一種鈷濕法冶金中萃取階段綜合處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于稀有金屬濕法冶金領(lǐng)域，具體設(shè)及一種鉆濕法冶金中萃取階段綜合處 理方法。
【背景技術(shù)】：
[0002] 濕法冶金就是金屬礦物原料在酸性介質(zhì)或堿性介質(zhì)的水溶液進(jìn)行化學(xué)處理或有 機(jī)溶劑萃取、分離雜質(zhì)、提取金屬及其化合物的過程。目前，在鉆濕法冶金的萃取階段，其一 般是用萃取溶劑P204和P507萃取，在P507和P204的萃取過程中，會(huì)不斷的析出H+，使萃取酸 度增大，不利于生成比較穩(wěn)定的萃合物。因此目前一般采用液堿用于P507和P204的皂化，但 是用液堿皂化，其成本比較高，提高了鉆濕法冶金的成本。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種用氨水代替液堿，并能實(shí)現(xiàn)氨水的純化和循環(huán)再利用， 從而降低成本的鉆濕法冶金中萃取階段綜合處理方法。
[0004] 本發(fā)明的鉆濕法冶金中萃取階段綜合處理方法，其特征在于，包括W下步驟：
[0005] a、皂化和沉淀工序:在鉆濕法冶金的萃取階段，用萃取溶劑P204和P507萃取，用氨 水或回收的氨水作為皂化劑用于P204和P507的皂化，萃余液水相即為氨氮廢水，往氨氮廢 水中加入氨水將pH值調(diào)至7.0~9.5，按氨氮廢水中鉆儀金屬的物質(zhì)的量含量的1~3倍加入 化2S，攬拌反應(yīng)，使鉆儀金屬離子沉淀為CoS和NiS，過濾進(jìn)行固液分離，得到濾渣和濾液，濾 渣回收入庫(kù)；
[0006] b、往a步驟的濾液中加入氨根離子物質(zhì)的量的含量的1.1~1.3倍的生石灰，反應(yīng) 體系中生成氨水和硫酸巧，通過風(fēng)機(jī)不斷往反應(yīng)體系鼓風(fēng)至吸收塔，用水噴淋回收得到回 收的氨水；
[0007] c、b步驟的加入生石灰反應(yīng)后的體系中含有氨水和硫酸巧，固液分離，得到固體和 濾液，固體即為硫酸巧，經(jīng)洗涂后得到硫酸巧固體，入庫(kù)，濾液為氨水溶液；
[000引d、在步驟C的氨水溶液中，按化h物質(zhì)的量的3~5倍加入碳酸氨氨，反應(yīng)形成碳酸 巧沉淀，使溶液中游離化h轉(zhuǎn)入沉淀中，反應(yīng)完全后，固液分離，固體為碳酸巧，液體進(jìn)一步 濃縮即為最終回收的氨水；
[0009] 所述的步驟b和步驟d的回收的氨水再進(jìn)行汽提濃縮后作為步驟a的回收的氨水使 用于P204和P507的皂化中。
[0010] 所述的通過風(fēng)機(jī)不斷往反應(yīng)體系鼓風(fēng)至吸收塔，用水噴淋回收得到回收的氨水， 優(yōu)選氣體經(jīng)噴淋凈化后通過管路再被送回由風(fēng)機(jī)抽氣吹風(fēng)，形成閉路氣循環(huán)系統(tǒng)。
[0011] 本發(fā)明利用氨水或回收的氨水代替液堿用于皂化P204和P507,氨水比液堿便宜很 多，可W比液堿降低約40%的成本，但是用氨水代替液堿也會(huì)帶來氨氮廢水難W處理的難 題。普通的做法是堿性蒸氨法，包括蒸汽吹脫法和空氣吹脫法，其機(jī)理是高濃度氨氮在堿性 條件下轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x氨，被氣體由液相吹到氣相而分離的方法。蒸汽吹脫法氨氮去處效率高， 可W回收氨水加 W利用，空氣吹脫法相對(duì)比較經(jīng)濟(jì)，操作方便，但是氨氮去除效率比前者 低，尤其是高濃度的氨氮廢水不能夠一次吹脫達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。為此本發(fā)明步驟中的氨氮廢 水處理工藝，能簡(jiǎn)單有效的處理由于用氨水代替液堿造成的氨氮廢水難W處理的難題，實(shí) 現(xiàn)了處理后的氨氮廢水內(nèi)部循環(huán)使用，大大的降低了成本。
