專利名稱：從鎳紅土浸出液回收鎳的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種從鎳紅土浸出液回收鎳的方法和裝置。
背景技術(shù)：
目前，對(duì)于鎳紅土礦硫酸浸出溶液的凈化處理工藝，主要有水解沉淀法、溶劑萃取法、硫化沉淀法等等。例如澳大利亞某鎳紅土礦處理廠采用石灰石中和-硫化氫沉淀分離鎳鈷的工藝從鎳紅土礦硫酸加壓浸出液中沉淀出鎳鈷硫化物精礦，再將鎳鈷硫化物混合精礦進(jìn)行氧壓浸出，得到的浸出液采用二烷基磷酸￠27 萃取分離鎳鈷，萃余液為純凈的硫酸鎳溶液，經(jīng)過氫還原得到高純鎳粉，而逆向萃取(反萃)得到的硫酸鈷溶液直接電積生產(chǎn)金屬鈷。而澳大利亞另一家處理廠則采用石灰石中和除鐵-氧化鎂中和沉淀鎳鈷的工藝處理鎳紅土礦硫酸加壓浸出液，得到的鎳鈷氫氧化物混合物再進(jìn)行氨浸，進(jìn)一步除去鐵、錳、 鈣、鎂等雜質(zhì)，得到的鎳、鈷氨性溶液，然后用LIX84-I萃取鎳，逆向萃取(反萃)液送鎳電積生產(chǎn)陰極鎳。菲律賓某鎳業(yè)公司則采用石灰石中和除鐵鋁-硫化氫沉淀鎳鈷的工藝處理鎳紅土礦硫酸加壓浸出液，得到的鎳鈷硫化物再采用氯化精煉工藝生產(chǎn)鎳鈷。此外，某些鎳紅土礦處理廠采用直接C272萃取工藝，從含大量雜質(zhì)的浸出液中直接萃取鈷，鈷反萃液進(jìn)行硫化沉淀得到CoS精礦，然后通過精煉生產(chǎn)出陰極鈷。萃鈷后的萃余液用一種羧酸萃取劑-VersaticlO萃取鎳，反萃硫酸鎳溶液送鎳電積生產(chǎn)陰極鎳。由于鎳紅土礦品位低，致使浸出液含鎳濃度低，需要進(jìn)行二次富集，從而造成處理工藝流程長(zhǎng)、投資規(guī)模和運(yùn)行成本較高?？傮w來說，現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是由于工藝流程長(zhǎng)，過程復(fù)雜；采用常規(guī)的箱式萃取設(shè)備， 萃取體系大，萃取劑一次性投入費(fèi)用高，同時(shí)，生產(chǎn)運(yùn)行過程中，萃取劑的消耗量大，致使生產(chǎn)成本高；采用常規(guī)的電解精煉工藝，低含量鎳溶液需要二次富集，致使生產(chǎn)成本增加，從而整體生產(chǎn)成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種從鎳紅土浸出液回收鎳的方法和裝置，能夠降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明提供了一種從鎳紅土礦浸出液中回收鎳的方法，其特征在于，包括A.采用石灰石對(duì)鎳紅土礦浸出液進(jìn)行處理，利用化學(xué)反應(yīng)中和所述浸出液中的硫酸；B.用二烷基磷酸對(duì)A步驟得到的中和溶液進(jìn)行一級(jí)以上的離心萃取，將所述浸出液中的鎳和金屬雜質(zhì)進(jìn)行分離；C.對(duì)B步驟得到的萃取液進(jìn)行處理，利用化學(xué)反應(yīng)進(jìn)一步將萃取液中的鎳和金屬雜質(zhì)分離，對(duì)去除所述鎳和所述金屬雜質(zhì)的萃取液進(jìn)行皂化處理，將皂化后的溶液返回到B 步驟作為萃取劑使用；D.對(duì)B步驟得到的萃余液進(jìn)行旋流電解，提取鎳；其中，所述浸出液中鎳含量為l-10g/L，和/或鐵含量為0. l_3g/L，和/或鈷含量為 0. 2-0. 5g/L ；
