本發(fā)明涉及紅土鎳礦,具體而言,涉及一種在紅土鎳礦高壓酸浸工藝中去除六價鉻的方法。
背景技術(shù):
1、紅土鎳礦制備氫氧化鎳鈷通常采用高壓酸浸工藝,其主要由高壓酸浸(通常為2~5mpa)、循環(huán)浸出、預(yù)中和、ccd逆流洗滌、一段除鐵鋁、二段除鐵鋁、一段沉鎳鈷、二段沉鎳鈷等工序組成。部分紅土鎳礦在高壓酸浸工序中會產(chǎn)生六價鉻,最終產(chǎn)出含六價鉻的氫氧化鎳鈷產(chǎn)品,且六價鉻的存在會影響氫氧化鎳鈷的產(chǎn)品性能。相比合格的氫氧化鎳鈷產(chǎn)品,含六價鉻的氫氧化鎳鈷產(chǎn)品存在以下缺陷:鎳低、錳高、鉻高、含水率高,運輸和處理成本增加;在生產(chǎn)含六價鉻的氫氧化鎳鈷產(chǎn)品的過程中,一段鐵鋁渣會夾帶六價鉻,直接導(dǎo)致尾礦礦漿中六價鉻超標(biāo)而無法達到排放標(biāo)準。
2、目前,現(xiàn)有工藝在紅土鎳礦高壓浸出反應(yīng)時產(chǎn)生六價鉻并最終得到含六價鉻的不合格的氫氧化鎳鈷產(chǎn)品后,通常會通過下游企業(yè)或部門對該產(chǎn)品進行除六價鉻。目前在生產(chǎn)中處理含六價鉻的氫氧化鎳鈷的方法是酸溶,加入藥劑將六價鉻轉(zhuǎn)化成三價鉻,再使用液堿回調(diào)漿體ph值沉淀脫除三價鉻。然而,除鉻的同時會有一定量的鎳沉淀損失,處理該部分六價鉻又會增加額外工序和成本。此外,還有工藝是在高壓酸浸、循環(huán)浸出、預(yù)中和、ccd逆流洗滌、一段除鐵鋁、二段除鐵鋁的期間加入不同種類的還原劑,但是其只能說明可用的還原劑種類及對應(yīng)效果,與實際生產(chǎn)存在一定脫節(jié)。在實際生產(chǎn)中,現(xiàn)場取樣測試溶液中六價鉻含量需要一定時間,如果延誤最佳時機,會影響一批氫氧化鎳鈷產(chǎn)品(mhp產(chǎn)品)的品質(zhì),無法挽回。如果生產(chǎn)中未知是否高壓浸出后液會產(chǎn)生六價鉻,則無法預(yù)知應(yīng)先加入還原除鉻藥劑的藥量。如果藥量較少,則六價鉻除不干凈;而若藥量過多,還原過度,又會將系統(tǒng)內(nèi)的三價鐵還原生成二價鐵,除鐵鋁時,二價鐵比三價鐵更難去除,會增加后續(xù)除鐵鋁的壓力,而且二價鐵含量過高會增加設(shè)備腐蝕性。
3、基于以上原因,需要一種不影響紅土鎳礦高壓酸浸工藝原有工藝流程,且能夠快速檢測、快速除鉻,并且除鉻藥量相對精確的方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種在紅土鎳礦高壓酸浸工藝中去除六價鉻的方法,以解決現(xiàn)有技術(shù)中在紅土鎳礦高壓酸浸工藝中鉻含量的檢測不及時,以及去除六價鉻的還原劑用量大、效率低的問題。
2、為了實現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供了一種在紅土鎳礦高壓酸浸工藝中去除六價鉻的方法,紅土鎳礦高壓酸浸工藝包括依次進行的高壓酸浸步驟、循環(huán)浸出步驟、中和步驟、ccd逆流洗滌步驟、一段除鐵鋁步驟、二段除鐵鋁步驟及沉鎳鈷步驟,其中,在ccd逆流洗滌步驟之后,得到ccd溢流液;根據(jù)ccd溢流液的lab色彩模式的b值判斷是否存在六價鉻離子,并根據(jù)ccd溢流液的電位值檢測ccd溢流液中的六價鉻離子濃度;其次向ccd溢流液加入還原劑,然后使添加還原劑的ccd溢流液進入一段除鐵鋁步驟;其中,還原劑的加入量大于等于將ccd溢流液中的六價鉻離子還原為三價鉻離子時的理論量,且不過超過理論量的1.5倍;可選地,在一段除鐵鋁步驟之后,得到一段除鐵鋁后液,根據(jù)一段除鐵鋁后液的lab色彩模式的b值判斷是否存在六價鉻離子,如果存在,根據(jù)一段除鐵鋁后液的電位值檢測其中的六價鉻離子濃度,并則繼續(xù)向一段除鐵鋁后液中加入還原劑;其中,還原劑的加入量大于等于將一段除鐵鋁后液中的六價鉻離子還原為三價鉻離子時的理論量,且不超過理論量的1.5倍。
