一种硫化镍精矿浸出液针铁矿法除铁的工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种硫化镍精矿浸出液针铁矿法除铁的工艺，所述硫化镍精矿浸出液中包含有铁离子、铜离子、镍离子和钴离子，所述工艺包括：向所述硫化镍精矿浸出液中加入还原铁粉，以还原置换所述浸出液中的铜离子，并且将所述浸出液中的铁离子还原为亚铁离子；采用微气泡氧化法对所述进行还原处理后的硫化镍精矿浸出液进行氧化，以生成针铁矿型沉淀物；对反应完成后的浸出液进行固液分离，以去除所述浸出液中的沉淀物。所述工艺能够高效去除硫化镍精矿浸出液中的铁离子，解决了较高浓度的铁离子对镍的回收工艺流程和能耗的影响，此外，反应结束后获得的铁渣和海绵铜可直接进行外售，从而有利于提升原材料的利用价值。而有利于提升原材料的利用价值。而有利于提升原材料的利用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种硫化镍精矿浸出液针铁矿法除铁的工艺


[0001]本专利技术属于硫化镍精矿处理
，具体涉及一种硫化镍精矿浸出液针铁矿法除铁的工艺。

技术介绍

[0002]镍是重要的战略金属资源，因其延展性能，力学性能以及化学稳定性良好，被广泛应用于航空航天，军事以及民用工业领域。近年来，随着高镍三元锂电池行业的飞速发展，镍的市场需求量快速增加。在镍的矿产资源中，多金属硫化镍精矿是最重要的镍矿资源之一，在我国乃至世界镍资源中具有十分重要的地位。目前，全球探明的镍矿资源中硫化镍精矿资源约占40％。近年来，我国青海省夏日哈木地区发现了超大型岩浆铜镍硫化物矿床，探明332+333级镍金属量106万吨(平均品位0.7％)，并伴生333级铜资源量21.77万吨(平均品位0.166％)，钴资源量3.81万吨(平均品位0.025％)，成为国内第二大镍矿床。这一超大型镍矿的发现有效地缓解了我国镍资源市场短缺的现状。随着夏日哈木铜镍硫化矿逐步进入开发利用阶段，开发绿色、高效的硫化镍精矿提取技术具有十分重要的意义。
[0003]镍矿常用的处理方法有火法冶金工艺和湿法冶金工艺，其中，由于硫化镍精矿中富含铁元素，导致湿法浸出过程中浸出液的铁离子浓度较高，严重影响镍的回收工艺流程和能耗，因此，亟需探索一种能够有效从硫化镍精矿浸出液中除铁的工艺。

技术实现思路

[0004]鉴于现有技术的不足，本专利技术提供了一种硫化镍精矿浸出液针铁矿法除铁的工艺，以解决硫化镍精矿浸出液中较高浓度的铁离子对镍的回收的影响。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种硫化镍精矿浸出液针铁矿法除铁的工艺，所述硫化镍精矿浸出液中包含有铁离子、铜离子、镍离子和钴离子，所述工艺包括：
[0006]S10、向所述硫化镍精矿浸出液中加入还原铁粉，以还原置换所述浸出液中的铜离子，并且将所述浸出液中的铁离子还原为亚铁离子；
[0007]S20、采用微气泡氧化法对所述进行还原处理后的硫化镍精矿浸出液进行氧化，以生成针铁矿型沉淀物；
[0008]S30、对步骤S20反应完成后的浸出液进行固液分离，以去除所述浸出液中的沉淀物。
[0009]优选地，所述步骤S10中，所述还原铁粉的加入量为使得还原铁粉在所述硫化镍精矿浸出液中的浓度为3g/L～5g/L。
[0010]进一步优选地，所述还原铁粉的加入量为使得还原铁粉在所述硫化镍精矿浸出液中的浓度为3.88g/L。
[0011]优选地，所述步骤S10中，还原反应完成后，通过固液分离去除包含铜离子的沉淀物。
[0012]优选地，所述步骤S20具体包括：将还原后的浸出液加热至预定温度，并向所述浸
出液中通入氧气，使所述浸出液中的亚铁离子氧化为铁离子，进而铁离子水解生成针铁矿型沉淀物。
[0013]优选地，所述预定温度为70℃～100℃，向所述浸出液中通入氧气的气体流量为0.8L/min～1.2L/min，反应时间为300min～500min。
[0014]进一步优选地，所述预定温度为80℃，向所述浸出液中通入氧气的气体流量为1L/min，反应时间为480min。
[0015]优选地，所述步骤S20中，反应过程中的pH控制为3～4。
[0016]本专利技术提供的硫化镍精矿浸出液针铁矿法除铁工艺，通过加入铁粉对硫化镍精矿浸出液中的铜离子和铁离子进行还原，铁粉一方面可还原置换浸出液中的铜离子，另一方面可将浸出液中的铁离子还原为亚铁离子；然后采用微气泡氧化法以生成针铁矿型沉淀物进行除铁。该工艺能够高效去除硫化镍精矿浸出液中的铁离子，解决了较高浓度的铁离子对镍的回收工艺流程和能耗的影响，并且，还避免了除铁过程中造成镍、钴的较大损失，从而影响对其的回收利用。此外，反应结束后获得的铁渣可直接作为铁矿外售，所述浸出液中的铜离子以海绵铜的形式置换出来，可直接进行外售，从而有利于提升原材料的利用价值。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例提供的硫化镍精矿浸出液针铁矿法除铁的工艺的流程图；
[0018]图2为本专利技术实施例2中还原铁粉还原置换铜离子过程中铁粉的加入量与浸出液中的铜离子浓度关系图；
[0019]图3为本专利技术实施例3中微气泡氧化法生成针铁矿型沉淀物反应过程中的pH与浸出液中金属离子的离子脱除率关系图。
[0020]图4为本专利技术实施例4中铁渣的X射线衍射(XRD)图。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本专利技术的实施方式仅仅是示例性的，并且本专利技术并不限于这些实施方式。
[0022]在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在附图中仅仅示出了与根据本专利技术的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大的其他细节。
[0023]本专利技术实施例提供了一种硫化镍精矿浸出液针铁矿法除铁的工艺，所述硫化镍精矿浸出液中包含有铁离子、铜离子、镍离子和钴离子，参阅图1，所述工艺包括以下步骤：
[0024]步骤S10：向所述硫化镍精矿浸出液中加入还原铁粉，以还原置换所述浸出液中的铜离子，并且将所述浸出液中的铁离子还原为亚铁离子。
[0025]优选地，所述还原铁粉的加入量为使得还原铁粉在所述硫化镍精矿浸出液中的浓度为3g/L～5g/L。
[0026]进一步优选地，所述还原铁粉的加入量为使得还原铁粉在所述硫化镍精矿浸出液中的浓度为3.88g/L。
[0027]优选地，还原反应完成后，通过固液分离去除包含铜离子的沉淀物。
[0028]所述还原铁粉将浸出液中的铜离子进行还原，使铜离子以海绵铜的形式置换出来，而后将所述海绵铜沉淀物进行过滤从而达到去除所述浸出液中的铜离子的目的；此外，所述还原铁粉还起到将所述浸出液中的铁离子还原为亚铁离子的作用。
[0029]步骤S20、采用微气泡氧化法对所述进行还原处理后的硫化镍精矿浸出液进行氧化，以生成针铁矿型沉淀物。
[0030]具体地，所述步骤S20包括：将还原后的浸出液加热至预定温度，并向所述浸出液中通入氧气，使所述浸出液中的亚铁离子氧化为铁离子，进而铁离子水解生成针铁矿型沉淀物。
[0031]针铁矿是含水氧化物的主要矿物之一，一般称为α型一水氧化铁，其组成为α
‑
Fe2O3·
H2O或α
‑
FeOOH，其沉淀物含铁量高，对溶液中的其他金属离子吸附少，故采用针铁矿法可以使金属铁的回收率较高。
[0032]所述针铁矿法除铁的具体反应过程包括氧化反应和水解反应：
[0033]氧化反应：
[0034]4Fe
2+
+O2+4H
+
→
4Fe
3+
+2H2O
[0035]水解反应：
[0036]Fe
3+
+H2O本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硫化镍精矿浸出液针铁矿法除铁的工艺，其特征在于，所述硫化镍精矿浸出液中包含有铁离子、铜离子、镍离子和钴离子，所述工艺包括：S10、向所述硫化镍精矿浸出液中加入还原铁粉，以还原置换所述浸出液中的铜离子，并且将所述浸出液中的铁离子还原为亚铁离子；S20、采用微气泡氧化法对所述进行还原处理后的硫化镍精矿浸出液进行氧化，以生成针铁矿型沉淀物；S30、对步骤S20反应完成后的浸出液进行固液分离，以去除所述浸出液中的沉淀物。2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述步骤S10中，所述还原铁粉的加入量为使得还原铁粉在所述硫化镍精矿浸出液中的浓度为3g/L～5g/L。3.根据权利要求2所述的工艺，其特征在于，所述步骤S10中，所述还原铁粉的加入量为使得还原铁粉在所述硫化镍精矿浸出液中的浓度为3.88g/L。4.根据权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：孙峙，蔡楠，李青春，郑晓洪，党电邦，魏国，湛金，李鹏，谈伟军，曹宏斌，
申请(专利权)人：青海黄河矿业有限责任公司中国科学院过程工程研究所北京中科云腾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：