一种镍钴溶液净化并回收铁的方法与流程

本发明属于有色金属冶金领域，具体涉及一种镍钴溶液净化并回收铁的方法。

背景技术：

目前国内外镍钴溶液除铁的方法主要有中和沉淀除铁、针铁矿除铁、黄钠铁钒除铁及萃取法除铁。中和沉淀除铁、针铁矿除铁、黄钠铁钒除铁三种除铁方法，可以形成不同渣型的铁渣，渣量也有所不同。中和沉淀除铁法生成的铁渣含铁量低，渣量最大；针铁矿除铁法次之，黄钠铁钒除铁法生成的铁渣量最少。上述除铁方法能耗高、废水排放量大、流程长、除铁成本高。同时除铁得到的铁渣以氢氧化铁、黄钠铁钒等形式存在，而且均采用堆存方式，占用大量土地，给生态环境造成一定的影响。

技术实现要素：

本发明的目的就是针对上述镍钴溶液除铁工艺及铁渣处理技术中存在的不足，提供一种工艺容易控制、操作简单、铁渣过滤性能好、渣含有价金属低、金属回收率高、铁渣可综合利用、有较好应用前景的镍钴溶液净化并回收铁的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种镍钴溶液净化并回收铁的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)向镍钴溶液中加入除铁剂反应2h～4h，得到铁渣和净化后的镍钴溶液；除铁剂为钠类磷酸盐或钾类磷酸盐；除铁剂的加入量为去除镍钴溶液中铁所需除铁剂的理论计算量的0.8～1.0倍；

(2)向铁渣中加入再生剂氢氧化钠或氢氧化钾，得到再生剂处理后的铁渣和除铁剂；再生剂的加入量为铁渣质量的0.8～1.2倍；

(3)将再生剂处理后的铁渣在300℃～600℃热解，得到含铁氧化物。

根据上述的镍钴溶液净化并回收铁的方法，其特征在于，步骤(1)中镍钴溶液的ph为1.8～3.0；镍钴溶液包含的组分及其浓度为：镍1.00～10.00g/l、钴30.00～65.00g/l、fe1.00～10.00g/l、钙≤2.50g/l。

根据上述的镍钴溶液净化并回收铁的方法，其特征在于，步骤(2)除铁剂返回步骤(1)镍钴溶液中。

根据上述的镍钴溶液净化并回收铁的方法，其特征在于，步骤(3)中得到的含铁氧化物在1450℃～1600℃生产含镍生铁。

本发明的有益技术效果：本发明采用化学沉淀的方法净化镍钴溶液并综合回收铁，除铁剂可反复使用，铁渣含有价金属低，可以实现短流程净化镍钴溶液、消除铁渣堆存并生产含镍生铁，实现综合利用的目的。本发明具有除铁温度低、操作简单易控、铁渣容易过滤、渣含有价金属低、金属回收率高、除铁剂可循环利用、铁渣无堆存、含铁物料可利用等优点，具有较好地应用前景。

附图说明

图1为本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式

参见图1，本发明的一种镍钴溶液净化并回收铁的方法，包括以下步骤：

(1)镍钴溶液常温净化除铁：在常温下向镍钴溶液中加入除铁剂反应2h～4h，除铁剂与镍钴溶液中的铁离子反应生成铁的不溶物，固液分离后得到铁渣和净化后的镍钴溶液；除铁剂为钠类磷酸盐或钾类磷酸盐，优选的，除铁剂为磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸一氢钠、磷酸钾、磷酸二氢钾、磷酸一氢钾中的任一种。除铁剂的加入量为去除镍钴溶液中铁所需除铁剂的理论计算量的0.8～1.0倍。镍钴溶液的ph为1.8～3.0；镍钴溶液包含的组分及其浓度为：镍1.00～10.00g/l、钴30.00～65.00g/l、fe1.00～10.00g/l、钙≤2.50g/l。净化后的镍钴溶液中铁的脱除率为97％及以上。

(2)除铁剂的再生：向铁渣中加入再生剂氢氧化钠或氢氧化钾，得到再生剂处理后的铁渣和除铁剂；再生剂的加入量为铁渣质量的0.8～1.2倍，除铁剂返回步骤(1)镍钴溶液中继续使用。

(3)铁渣热解及含铁物料综合利用：将再生剂处理后的铁渣在300℃～600℃热解，得到含铁氧化物。含铁氧化物与钢厂除尘灰、含镍炉渣配料后在1450℃～1600℃生产含镍生铁。

