鈣鎂渣反應(yīng)回收鎳，反應(yīng)過(guò)程中生成劇毒氟化氫污染環(huán)境又腐蝕設(shè)備，而且后續(xù)產(chǎn)生的高酸含鎳溶液無(wú)法低成本回收，通過(guò)火法處理，鈣鎂元素一直在系統(tǒng)循環(huán)，能耗高、成本高、且生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢氣既污染環(huán)境，又腐蝕設(shè)備，目前生產(chǎn)硫酸鎳的企業(yè)大多都堆存了大量的鈣鎂渣，大型企業(yè)每年都要產(chǎn)生上千噸的鈣鎂渣，其中的有價(jià)金屬鎳含有2-3%，按照鎳回收品位0.5%計(jì)算，這些鈣鎂渣無(wú)法丟棄，大量鈣鎂渣的存放需要占用大量場(chǎng)地，同時(shí)由于鈣鎂渣顆粒細(xì)小，風(fēng)吹容易形成大量粉塵污染環(huán)境，造成資源浪費(fèi)，所以如何低成本無(wú)污染的回收鈣鎂渣中的金屬鎳，解決鈣鎂渣堆存問(wèn)題是目前各大企業(yè)研究的重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用離子交換溶液從含鎳的鈣鎂渣中回收鎳的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中鈣鎂渣中的2-3%的鎳很難回收，回收能耗高、成本高，生產(chǎn)回收過(guò)程產(chǎn)生的廢氣既污染環(huán)境，又腐蝕設(shè)備，鈣鎂渣堆放占用大量場(chǎng)地，易造成環(huán)境污染和資源浪費(fèi)的問(wèn)題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種用離子交換溶液從含鎳的鈣鎂渣中回收鎳的方法，包括以下步驟：

（a）離子交換溶液制備：提取濃度為5-100g/L的氯化鎂溶液并放入反應(yīng)容器中，開(kāi)機(jī)攪拌機(jī)，并加熱，待溶液溫度達(dá)到70-80℃；

（b）離子交換反應(yīng)：將鈣鎂渣加入離子交換溶液中進(jìn)行離子交換，鈣鎂渣和離子交換溶液的固液比為1:4，反應(yīng)時(shí)間為2-5h，反應(yīng)溫度為50-85℃；

（c）過(guò)濾、洗滌：離子交換反應(yīng)結(jié)束后，將溶液熱過(guò)濾，并用洗水洗滌，過(guò)濾后的濾液待用，濾渣烘干后單獨(dú)成堆；

（d）提高濾液中鎳的濃度：根據(jù)步驟（a）的離子交換溶液的濃度向?yàn)V液中補(bǔ)加離子交換溶液，并用洗水將濾液體積調(diào)節(jié)到步驟（b）中離子交換溶液的體積，重復(fù)步驟（b）-（c）的操作，直到濾液中鎳的濃度接近目標(biāo)值；

（e）濾液檢測(cè)：檢測(cè)濾液中鎳的濃度；

（f）鎳的置換回收：通過(guò)在濾液中加入微細(xì)的鐵粉來(lái)置換回收濾液中的鎳，并作為生產(chǎn)鎳鐵產(chǎn)品的原料。

優(yōu)選的，用鹽酸控制步驟（a）和（d）中的離子交換溶液的pH值在1-3。