3、進一步地,根據(jù)ccd溢流液或一段除鐵鋁后液的電位值檢測其中的六價鉻離子濃度的步驟包括:配制不同六價鉻濃度的參比溶液,且除了六價鉻以外參比溶液中的其他陽離子為ni離子、fe3+離子和al3+離子;測試各參比溶液的ag/agcl電位,并得到六價鉻濃度與ag/agcl電位的關(guān)系曲線;采用電位計測試ccd溢流液或一段除鐵鋁后液的ag/agcl電位,并將其帶入關(guān)系曲線,以得到ccd溢流液或一段除鐵鋁后液的六價鉻離子濃度。
4、進一步地,參比溶液中其他陽離子的濃度為:ni離子5g/l、fe2+離子0.5~5g/l和al3+離子0.3~4g/l,且其ph值為4~5。
5、進一步地,在檢測標(biāo)準溶液的ag/agcl電位的過程中,維持標(biāo)準溶液的溫度與ccd逆流洗滌的溫度相同;優(yōu)選將標(biāo)準溶液的溫度維持在70~80℃。
6、進一步地,根據(jù)ccd溢流液或一段除鐵鋁后液的lab色彩模式的b值判斷是否存在六價鉻離子的步驟包括:通過色差儀測量對ccd溢流液或一段除鐵鋁后液在lab色彩模式的b值進行檢測,其中當(dāng)b值為正數(shù)時,表明存在六價鉻離子,且當(dāng)b值越大,表明六價鉻離子濃度越高。
7、進一步地,還原劑的加入量為將ccd溢流液中的六價鉻離子還原為三價鉻離子時的理論量的1~1.3倍。
8、進一步地,還原劑包括亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、硫酸亞鐵、硫代硫酸鈉、硫、硫化鈉中的一種或多種;優(yōu)選地,還原劑包括亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、硫酸亞鐵、硫代硫酸鈉中的一種或多種。
9、進一步地,一段除鐵鋁步驟包括:將添加還原劑的ccd溢流液的ph值調(diào)整為2.0~5.0,通入含氧氣體,然后在55~90℃下反應(yīng)10min~20h。
10、進一步地,二段除鐵鋁步驟包括:將第一段除鐵鋁步驟中得到的反應(yīng)液中通入含氧氣體,并將ph值調(diào)整為4.0~6.0,然后在45~80℃下反應(yīng)10min~20h。
11、進一步地,在一段除鐵鋁步驟和二段除鐵鋁步驟中,各自獨立地:利用碳酸鈣、氫氧化鈉、氫氧化鈣、氧化鈣中的一種或多種作為ph調(diào)節(jié)劑;優(yōu)選地,含氧氣體為空氣或者氧氣。
12、應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案,提供了一種不影響紅土鎳礦的高壓酸浸工藝流程,同時又能實現(xiàn)快速檢測、快速還原去除六價鉻離子的方法。研究現(xiàn)有技術(shù)中的紅土鎳礦高壓酸浸工藝流程可知,中和步驟若采用殘積礦進行中和,則殘積礦本身將會產(chǎn)生一部分二價鐵離子,二價鐵離子能夠還原一部分的六價鉻離子。因此,本發(fā)明選擇在ccd逆流洗滌步驟之后,依據(jù)lab色彩模式的b值以及電位值定性定量地測試六價鉻含量,然后向得到的ccd溢流液中加入還原劑,這樣可以做到使用相對較少的還原劑除鉻。并在ccd逆流洗滌之后,可選的進一步在一段除鐵鋁步驟中進一步除鉻。
13、本發(fā)明可以將測試ccd溢流液和可選的一段除鐵鋁后液的電位值結(jié)合lab色彩模式的b值,快速、半定量地判斷六價鉻的濃度,控制還原劑的用量,僅需加入至多不超過理論量1.5倍的還原劑,即可良好地實現(xiàn)去除六價鉻離子的目的。整個過程中,還原劑的用量范圍可以預(yù)知,不會出現(xiàn)盲目添加還原劑而產(chǎn)生大量二價鐵離子、增加除鐵鋁工序壓力的問題。