实施例1

镍钴溶液包含的组分及其浓度为：镍1.97g/l、钴59.53g/l、fe3.46g/l、钙0.18g/l，控制镍钴溶液的ph为1.8。在常温下向上述镍钴溶液中加入除铁剂反应3h，固液分离后得到铁渣和净化后的镍钴溶液，净化后的镍钴溶液中含铁0.08g/l，铁的脱除率为97.22％，净化后的镍钴溶液送镍钴分离系统。铁渣中含镍钴均低于0.01％，铁渣送除铁剂再生系统。除铁剂为磷酸二氢钠；除铁剂的加入量为去除镍钴溶液中铁所需除铁剂的理论计算量的0.8倍。

实施例2

镍钴溶液包含的组分及其浓度为：镍1.95g/l、钴59.75g/l、fe3.42g/l、钙0.16g/l，控制镍钴溶液的ph为2.5。在常温下向上述镍钴溶液中加入除铁剂反应3h，固液分离后得到铁渣和净化后的镍钴溶液，净化后的镍钴溶液中含铁0.008g/l，铁的脱除率为99.96％，净化后的镍钴溶液送镍钴分离系统。铁渣中含镍钴均低于0.02％，铁渣送除铁剂再生系统。除铁剂为磷酸钠；除铁剂的加入量为去除镍钴溶液中铁所需除铁剂的理论计算量的1.0倍。

实施例3

镍钴溶液包含的组分及其浓度为：镍1.98g/l、钴59.31g/l、fe3.50g/l、钙0.19g/l，控制镍钴溶液的ph为3.0。在常温下向上述镍钴溶液中加入除铁剂反应3h，固液分离后得到铁渣和净化后的镍钴溶液，净化后的镍钴溶液中含铁0.01g/l，铁的脱除率为99.62％，净化后的镍钴溶液送镍钴分离系统。铁渣中含镍钴均低于0.02％，铁渣送除铁剂再生系统。除铁剂为磷酸钾；除铁剂的加入量为去除镍钴溶液中铁所需除铁剂的理论计算量的0.9倍。

技术特征：

1.一种镍钴溶液净化并回收铁的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)向镍钴溶液中加入除铁剂反应2h～4h，得到铁渣和净化后的镍钴溶液；除铁剂为钠类磷酸盐或钾类磷酸盐；除铁剂的加入量为去除镍钴溶液中铁所需除铁剂的理论计算量的0.8～1.0倍；

(2)向铁渣中加入再生剂氢氧化钠或氢氧化钾，得到再生剂处理后的铁渣和除铁剂；再生剂的加入量为铁渣质量的0.8～1.2倍；

(3)将再生剂处理后的铁渣在300℃～600℃热解，得到含铁氧化物。

2.根据权利要求1所述的镍钴溶液净化并回收铁的方法，其特征在于，步骤(1)中镍钴溶液的ph为1.8～3.0；镍钴溶液包含的组分及其浓度为：镍1.00～10.00g/l、钴30.00～65.00g/l、fe1.00～10.00g/l、钙≤2.50g/l。

3.根据权利要求1所述的镍钴溶液净化并回收铁的方法，其特征在于，步骤(2)除铁剂返回步骤(1)镍钴溶液中。

4.根据权利要求1所述的镍钴溶液净化并回收铁的方法，其特征在于，步骤(3)中得到的含铁氧化物在1450℃～1600℃生产含镍生铁。

技术总结
本发明公开了一种镍钴溶液净化并回收铁的方法，包括以下步骤：(1)向镍钴溶液中加入除铁剂，得到铁渣和净化后的镍钴溶液；除铁剂为磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸一氢钠、磷酸钾、磷酸二氢钾、磷酸一氢钾中的一种；除铁剂的加入量为去除镍钴溶液中铁所需除铁剂的理论计算量的0.8～1.0倍。(2)向铁渣中加入再生剂氢氧化钠或氢氧化钾，得到再生剂处理后的铁渣和除铁剂；(3)将再生剂处理后的铁渣在300℃～600℃热解，得到含铁氧化物。本发明除铁剂可反复使用，铁渣含有价金属低，可以实现短流程净化镍钴溶液、消除铁渣堆存，实现综合利用的目的。

技术研发人员：马永峰;宗红星;张鹏;张娟;姜海燕;王瑄;赵秀丽;周志鸿;赵书运;马晓东
受保护的技术使用者：金川集团股份有限公司
技术研发日：2020.11.17
技术公布日：2021.03.30