本发明属于湿法冶金领域,具体涉及一种红土矿加压浸出过程中抑制杂质元素的方法。
背景技术:
在红土矿加压浸出过程有大量的杂质元素,如铁、铝、铬等会随着有价金属镍钴一块被浸出,随着镍钴浸出率的提高,杂质元素的浸出率也在升高。为了保证镍钴有较高的浸出率,一般加压浸出液中会有20-60g/l的残酸,此时铁的浸出率约为2-3%,铝的浸出率为50-70%,铬的浸出率为10-30%。在提取镍钴有价金属离子时,需先净化除杂,通常加入中和剂使铁、铝、铬形成氢氧化物沉淀后再过滤分离。当杂质元素含量较多时,中和除杂产出的氢氧化物量大且有价金属镍钴夹带较为多,对有价金属镍钴回收率影响较大。
技术实现要素:
本发明提供了一种红土矿加压浸出过程中抑制杂质元素的方法,以解决在红土矿加压浸出过程中杂质元素浸出率高,增加杂质元素净化负担的问题。
为了达到上述目的,本发明的技术方案为:
一种红土矿加压浸出过程中抑制杂质元素的方法,包括以下步骤:
步骤一、取一定量红土矿,按照红土矿酸耗加入浓硫酸,升温至230-250℃,保温反应0.5-1h;
步骤二、在200-220℃和1.5-2.4mpa压力条件下,用1.7-2.6mpa的压力将惰性气体顶入10-20kg/t·矿的氧化镁,继续保温反应0.5-1h。
为了进一步实现本发明,步骤二中加入氧化镁的时机为在镍钴浸出完成后,液固尚未分离时。
为了进一步实现本发明,步骤二中保温反应的温度为200-220℃。
为了进一步实现本发明,步骤一中加入浓硫酸的量为190-250kg/t·矿。
本发明相较于现有技术的有益效果为:
本发明在高温高压的条件下加入氧化镁,通过降低反应平衡酸度,不但降低了浸出液中的残酸,还能促使杂质元素的进一步水解,杂质元素水解渣渣型好,降低杂质元素的浸出率;在加压浸出末端加入氧化镁,借助工艺自身的高温高压条件,不需要额外增加热量,对有价金属镍钴的浸出率影响较小,而铁、铝、铬的浸出率下降幅度较大,从而减轻后续流程中杂质元素的净化负担,为回收镍钴有价金属创造良好条件。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
一种红土矿加压浸出过程中抑制杂质元素的方法,包括以下步骤:
步骤一、取一定量红土矿,按照3:1的液固比配置浆料泵入加压釜中,按照红土矿酸耗加入190-250kg/t·矿的浓硫酸,升温至230-250℃,保温反应0.5-1h;
步骤二、在镍钴浸出完成后,液固尚未分离时,在200-220℃和1.5-2.4mpa压力条件下,用1.7-2.6mpa的压力将惰性气体(氮气)顶入10-20kg/t·矿的氧化镁,继续在200-220℃下保温反应0.5-1h。
实施例1:
某红土矿化学成分(%)ni1.21、fe45.24、co0.12、mg1.24、al2.61、cr1.33、mn1.19,配置成30%的浆料,浓硫酸加入量为220kg/t·矿,将温度升高至250℃保温反应1h。将氧化镁配置成20%乳液,在220℃和2.4mpa压力条件下,用2.6mpa的压力将氮气顶入15kg/t·矿的氧化镁,220℃下继续保温反应0.5h。降温后过滤,得到加压浸出渣和加压浸出液。加压浸出渣成分(%)ni0.061、fe53.24、co0.0052、mg0.24、al2.14、cr1.41、mn0.31,加压浸出液化学成分(g/l)ni3.83、fe0.47、co0.38、mg0.57、al1.15、cr0.13、mn3.27,加压浸出过程中镍钴浸出大于96%,而杂质元素铁的浸出率为0.31%,铝的浸出率为13.22%,铬的浸出率为2.93%,与末端不加氧化镁相比,有价金属镍钴浸出率变化不大,而杂质元素的浸出率大幅下降,从而减轻了后续除杂工序处理。
实施例2:
某红土矿化学成分(%)ni1.02、fe47.51、co0.10、mg0.86、al2.14、cr1.97、mn0.85,配置成30%的浆料,浓硫酸加入量为190kg/t·矿,将温度升高至240℃保温反应40min。将氧化镁配置成20%乳液,在210℃和1.9mpa的压力条件下,用2.1mpa的压力将氮气顶入20kg/t·矿的氧化镁,210℃下继续保温反应1h。降温后过滤,得到加压浸出渣和加压浸出液。加压浸出渣成分(%)ni0.033、fe57.31、co0.0041、mg0.22、al2.26、cr2.20、mn0.28,加压浸出液化学成分(g/l)ni3.23、fe0.55、co0.41、mg0.62、al0.95、cr0.22、mn2.55,加压浸出过程中镍钴浸出大于95%,而杂质元素铁的浸出率为0.35%,铝的浸出率为13.31%,铬的浸出率为3.35%,与末端不加氧化镁相比,有价金属镍钴浸出率变化不大,而杂质元素的浸出率大幅下降,从而减轻了后续除杂工序处理。
实施例3
某红土矿化学成分(%)ni1.08、fe43.35、co0.90、mg2.56、al2.18、cr1.79、mn0.76,配置成30%的浆料,浓硫酸加入量为250kg/t·矿,将温度升高至230℃保温反应0.5h。将氧化镁配置成20%乳液,在200℃和1.5mpa的压力条件下,用1.7mpa的压力将氮气顶入10kg/t·矿的氧化镁,200℃下继续保温反应0.5h。降温后过滤,得到加压浸出渣和加压浸出液。加压浸出渣成分(%)ni0.041、fe51.26、co0.0032、mg0.61、al2.15、cr2.12、mn0.18,加压浸出液化学成分(g/l)ni3.62、fe0.71、co0.32、mg6.62、al1.07、cr0.15、mn0.48,加压浸出过程中镍钴浸出大于95%,而杂质元素铁的浸出率为0.49%,铝的浸出率为14.93%,铬的浸出率为2.51%,与末端不加氧化镁相比,有价金属镍钴浸出率变化不大,而杂质元素的浸出率大幅下降,从而减轻了后续除杂工序处理。
实施例4
某红土矿化学成分(%)ni1.15、fe45.16、co0.11、mg0.42、al2.07、cr1.59、mn0.58,配置成30%的浆料,浓硫酸加入量为230kg/t·矿,将温度升高至250℃保温反应1h。将氧化镁配置成20%乳液,在220℃和2.4mpa压力条件下,用2.6mpa的压力将氮气顶入18kg/t·矿的氧化镁,220℃下继续保温反应40min。降温后过滤,得到加压浸出渣和加压浸出液。加压浸出渣成分(%)ni0.031、fe53.13、co0.0029、mg0.12、al2.11、cr1.78、mn0.40,加压浸出液化学成分(g/l)ni3.83、fe0.65、co0.34、mg0.52、al0.91、cr0.11、mn0.62,加压浸出过程中镍钴浸出大于95%,而杂质元素铁的浸出率为0.43%,铝的浸出率为13.12%,铬的浸出率为2.08%,与末端不加氧化镁相比,有价金属镍钴浸出率变化不大,而杂质元素的浸出率大幅下降,从而减轻了后续除杂工序处理。
实施例5
某红土矿化学成分(%)ni1.06、fe47.11、co0.12、mg0.48、al2.25、cr2.04、mn0.75,配置成30%的浆料,浓硫酸加入量为200kg/t·矿,将温度升高至230℃保温反应1h。将氧化镁配置成20%乳液,在210℃和1.9mpa压力条件下,用2.1mpa的压力将氮气顶入16kg/t·矿的氧化镁,210℃下继续保温反应50min。降温后过滤,得到加压浸出渣和加压浸出液。加压浸出渣成分(%)ni0.042、fe55.42、co0.0038、mg0.11、al2.31、cr2.28、mn0.18,加压浸出液化学成分(g/l)ni3.53、fe0.77、co0.32、mg0.51、al1.13、cr0.12、mn0.67,加压浸出过程中镍钴浸出大于95%,而杂质元素铁的浸出率为0.49%,铝的浸出率为15.06%,铬的浸出率为1.76%,与末端不加氧化镁相比,有价金属镍钴浸出率变化不大,而杂质元素的浸出率大幅下降,从而减轻了后续除杂工序处理。