1.一種在紅土鎳礦高壓酸浸工藝中去除六價鉻的方法,所述紅土鎳礦高壓酸浸工藝包括依次進行的高壓酸浸步驟、循環(huán)浸出步驟、中和步驟、ccd逆流洗滌步驟、一段除鐵鋁步驟、二段除鐵鋁步驟及沉鎳鈷步驟,其特征在于,
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在紅土鎳礦高壓酸浸工藝中去除六價鉻的方法,其特征在于,根據(jù)所述ccd溢流液或所述一段除鐵鋁后液的電位值檢測其中的六價鉻離子濃度的步驟包括:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的在紅土鎳礦高壓酸浸工藝中去除六價鉻的方法,其特征在于,所述參比溶液中所述其他陽離子的濃度為:ni離子5g/l、fe2+離子0.5~5g/l和al3+離子0.3~4g/l,且其ph值為4~5。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的在紅土鎳礦高壓酸浸工藝中去除六價鉻的方法,其特征在于,在檢測所述標(biāo)準溶液的ag/agcl電位的過程中,維持所述標(biāo)準溶液的溫度與所述ccd逆流洗滌的溫度相同;優(yōu)選將所述標(biāo)準溶液的溫度維持在70~80℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在紅土鎳礦高壓酸浸工藝中去除六價鉻的方法,其特征在于,根據(jù)所述ccd溢流液或所述一段除鐵鋁后液的lab色彩模式的b值判斷是否存在六價鉻離子的步驟包括:
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的在紅土鎳礦高壓酸浸工藝中去除六價鉻的方法,其特征在于,所述還原劑的加入量為將所述ccd溢流液中的六價鉻離子還原為三價鉻離子時的理論量的1~1.3倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的在紅土鎳礦高壓酸浸工藝中去除六價鉻的方法,其特征在于,所述還原劑包括亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、硫酸亞鐵、硫代硫酸鈉、硫、硫化鈉中的一種或多種;優(yōu)選地,所述還原劑包括亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、硫酸亞鐵、硫代硫酸鈉中的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的在紅土鎳礦高壓酸浸工藝中去除六價鉻的方法,其特征在于,所述一段除鐵鋁步驟包括:將添加所述還原劑的所述ccd溢流液的ph值調(diào)整為2.0~5.0,通入含氧氣體,然后在55~90℃下反應(yīng)10min~20h。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的在紅土鎳礦高壓酸浸工藝中去除六價鉻的方法,其特征在于,所述二段除鐵鋁步驟包括:將所述第一段除鐵鋁步驟中得到的反應(yīng)液中通入含氧氣體,并將ph值調(diào)整為4.0~6.0,然后在45~80℃下反應(yīng)10min~20h。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的在紅土鎳礦高壓酸浸工藝中去除六價鉻的方法,其特征在于,在所述一段除鐵鋁步驟和所述二段除鐵鋁步驟中,各自獨立地: