利用黄铁矿去除红土镍矿酸浸溶液中铁、锰离子的方法技术

本公开涉及了一种利用黄铁矿去除红土镍矿酸浸溶液中铁、锰离子的方法，属于湿法冶金技术领域。该去除红土镍矿酸浸溶液中铁、锰离子的方法包括：将经过预处理的黄铁矿、弱碱化合物加入至红土镍矿的酸浸溶液中混合，得到混合液，再将空气通入至混合液中，进行搅拌处理，得到搅拌后的混合液。使用本公开的去除方法通过利用黄铁矿的还原性与酸浸溶液中的铁、锰离子的变价沉淀的特点，与空气中的氧气的氧化作用相结合，从而实现了铁、锰离子的有效沉淀。锰离子的有效沉淀。锰离子的有效沉淀。

【技术实现步骤摘要】
利用黄铁矿去除红土镍矿酸浸溶液中铁、锰离子的方法


[0001]本公开涉及了湿法冶金
，特别涉及一种利用黄铁矿去除红土镍矿酸浸溶液中铁、锰离子的方法。

技术介绍

[0002]红土镍矿是一种镍、钴资源较为丰富的矿石，其中的镍主要以镍铁矿物的形式存在，为了从红土镍矿中提取镍、钴，通常会采用硫酸浸出的办法，制备得到红土镍矿的酸浸溶液。其中含有的镍通常应用于电镀工业，含有的钴通常应用于电池的制备。但是红土镍矿的酸浸溶液中，不仅含有镍、钴离子，同时还含有与其理化性质接近的铁、锰离子，较难以去除，从而影响镍和钴的进一步提纯和应用。
[0003]在湿法冶金的过程中，涉及到酸浸溶液中铁离子的脱除，相关技术中通常采用铁矾法除铁、针铁矿除铁和赤铁矿除铁等技术进行除铁处理，但是这些除铁方法相对较为繁琐，需要先把溶液中的三价铁全部转化为二价铁后，在80℃的加热温度下，调整pH并且通入空气，使得二价铁向三价铁转化时形成针铁矿沉淀来进行除铁处理，该方法需要的除铁时间通常在4个小时以上。并且相关技术中，对于去除铁的同时，脱除锰尚未有明确的方法。
[0004]因此，需要寻找一种能够较为绿色、较高效率的脱除酸浸溶液中的铁离子和锰离子的方法。

技术实现思路

[0005]针对上述存在的尚未有对除铁的同时脱除锰、除铁处理需要较高温度的加热、除铁处理时间较长的问题，本公开提供了一种利用黄铁矿去除红土镍矿酸浸溶液中铁、锰离子的方法。
[0006]为了实现上述目的，作为本公开的一个方面，提供了一种利用黄铁矿去除酸浸溶液中铁、锰离子的方法，包括：将经过预处理的黄铁矿、弱碱化合物加入至红土镍矿的酸浸溶液中混合，得到混合液；将空气通入至混合液中，进行搅拌处理，得到搅拌后的混合液。
[0007]根据本公开的实施例，搅拌处理条件为：在20～60℃的温度下进行搅拌40～90min，空气的通入量为大于6L/min。
[0008]根据本公开的实施例，搅拌处理条件具体为：在35～55℃的温度下进行搅拌50～70min，空气的通入量为8～12L/min。
[0009]根据本公开的实施例，搅拌处理条件还包括：加入弱碱化合物控制混合液的pH在2.5～4.0；经过预处理的黄铁矿与弱碱化合物的总投加质量比为1：1～10：1。
[0010]根据本公开的实施例，弱碱化合物包括碳酸钙、碳酸氢钙或石灰浆中的至少一种，弱碱化合物与经过预处理的黄铁矿同时加入。
[0011]根据本公开的实施例，经过预处理的黄铁矿与弱碱化合物的总投加质量比为2：1～3：1。
[0012]根据本公开的实施例，经过预处理的黄铁矿为对黄铁矿经过磨粉预处理而制成，
黄铁矿经预处理后粒径为0～0.074μm，黄铁矿的含硫超过45％，黄铁矿的加入量为大于12g/L。
[0013]根据本公开的实施例，将经过预处理的黄铁矿和弱碱化合物混合样分4～5次间断或连续加入至红土镍矿的酸浸溶液中。
[0014]根据本公开的实施例，该方法还包括：将搅拌后的混合液依次进行离心处理、过滤铁沉淀、摇床分选，得到黄铁矿，并将得到的黄铁矿重复利用。
[0015]根据本公开的实施例，过滤铁沉淀的浓度为10～30％的质量浓度，优选为20％的质量浓度。
[0016]基于本公开上述实施例的利用黄铁矿去除红土镍矿酸浸溶液中铁、锰离子的方法，利用了金属铁、锰离子的价态变化特点以及空气中氧气的氧化作用，当加入黄铁矿以后，氧气会与黄铁矿中的FeS2以及酸浸溶液中的水反应，得到三价铁离子以及硫酸，通过添加的弱碱化合物进行中和。而黄铁矿作为酸浸溶液中铁离子与氧气的介体，通过氧气、铁锰离子、黄铁矿三者的相互作用，形成了气
‑
液
‑
固三相的复合反应。本公开的实施例利用了黄铁矿的界面作用，使得氧气在酸浸溶液中的黄铁矿表面作用，形成原子氧；以及黄铁矿表面的硫元素转化成硫的氧化物，例如亚硫酸根或者硫代硫酸根，该硫的氧化物可以与空气中的氧作用，使得氧气活化为原子氧。基于黄铁矿表面的三价铁与黄铁矿反应生成二价铁，而二价铁与氧气在黄铁矿界面周围作用，新生成三价铁从而可以形成针铁矿沉淀。锰离子的除去主要通过与原子氧相互作用，能够使二价锰离子反应生成二氧化锰，从而容易沉淀去除。另外，在形成铁、锰离子的共沉淀过程中，也会释放出酸性溶液，因而，通过加入弱碱化合物来调整溶液的pH，也会进一步促进共沉淀的发生，其原因可能为酸碱性对水解程度的影响。本公开利用了黄铁矿、氧气以及铁、锰离子的价态变化特点进行共沉淀的方式除去红土镍矿酸浸溶液中的铁、锰离子的同时，不会一并沉淀该酸浸溶液中的镍和钴离子，有利于后续对镍和钴的进一步使用。
附图说明
[0017]以下结合附图对本公开做进一步详细描述。
[0018]图1示出了本公开实施例中利用黄铁矿去除红土镍矿酸浸溶液中铁、锰离子的方法流程图；
[0019]图2示出了本公开实施例1和实施例2中使用的黄铁矿X射线衍射谱图；
[0020]图3示出了本公开实施例1中处理前后酸浸溶液中金属的含量变化曲线图；
[0021]图4示出了本公开实施例2中处理前后浸出液中金属的含量变化曲线图；
[0022]图5示出了本公开实施例3中使用的黄铁矿X射线衍射谱图；
[0023]图6示出了本公开实施例3中处理前后浸出液中金属离子的含量变化曲线图；以及
[0024]图7示出了本公开实施例4中处理前后浸出液中金属离子的含量变化曲线图。
具体实施方式
[0025]黄铁矿是有色金属选矿过程中一种重要产物，部分黄铁矿大量堆存不仅造成存储压力，也加大了黄铁矿氧化后硫释放的风险。在实现本公开的过程中发现，如果能够利用一些固体添加剂选择性的在脱除铁离子的同时对锰离子加以处理，能够有效地解决红土镍矿
酸浸溶液中铁、锰离子的脱除。相关技术中通常的除铁方法需要在加热到较高温度或一定条件下进行，且在低pH条件下，脱除锰离子一直没有得到有效解决。
[0026]基于此，本公开提供了一种利用黄铁矿去除红土镍矿酸浸溶液中铁、锰离子的方法，其利用了黄铁矿的还原性与酸浸溶液中铁、锰离子变价沉淀的特点，以及空气中氧气的氧化作用相结合，可以实现溶液中铁、锰离子向针铁矿或铁矾和二氧化锰的转化，进而实现了铁、锰离子较为快速的脱除，从而促进了后续有价金属溶液中铁、锰金属离子分离的同时，实现了镍、钴等较高质量的有价金属化合物的利用。
[0027]为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开作进一步的详细说明。
[0028]下面示意性举例说明利用黄铁矿去除红土镍矿酸浸溶液中铁、锰离子的方法。需要说明的是，该举例说明只是本公开的具体实施例，并不能限制本公开的保护范围。
[0029]图1示出了本公开实施例中利用黄铁矿去除红土镍矿酸浸溶液中铁、锰离子的方法流程图。
[0030]如图1所示，去除红土镍矿酸浸溶液中铁、锰离子的方法包括阶段S101～本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用黄铁矿去除红土镍矿酸浸溶液中铁、锰离子的方法，包括：将经过预处理的黄铁矿、弱碱化合物加入至红土镍矿的酸浸溶液中混合，得到混合液；将空气通入至所述混合液中，进行搅拌处理，得到搅拌后的混合液。2.根据权利要求1所述的方法，其中，搅拌处理条件为：在20～60℃的温度下进行搅拌40～90min，空气的通入量为大于6L/min。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述搅拌处理条件具体为：在35～55℃的温度下进行搅拌50～70min，空气的通入量为8～12L/min。4.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其中，所述搅拌处理条件还包括：加入所述弱碱化合物控制混合液的pH在2.5～4.0；所述经过预处理的黄铁矿与所述弱碱化合物的总投加质量比为1：1～10：1。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述弱碱化合物包括碳酸钙、碳酸氢钙或石灰浆中的至...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭，王雅静，李艳，赵志强，杨炳飞，张小伟，
申请(专利权)人：河北地质大学，
类型：发明
国别省市：