两步法从黄钠铁矾渣中提取有价金属镍及铜的方法技术

本发明专利技术提供了一种两步法从黄钠铁矾渣中提取有价金属镍及铜的方法：粉碎黄钠铁矾渣，得原料渣；烘焙原料渣后；用水浸取、抽滤，得一次浸渣和一次浸取液；用浓硫酸调节一次浸取液的pH值后加入硫化铵溶液，在一定转速和一定温度下搅拌后，过滤得到硫酸镍溶液和硫化铜；用硫酸浸取一次浸渣后抽滤，得到二次浸取液；将普通铁粉加入二次浸取液中，搅拌后过滤，用稀硫酸洗涤滤渣，得铜单质；冰水浴冷却结晶滤液，过滤后得到七水硫酸亚铁。本提取方法分两步完成，工艺简单易行，效益高，对有价金属镍及铜的提取率分别可以达到90%和85%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于属于湿法冶金
，涉及一种从湿法炼镍产生的废渣中提取有价金属的方法，特别涉及一种。
技术介绍
在湿法冶金和无机化工生产中，当有较大量的铁需要除去时，目前广泛采用生成具有良好过滤性能的黄铁矾除铁工艺。金川公司在湿法炼镍中，铁、镍的分离就是采用这一工艺过程。黄铁矾法是先把铁氧化为三价的铁离子，三价铁离子在含有Na+、K+、NH4+等离子的硫酸盐溶液中很容易形成淡黄色化合物A2Fe6 (SO4)4 (OH)12而结晶沉淀出来，A代表Na+、K+、NH4+等离子。其反应方程式如下: Fe2(SO4) 3+12H20+A2S04 = A2Fe6 (SO4) 4 (OH) 12+6H2S04其中A是Na+时称为黄钠铁矾。该法与传统的中和水解法相比，渣粒粗、过滤性好，且渣含金属较少，有利于金属回收。然而用这种方法会产生大量废渣，每除去Ikg的铁就有2.5 3.0kg的黄铁矾废渣生成。并且由于以下三个原因使得黄铁矾废渣中含有一定量的镍、铜等有色金属，造成有价金属的损失:1)黄钠铁矾渣除铁过程有5% 8%的Fe (OH)3形成，渣中也含有SiO2等无定形沉淀，这种胶体沉淀对有色金属离子具有较强的吸附能力；2)黄钠铁矾在过滤过程中会夹带包裹部分有色金属；3)黄钠铁矾在形成过程中产生大量的酸，酸度增高会降低铁的沉淀量和速率，因此需加入一定量的中和剂，伴随着中和剂的加入，由于可能存在局部过浓导致有少量氢氧化镍沉淀产生。黄钠铁矾渣在一定酸性条件下稳定，pH值升高或受热就会水解或分解产生对环境有害的物质。大量的黄铁矾废渣如果不加以处理和利用而长期堆放，既占用土地浪费资源又污染环境。另外，由于我国镍资源匮乏，又是重要的战略资源，镍及铜作为一种功能材料具有广泛应用。再从铁矾渣组成分析结果来看，金属镍及铜的含量分别多达3.57%及1.88%。所以，从经济效益、资源循环上讲，进行对含镍铜废料黄钠铁矾渣中有价金属镍以及铜的回收利用研究有非常重要的意义。 目前，一般采用酸溶、碱溶、热分解、烘焙回收有价金属及外加试剂固化等方法处理铁矾渣。酸溶是指用强酸硫酸在95°C左右把原铁矾渣再次溶解，酸溶工艺比较繁杂，把问题复杂化了，效益也不是很显著。烘焙法是将铁矾渣在95 100°C焙烘，破坏吸附有色金属离子的胶体物质，然后回收水洗烘干物中的有色金属。显然，烘焙法不能把铁矾渣中存在的少量氢氧化镍及难溶碱式硫酸铜回收进入水相，对有价金属的浸出率不高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，能使黄钠铁矾渣中的镍和铜进入水相，分别回收，具有较高的浸出率，而且工艺简单，效果显著。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是:一种，工艺简单，有价金属浸出率较高，能充分回收黄钠铁矾渣中的镍和铜，其特征在于，该提取方法具体按以下步骤进行: 步骤1:粉碎黄钠铁矾渣，得到原料渣； 步骤2:烘焙原料渣； 步骤3:按质量比1: 2.8 3.2，分别取烘干的原料渣和水，将烘干的原料渣加入水中，在搅拌速率100 150转/分、温度为80 90°C的条件下，浸取2 4小时后，抽滤，洗涤滤渣，得到一次浸渣和一次浸取液； 步骤4:用分光光度法测量一次浸取液中镍离子及铜离子的含量；用浓硫酸调节一次浸取液的PH值为0.9 1.1，然后向调节pH值后的一次浸取液中加入硫化铵溶液，在搅拌速率100 150转/分、温度为80 100°C的条件下，搅拌30 40分钟，过滤，固相为完全沉淀的硫化铜，母液为硫酸镍溶液； 按质量比1: 2.8 3.2，分别取一次浸渣和浓度为2mol/L的硫酸，在搅拌速率100 150转/分、温度为80 90°C的条件下，浸取一次浸渣2 4小时，抽滤得到二次浸取液；用分光光度法测量二次浸取液中铜离子的含量，按还原二次浸取液中铜离子所需铁粉理论量的1.3 1.4倍，在室温下将市售普通铁粉加入二次浸取液中，并以150 200转/分的速率搅拌30 40分钟，过滤，滤渣为含有少量铁的金属铜，用稀硫酸洗涤后得到铜单质；滤液为含Fe2+的溶液，经冰水浴冷却结晶，过滤后得到七水硫酸亚铁。