[0012] 本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)，具有W下優(yōu)點(diǎn)：
[0013] 1、本發(fā)明利用氨水或回收氨水代替液堿用于P507和P204的皂化，相對(duì)于使用液 堿，每噸鉆冶煉成本降低約5000元，并且皂化水經(jīng)氨氮廢水處理工藝后可W返回各個(gè)用水 工序使用。
[0014] 2、本發(fā)明利用生石灰處理含氨廢水，30%的氨通過鼓風(fēng)至吸收塔用純水噴淋吸收 返回皂化使用，70%的氨殘留在濾液通過除巧處理返回皂化使用。
[0015] 3、本發(fā)明再通過加入碳酸氨氨使氨水中的巧離子沉淀為碳酸巧，實(shí)現(xiàn)氨水的純化 和循環(huán)再利用。
[0016] 因此，本發(fā)明利用氨水代替液堿，并實(shí)現(xiàn)氨水的純化和再利用，大大的降低了成 本。
【具體實(shí)施方式】：
[0017] W下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說明，而不是對(duì)本發(fā)明的限制。
[001引實(shí)施例1:
[0019] 1、皂化:在鉆濕法冶金的萃取階段，用萃取溶劑P204和P507進(jìn)行萃取，在萃取過程 中用氨水或回收的氨水代替液堿用于P204和P507的皂化，錠根離子在皂化后進(jìn)入有機(jī)相 后，在鉆萃取段被鉆儀等金屬離子置換到萃余液水相中，產(chǎn)生含氨氮和少量金屬離子的氨 氮廢水。
[0020] 2、沉淀工序：步驟1的氨氮廢水中主要含有畑4+約25g/L、Co2+約0.1g/L、Ni 2+約 0.05g/L、Mg2+約Ig/L，PH=4~5。首先通過加入氨水將氨氮廢水的PH調(diào)至7.0，反應(yīng)30min后， 按鉆儀金屬的物質(zhì)的量的1倍加入化2S，攬拌反應(yīng)約30min，使鉆儀金屬離子沉淀為CoS和 NiS,溶液中鉆離子和儀離子的濃度降至0.002g/LW下。然后將反應(yīng)溶液通過廂式壓濾機(jī)進(jìn) 行固液分離，得到的濾渣回收入庫(kù)，濾液進(jìn)入下一工序。
[0021] 3、生石灰處理工序:往步驟2的濾液中加入氨根離子物質(zhì)的量的含量1.1倍的生石 灰，其反應(yīng)方程式為化0+(NH4)2S化==化S化+N曲.出0，反應(yīng)生成氨水和硫酸巧，通過風(fēng)機(jī)不 斷往體系鼓風(fēng)至吸收塔，用純水噴淋回收得到回收的氨水，吹脫設(shè)備是由一個(gè)風(fēng)機(jī)、一個(gè)吸 收塔和反應(yīng)槽所組成的系統(tǒng)，工作時(shí)，風(fēng)機(jī)抽密閉反應(yīng)槽內(nèi)的氣體至吸收塔底部，氣體自下 而上經(jīng)過吸收塔，在吸收塔中用純水噴淋W吸收氣體中的氨氣，氣體噴淋凈化后從頂部返 回密閉反應(yīng)槽，形成閉路氣循環(huán)系統(tǒng)。純水噴淋所得的氨水即為回收的氨水，再進(jìn)行汽提濃 縮后可W返回步驟1的皂化使用。在運(yùn)個(gè)過程中約30%的氨氣被吹脫，其余的氨仍然溶解在 水溶液中。