金屬雜質(zhì)包括鐵、鈷、錳、鋁中的一種或多種。所述步驟A中和后的溶液的PH優(yōu)選為4. 0-5. 5 ；優(yōu)選得，pH為4. 0-4. 5 ；禾口/ 或，所述步驟A中和溫度優(yōu)選為70°C -90°C，優(yōu)選得，中和溫度為75°C -85°C ；禾口/ 或，所述步驟A中和時(shí)間優(yōu)選為1-3小時(shí)；優(yōu)選得，中和時(shí)間為1-2小時(shí)。在步驟B之前，所述方法優(yōu)選為進(jìn)一步包括將二烷基磷酸溶于煤油；優(yōu)選得，二烷基磷酸占二烷基磷酸和煤油混合液的體積比優(yōu)選為5% -15% ；更優(yōu)選得，二烷基磷酸占二烷基磷酸和煤油混合液的體積比優(yōu)選為8% -10% ；則，步驟B中，所述用二烷基磷酸對(duì)A步驟得到的中和溶液進(jìn)行一級(jí)以上的離心萃取優(yōu)選為進(jìn)一步包括用二烷基磷酸和煤油的混合液對(duì)A步驟得到的中和溶液進(jìn)行一級(jí)以上的離心萃??；優(yōu)選得，用二烷基磷酸和煤油的混合液對(duì)A步驟得到的中和溶液優(yōu)選為進(jìn)行3 級(jí)離心萃取。所述對(duì)B步驟得到的萃取液進(jìn)行處理優(yōu)選為包括a. 一級(jí)以上的洗鎳處理，利用化學(xué)反應(yīng)將萃取液中的鎳進(jìn)一步提取，并將提取的鎳返回到B步驟中作為待萃取物質(zhì)使用；優(yōu)選得，兩級(jí)洗鎳處理；b. 一級(jí)以上的逆向萃取處理，利用化學(xué)反應(yīng)，通過硫酸將金屬雜質(zhì)逆向萃取提取， 并對(duì)逆向萃取提取的金屬雜質(zhì)進(jìn)行收集；優(yōu)選得，3級(jí)逆向萃取處理；c. 一級(jí)以上的有機(jī)再生處理，利用化學(xué)反應(yīng)，通過鹽酸將金屬雜質(zhì)進(jìn)行提取，并回收有機(jī)再生提取的金屬雜質(zhì)進(jìn)行收集；優(yōu)選得，2級(jí)有機(jī)再生處理；和/ 或，所述對(duì)去除所述鎳和所述金屬雜質(zhì)的萃取液進(jìn)行皂化處理中所述皂化處理優(yōu)選為包括用NaOH進(jìn)行皂化處理；優(yōu)選得，皂化率為35-50%，更優(yōu)選得，皂化率為40_45%。所述D步驟中，所述電解的電流密度優(yōu)選為200-800A/m2、電解液溫度優(yōu)選為 45-85 0C、電解液pH值優(yōu)選為2. 0-5. 5，在電解IKg鎳的情況下，萃余液循環(huán)流量?jī)?yōu)選為 200-600L/小時(shí)；優(yōu)選得，所述電解的電流密度優(yōu)選為300-500A/m2、電解液溫度優(yōu)選為 50-750C、電解液pH值優(yōu)選為2. 5-3. 5，在電解IKg鎳的情況下，萃余液循環(huán)流量?jī)?yōu)選為 300-400L/ 小時(shí)。本發(fā)明還提供一種利用上述方法的從鎳紅土礦浸出液中回收鎳的裝置，包括中和裝置，用于采用石灰石對(duì)鎳紅土礦浸出液進(jìn)行處理，利用化學(xué)反應(yīng)中和所述浸出液中的硫酸；離心萃取裝置，用于用二烷基磷酸對(duì)中和裝置得到的中和溶液進(jìn)行一級(jí)以上的離心萃取，將所述浸出液中的鎳和金屬雜質(zhì)進(jìn)行分離；萃取液處理裝置，用于對(duì)離心萃取裝置中得到的萃取液進(jìn)行處理，利用化學(xué)反應(yīng)進(jìn)一步將萃取液中的鎳和金屬雜質(zhì)分離，對(duì)去除所述鎳和所述金屬雜質(zhì)的萃取液進(jìn)行皂化處理；回送裝置，用于將所述萃取液處理裝置中皂化后的溶液回送到離心萃取裝置中作為萃取劑使用；
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萃余液處理裝置，用于對(duì)離心萃取裝置中得到的萃余液進(jìn)行電解，提取鎳；其中，所述浸出液中鎳含量為l-10g/L，和/或鐵含量為0. l_3g/L，和/或鈷含量為 0. 2-0. 5g/L ；金屬雜質(zhì)包括鐵、鈷、錳、鋁中的一種或多種。所述中和裝置優(yōu)選為設(shè)有測(cè)溫設(shè)備、pH值測(cè)量設(shè)備；所述測(cè)溫設(shè)備，優(yōu)選為用于測(cè)量中和反應(yīng)的反應(yīng)液的溫度；所述pH值測(cè)量設(shè)備，優(yōu)選為用于測(cè)量中和反應(yīng)的pH值。所述裝置優(yōu)選為進(jìn)一步包括混合設(shè)備；所述混合設(shè)備，優(yōu)選為用于將按設(shè)定體積比稱量的二烷基磷酸和煤油進(jìn)行混合；貝1J，所述混合設(shè)備優(yōu)選為通過萃取劑輸送管道與所述離心萃取裝置相連通，優(yōu)選得， 所述離心萃取裝置優(yōu)選為包括依次相連的3套離心萃取設(shè)備。所述萃取液處理裝置優(yōu)選為包括依次相連的洗鎳處理設(shè)備、逆向萃取處理設(shè)備、 有機(jī)再生處理設(shè)備、皂化處理設(shè)備；其中，所述洗鎳處理設(shè)備，優(yōu)選為用于進(jìn)行一級(jí)以上的洗鎳處理，利用化學(xué)反應(yīng)將萃取液中的鎳進(jìn)一步提??；所述洗鎳處理設(shè)備的鎳出口連接有鎳回送管道，所述鎳回送管道與所述離心萃取裝置相連，優(yōu)選為用于并從所述鎳出口排出的鎳返回到所述離心萃取裝置中作為待萃取物質(zhì)使用；優(yōu)選得，所述洗鎳處理設(shè)備優(yōu)選為包含兩套洗鎳處理子設(shè)備；所述逆向萃取處理設(shè)備，優(yōu)選為用于進(jìn)行一級(jí)以上的逆向萃取處理，利用化學(xué)反應(yīng)，通過硫酸將金屬雜質(zhì)逆向萃取提取，并對(duì)逆向萃取提取的金屬雜質(zhì)進(jìn)行收集；優(yōu)選得， 所述逆向萃取處理設(shè)備優(yōu)選為包含3套依次相連的逆向萃取處理子設(shè)備；所述有機(jī)再生處理設(shè)備，優(yōu)選為用于進(jìn)行一級(jí)以上的有機(jī)再生處理，利用化學(xué)反應(yīng)，通過鹽酸將金屬雜質(zhì)進(jìn)行提取，其金屬出口通過金屬雜質(zhì)回收管道與金屬雜質(zhì)收集設(shè)備相連，所述金屬雜質(zhì)收集設(shè)備用于對(duì)回收有機(jī)再生提取的金屬雜質(zhì)進(jìn)行收集；優(yōu)選得，所述有機(jī)再生處理設(shè)備優(yōu)選為包括2套依次相連的有機(jī)再生處理子設(shè)備；皂化處理設(shè)備，優(yōu)選為用于對(duì)去除所述鎳和所述金屬雜質(zhì)的萃取液進(jìn)行皂化處理；所述皂化處理設(shè)備的皂化溶液出口優(yōu)選為通過溶液回送管道連接所述離心萃取裝置， 所述溶液回送管道優(yōu)選為用于將皂化后的溶液返回到所述離心萃取裝置作為萃取劑使用。萃余液處理裝置優(yōu)選為設(shè)有電解液測(cè)溫設(shè)備、電流密度控制設(shè)備、電解液pH值測(cè)量設(shè)備、萃余液流量控制設(shè)備；其中，所述電解液測(cè)溫設(shè)備，優(yōu)選為用于測(cè)量電解液的溫度；所述電流密度控制設(shè)備，優(yōu)選為用于控制電流密度；所述電解液pH值測(cè)量設(shè)備，優(yōu)選為用于測(cè)量電解液pH值；所述萃余液流量控制設(shè)備，優(yōu)選為用于控制萃余液流量。通過本發(fā)明提供了一種從鎳紅土浸出液回收鎳的方法和裝置，能夠達(dá)到如下的有益效果1.降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明對(duì)低含量鎳的鎳紅土礦浸出液進(jìn)行提取鎳，其中用先進(jìn)的離心萃取工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的箱式萃取工藝，大大減少了萃取劑的用量，同時(shí)對(duì)萃取液進(jìn)行處理，回收萃取劑并回用到離心萃取過程中，也大大減少了萃取劑的用量，提高了萃取效率，減少了萃取體系，降低了萃取劑一次投入量和損耗量。而且，采用旋流電解技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電解技術(shù)，可以從低濃度鎳的溶液中直接電解趁機(jī)高純金屬鎳產(chǎn)品，從而縮短了鎳紅土礦硫酸浸出液處理流程，通過以上措施，降低了萃取劑的用量、縮短了工藝流程，從而大大降低了生產(chǎn)成本。2.簡(jiǎn)化工藝流程，簡(jiǎn)化處理過程。本發(fā)明采用旋流電解技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電解技術(shù)， 可以從低濃度鎳的溶液中直接電解趁機(jī)高純金屬鎳產(chǎn)品，從而縮短了鎳紅土礦硫酸浸出液處理流程。而且生產(chǎn)的金屬鎳產(chǎn)品純度稿、工藝流程簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)、生產(chǎn)成本低，并且在對(duì)萃取液處理的過程中實(shí)現(xiàn)了低含量鎳紅土礦硫酸浸出液的高效清潔處理，工藝簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)單。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，以下將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，以下描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖所示實(shí)施例得到其它的實(shí)施例及其附圖。圖1為本發(fā)明從鎳紅土礦浸出液回收鎳的方法的基本流程圖。圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中從鎳紅土礦浸出液回收鎳的方法的基本流程圖。圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中從鎳紅土礦浸出液回收鎳的裝置的基本結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明各實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例， 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所得到的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明所保護(hù)的范圍。本發(fā)明提供一種從鎳紅土礦浸出液中回收鎳的方法，如圖1，所示，包括A.采用石灰石對(duì)鎳紅土礦浸出液進(jìn)行處理，利用化學(xué)反應(yīng)中和所述浸出液中的硫酸；B.用二烷基磷酸對(duì)A步驟得到的中和溶液進(jìn)行一級(jí)以上的離心萃取，將所述浸出液中的鎳和金屬雜質(zhì)進(jìn)行分離；C.對(duì)B步驟得到的萃取液進(jìn)行處理，利用化學(xué)反應(yīng)進(jìn)一步將萃取液中的鎳和金屬雜質(zhì)分離，對(duì)去除所述鎳和所述金屬雜質(zhì)的萃取液進(jìn)行皂化處理，將皂化后的溶液返回到B 步驟作為萃取劑使用；D.對(duì)B步驟得到的萃余液進(jìn)行旋流電解，提取鎳；其中，所述浸出液中鎳含量為l-10g/L，和/或鐵含量為0. l_3g/L，和/或鈷含量為 0. 2-0. 5g/L ；金屬雜質(zhì)包括鐵、鈷、錳、鋁中的一種或多種。下面通過一個(gè)具體實(shí)施例對(duì)該方法進(jìn)行詳細(xì)描述，如圖2所示步驟201，用硫酸對(duì)鎳紅土礦進(jìn)行浸泡；