本专利技术方法分两步完成，首先，在一定条件下用水浸取烘焙渣，过滤，洗漆，得到富镍含一定量铜而没有铁离子的浸取液，以硫化铵溶液为沉淀剂析出硫化铜从而达到铜镍分离的目的；然后，用稀H2SO4对上述一次滤渣进行二次浸取，过滤，洗涤，二次滤渣弃去，二次母液含有大量三价铁离子和一定量铜离子，使用铁粉为分离剂将铜以单质的形式还原析出，同时将溶液中的三价 铁还原成二价，母液结晶后可得到近化学纯的绿矾FeSO4.7H20副产品。该方法简单易行，效益高，对有价金属镍及铜的提取率分别可以达到90%和85%。附图说明图1是本专利技术提取方法的工艺流程图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。 湿法炼镍过程中除铁的废渣一黄钠铁矾渣烘干样品的X射线荧光组成分析结果，如表I所示。并且通过X-射线粉末衍射对烘干黄钠铁矾渣样品进行了物相分析，经过数据库检索，表明黄钠铁矾渣样品中铜主要以难溶的Cu4(SO4) (OH)6.2Η20形式存在，而镍主要以可溶性NiSO4形式存在，同时也含有多种无定形物质。表I黄钠铁矾渣X射线荧光组成分析结果本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种两步法从黄钠铁矾渣中提取有价金属镍及铜的方法，工艺简单，有价金属浸出率较高，能充分回收黄钠铁矾渣中的镍和铜，其特征在于，该提取方法具体按以下步骤进行：步骤1：粉碎黄钠铁矾渣，得到原料渣；步骤2：烘焙原料渣；步骤3：按质量比1︰2.8～3.2，分别取烘干的原料渣和水，将烘干的原料渣加入水中，在搅拌速率100～150?转/分、温度为80～90℃的条件下，浸取2～4小时后，抽滤，洗涤滤渣，得到一次浸渣和一次浸取液；步骤4：用分光光度法测量一次浸取液中镍离子及铜离子的含量；用浓硫酸调节一次浸取液的pH值为0.9～1.1，然后向调节pH值后的一次浸取液中加入硫化铵溶液，在搅拌速率100～150?转/分、温度为80～100℃的条件下，搅拌30～40分钟，过滤，固相为完全沉淀的硫化铜，母液为硫酸镍溶液；?按质量比1︰2.8～3.2，分别取一次浸渣和浓度为2mol/L的硫酸，在搅拌速率100～150?转/分、温度为80～90℃的条件下，浸取一次浸渣2～4小时，抽滤得到二次浸取液；用分光光度法测量二次浸取液中铜离子的含量，按还原二次浸取液中铜离子所需铁粉理论量的1.3～1.4倍，在室温下将市售普通铁粉加入二次浸取液中，并以150～200转/分的速率搅拌30～40分钟，过滤，滤渣为含有少量铁的金属铜，用稀硫酸洗涤后得到铜单质；滤液为含Fe2+的溶液，经冰水浴冷却结晶，过滤后得到七水硫酸亚铁。...

【技术特征摘要】
1.一种两步法从黄钠铁矾渣中提取有价金属镍及铜的方法，工艺简单，有价金属浸出率较高，能充分回收黄钠铁矾渣中的镍和铜，其特征在于，该提取方法具体按以下步骤进行: 步骤1:粉碎黄钠铁矾渣，得到原料渣； 步骤2:烘焙原料渣； 步骤3:按质量比1: 2.8 3.2，分别取烘干的原料渣和水，将烘干的原料渣加入水中，在搅拌速率100 150转/分、温度为80 90°C的条件下，浸取2 4小时后，抽滤，洗涤滤渣，得到一次浸渣和一次浸取液； 步骤4:用分光光度法测量一次浸取液中镍离子及铜离子的含量；用浓硫酸调节一次浸取液的PH值为0.9 1.1，然后向调节pH值后的一次浸取液中加入硫化铵溶液，在搅拌速率100 150转/分、温度为80 100°C的条件下，搅拌30 40分钟，过滤，固相为完全沉淀的硫化铜，母液为硫酸镍溶液； 按质量比1: 2.8 3.2，分别取一次浸渣和浓度为2mol/L的硫酸，在搅拌速率100 150转/分、温度为80 90°C的条件下，浸取一次浸渣2 4小时，抽滤得到二次浸取液；用分光光度法测量二次浸取液中铜离子的含量，按还原二次浸取液中铜离...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉强，刘志宏，王少华，梁攀，朱纪念，刘世和，陈国举，
申请(专利权)人：金川集团股份有限公司，陕西师范大学，
类型：发明
国别省市：