[0022] 4、固液分離及氨氣吸收工序：步驟3的加入生石灰反應(yīng)后的反應(yīng)體系含有大量 CaS化固體，通過帶式過濾機(jī)過濾分離并且用水洗涂固體，得到純度較高的硫酸巧，入庫(kù)。濾 液為含量約為2 % (質(zhì)量百分?jǐn)?shù))的氨水溶液，進(jìn)入下一步工序。
[0023] 5、濾液除雜工序:在步驟4的濾液中，按含化h物質(zhì)的量的3倍加入碳酸氨氨，反應(yīng) 式Ca2++OH-+肥〇3-= = CaC〇3+出O，反應(yīng)生成碳酸巧沉淀，使溶液中游離Ca2+轉(zhuǎn)人沉淀中，最終 體系中的化h能夠降至O.OOlg/LW下。反應(yīng)30分鐘后，通過壓濾機(jī)進(jìn)行固液分離，得到含有 質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%的氨水溶液，再通過汽提濃縮后，最終得到20%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氨水，此氨水可W 返回步驟1的皂化循環(huán)使用，得到的固體濾渣即為碳酸巧固體，入庫(kù)。
[0024] 本實(shí)施例相對(duì)使用液堿作為皂化劑，每噸鉆冶煉成本降低約5000元，因此大大的 降低了鉆的冶金成本。
[0025] 實(shí)施例2:
[00%] 1、皂化:在鉆濕法冶金的萃取階段，用萃取溶劑P204和P507進(jìn)行萃取，在萃取過程 中用回收的氨水代替液堿用于P204和P507的皂化，錠根離子在皂化后進(jìn)入有機(jī)相后，在鉆 萃取段被鉆儀等金屬離子置換到萃余液水相中，產(chǎn)生含氨氮和少量金屬離子的氨氮廢水。 [0027] 2、沉淀工序：步驟1的氨氮廢水中主要含有畑4+約25g/L、Co 2+約0.1g/L、Ni2+約 0.05g/L、Mg2+約Ig/L，PH=4~5。首先通過加入氨水將氨氮廢水的PH調(diào)至8.2，反應(yīng)30min后， 按鉆儀金屬的物質(zhì)的量的2.2倍加入化2S，攬拌反應(yīng)約30min，使鉆儀金屬離子沉淀為CoS和 NiS,溶液中鉆離子和儀離子的濃度降至0.002g/LW下。然后將反應(yīng)溶液通過廂式壓濾機(jī)進(jìn) 行固液分離，得到的濾渣回收入庫(kù)，濾液進(jìn)入下一工序。
[00%] 3、生石灰處理工序:往步驟2的濾液中加入氨根離子物質(zhì)的量的含量1.2倍的生石 灰，其反應(yīng)方程式為化0+(NH4)2S化==化S化+N曲.出0，反應(yīng)生成氨水和硫酸巧，通過風(fēng)機(jī)不 斷往體系鼓風(fēng)至吸收塔，用純水噴淋回收得到回收的氨水，吹脫設(shè)備是由一個(gè)風(fēng)機(jī)、一個(gè)吸 收塔和反應(yīng)槽所組成的系統(tǒng)，工作時(shí)，風(fēng)機(jī)抽密閉反應(yīng)槽內(nèi)的氣體至吸收塔底部，氣體自下 而上經(jīng)過吸收塔，在吸收塔中用純水噴淋W吸收氣體中的氨氣，氣體噴淋凈化后從頂部返 回密閉反應(yīng)槽，形成閉路氣循環(huán)系統(tǒng)。純水噴淋所得的氨水即為回收的氨水，再進(jìn)行汽提濃 縮后可W返回步驟1的皂化使用。在運(yùn)個(gè)過程中約30%的氨氣被吹脫，其余的氨仍然溶解在 水溶液中。
[0029] 4、固液分離及氨氣吸收工序：步驟3的加入生石灰反應(yīng)后的反應(yīng)體系含有大量 CaS化固體，通過帶式過濾機(jī)過濾分離并且用水洗涂固體，得到純度較高的硫酸巧，入庫(kù)。濾 液為含量約為2 % (質(zhì)量百分?jǐn)?shù))的氨水溶液，進(jìn)入下一步工序。
[0030] 5、濾液除雜工序:在步驟4的濾液中，按含化h物質(zhì)的量的4倍加入碳酸氨氨，反應(yīng) 式Ca 2++0H-+肥〇3-= = CaC〇3+出0，反應(yīng)生成碳酸巧沉淀，使溶液中游離Ca2+轉(zhuǎn)人沉淀中，最終 體系中的化h能夠降至O.OOlg/LW下。反應(yīng)30分鐘后，通過壓濾機(jī)進(jìn)行固液分離，得到含有 質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%的氨水溶液，再通過汽提濃縮后，最終得到20%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氨水，此氨水可W 返回步驟1的皂化循環(huán)使用，得到的固體濾渣即為碳酸巧固體，入庫(kù)。
[0031] 實(shí)施例3:
[0032] 1、皂化:在鉆濕法冶金的萃取階段，用萃取溶劑P204和P507進(jìn)行萃取，在萃取過程 中用回收的氨水代替液堿用于P204和P507的皂化，錠根離子在皂化后進(jìn)入有機(jī)相后，在鉆 萃取段被鉆儀等金屬離子置換到萃余液水相中，產(chǎn)生含氨氮和少量金屬離子的氨氮廢水。
[0033] 2、沉淀工序：步驟1的氨氮廢水中主要含有畑4+約25g/L、Co2+約0.1g/L、Ni 2+約 0.05g/L、Mg2+約Ig/L，PH=4~5。首先通過加入氨水將氨氮廢水的PH調(diào)至9.5，反應(yīng)30min后， 按鉆儀金屬的物質(zhì)的量的3倍加入化2S，攬拌反應(yīng)約30min，使鉆儀金屬離子沉淀為CoS和 NiS,溶液中鉆離子和儀離子的濃度降至0.002g/LW下。然后將反應(yīng)溶液通過廂式壓濾機(jī)進(jìn) 行固液分離，得到的濾渣回收入庫(kù)，濾液進(jìn)入下一工序。
[0034] 3、生石灰處理工序:往步驟2的濾液中加入氨根離子物質(zhì)的量的含量1.3倍的生石 灰，其反應(yīng)方程式為化0+(NH4)2S化==化S化+N曲.出0，反應(yīng)生成氨水和硫酸巧，通過風(fēng)機(jī)不 斷往體系鼓風(fēng)至吸收塔，用純水噴淋回收得到回收的氨水，吹脫設(shè)備是由一個(gè)風(fēng)機(jī)、一個(gè)吸 收塔和反應(yīng)槽所組成的系統(tǒng)，工作時(shí)，風(fēng)機(jī)抽密閉反應(yīng)槽內(nèi)的氣體至吸收塔底部，氣體自下 而上經(jīng)過吸收塔，在吸收塔中用純水噴淋W吸收氣體中的氨氣，氣體噴淋凈化后從頂部返 回密閉反應(yīng)槽，形成閉路氣循環(huán)系統(tǒng)。純水噴淋所得的氨水即為回收的氨水，再進(jìn)行汽提濃 縮后可W返回步驟1的皂化使用。在運(yùn)個(gè)過程中約30%的氨氣被吹脫，其余的氨仍然溶解在 水溶液中。
[0035] 4、固液分離及氨氣吸收工序：步驟3的加入生石灰反應(yīng)后的反應(yīng)體系含有大量 CaS化固體，通過帶式過濾機(jī)過濾分離并且用水洗涂固體，得到純度較高的硫酸巧，入庫(kù)。濾 液為含量約為2 % (質(zhì)量百分?jǐn)?shù))的氨水溶液，進(jìn)入下一步工序。
[0036] 5、濾液除雜工序:在步驟4的濾液中，按含化h物質(zhì)的量的5倍加入碳酸氨氨，反應(yīng) 式Ca 2++0H-+肥〇3-= = CaC〇3+出0，反應(yīng)生成碳酸巧沉淀，使溶液中游離Ca2+轉(zhuǎn)人沉淀中，最終 體系中的化h能夠降至O.OOlg/LW下。反應(yīng)30分鐘后，通過壓濾機(jī)進(jìn)行固液分離，得到含有 質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%的氨水溶液，再通過汽提濃縮后，最終得到20%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氨水，此氨水可W 返回步驟1的皂化循環(huán)使用，得到的固體濾渣即為碳酸巧固體，入庫(kù)。
[0037] 實(shí)施例1-3中回收的氨水經(jīng)汽提濃縮后的氨水檢測(cè)結(jié)果如表1所示：
[00；3引 表1
[0039]


【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鈷濕法冶金中萃取階段綜合處理方法，其特征在于，包括以下步驟： a、 皂化和沉淀工序:在鈷濕法冶金的萃取階段，用萃取溶劑P204和P507萃取，用氨水或 回收的氨水作為皂化劑用于P204和P507的皂化，萃余液水相即為氨氮廢水，往氨氮廢水中 加入氨水將pH值調(diào)至7.0~9.5，按氨氮廢水中鈷鎳金屬的物質(zhì)的量含量的1~3倍加入 Na2S，攪拌反應(yīng)，使鈷鎳金屬離子沉淀為CoS和MS，過濾進(jìn)行固液分離，得到濾渣和濾液，濾 渣回收入庫(kù)； b、 往a步驟的濾液中加入氨根離子物質(zhì)的量的含量的1.1~1.3倍的生石灰，反應(yīng)體系 中生成氨水和硫酸鈣，通過風(fēng)機(jī)不斷往反應(yīng)體系鼓風(fēng)至吸收塔，用水噴淋回收得到回收的 氨水； c、 b步驟的加入生石灰反應(yīng)后的體系中含有氨水和硫酸鈣，固液分離，得到固體和濾 液，固體即為硫酸鈣，經(jīng)洗滌后得到硫酸鈣固體，入庫(kù)，濾液為氨水溶液； d、 在步驟c的氨水溶液中，按Ca2+物質(zhì)的量的3~5倍加入碳酸氫氨，反應(yīng)形成碳酸鈣沉 淀，使溶液中游離Ca 2+轉(zhuǎn)入沉淀中，反應(yīng)完全后，固液分離，固體為碳酸鈣，液體進(jìn)一步濃縮 即為最終回收的氨水； 所述的步驟b和步驟d的回收的氨水再進(jìn)行汽提濃縮后作為步驟a的回收的氨水使用于 P204和P507的皂化中。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈷濕法冶金中萃取階段綜合處理方法，其特征在于，所述的通 過風(fēng)機(jī)不斷往反應(yīng)體系鼓風(fēng)至吸收塔，用水噴淋回收得到回收的氨水，其氣體經(jīng)噴淋凈化 后通過管路再被送回由風(fēng)機(jī)抽氣吹風(fēng)，形成閉路氣循環(huán)系統(tǒng)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鈷濕法冶金中萃取階段綜合處理方法。本發(fā)明利用氨水或回收的氨水代替液堿用于皂化P204和P507，氨水比液堿便宜很多，可以比液堿降低約40％的成本，但是用氨水代替液堿也會(huì)帶來氨氮廢水難以處理的難題。為此本發(fā)明步驟中的氨氮廢水處理工藝，能簡(jiǎn)單有效的處理由于用氨水代替液堿造成的氨氮廢水難以處理的難題，實(shí)現(xiàn)了處理后的氨氮廢水內(nèi)部循環(huán)使用，大大的降低了成本。
【IPC分類】C22B3/46, C22B23/00, C22B3/44
【公開號(hào)】CN105714129
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610170018
【發(fā)明人】鄭良明, 曹剛
【申請(qǐng)人】陽(yáng)江市聯(lián)邦金屬化工有限公司