本發(fā)明設(shè)計(jì)的鎳紅土礦均為鎳含量交底的鎳紅土礦，其中，鎳的含量基本在1. 5% 質(zhì)量比。硫酸對(duì)鎳紅土礦進(jìn)行浸泡，主要發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，鎳紅土礦中的鎳離子與硫酸離子進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成溶解性較好的硫酸鹽。反應(yīng)之后的鎳紅土浸出液中鎳的含量?jī)?yōu)選為l-10g/L、含鐵為0. l_3g/L、含鈷為 0. 2-0. 5g/L、含鋁為0. 3-0. 6g/L、含錳為l_2g/L。其中對(duì)含量有一定要求的金屬包括鎳、 鐵、鈷，含量太大不利于下一步的處理。步驟202，對(duì)步驟201的浸泡液進(jìn)行過濾，去除雜質(zhì)得到浸出液；步驟203，利用石灰石對(duì)步驟202得到的浸出液進(jìn)行中和反應(yīng)；中和反應(yīng)后可以去除浸出液中過量的硫酸，優(yōu)選為通過pH值判斷中和反應(yīng)是否進(jìn)行完。其中，中和溫度選自70°C -90°C，比如70°C、75°C、80°C、85°C或其中任意兩值的范圍，優(yōu)選得，75°C _85°C，在這個(gè)溫度下中和的時(shí)間一般在1-3個(gè)小時(shí)，比如1小時(shí)、1. 5小時(shí)、2小時(shí)、2. 5小時(shí)、3小時(shí)或其中任意兩值的范圍，優(yōu)選得1 -2小時(shí)，中和反應(yīng)的終點(diǎn)pH值為4. 0-5. 5，比如4. 0,4. 5,5. 0,5. 5或其中任意兩值的范圍，優(yōu)選得，4. 0-4. 5。步驟204，將二烷基磷酸(C27》與煤油進(jìn)行混合，形成萃取劑混合物；為了促進(jìn)C272做萃取劑時(shí)，與水相的分離，需要將C272與煤油進(jìn)行混合；其中，二烷基磷酸占二烷基磷酸和煤油混合液的體積比為5% -15% ；比如 5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%或其中任意兩值的范圍，優(yōu)選得 8% -10%。步驟205，用二烷基磷酸與煤油的混合物作為萃取劑對(duì)中和后的容易進(jìn)行離心萃??；離心萃取能夠?qū)⑤腿∵M(jìn)行的更徹底，萃取效果更好，同時(shí)可以節(jié)省萃取劑，同時(shí)， 為了達(dá)到更好的萃取效果，將浸出液中的鎳、及其他金屬分別萃取出來，優(yōu)選為進(jìn)行多級(jí)離心萃取(即多級(jí)離心萃取)；經(jīng)過離心萃取后分離出有機(jī)相和水相，其中有機(jī)相中含有其他金屬雜質(zhì)(鈷、錳、 鐵、鋁中的一種或多種)，有機(jī)相又稱為萃取液，水相中含有鎳，水相又稱為萃余液。步驟206，對(duì)萃取液進(jìn)行洗鎳處理；為了進(jìn)一步回收有機(jī)相參與的鎳，可以對(duì)萃取液中的鎳進(jìn)行洗滌，同時(shí)，為了效果更好，優(yōu)選為進(jìn)行2級(jí)洗鎳(即兩次洗鎳)；洗出的鎳優(yōu)選為重新回到離心萃取的待萃取物質(zhì)中，作為待萃取物質(zhì)的一部分。步驟207，對(duì)洗鎳后的萃取液中進(jìn)行逆向萃取；逆向萃取即反萃，利用硫酸將金屬萃取出來，這些金屬包括鈷、錳、鐵、鋁中的一種或多種，通過此步可以將上述金屬回收；為了達(dá)到較好的效果優(yōu)選為進(jìn)行3級(jí)逆向萃取(即3次逆向萃取)；逆向萃取后進(jìn)行分離，回收上述金屬，并將分離出金屬的其他的萃取液物質(zhì)的溶液進(jìn)行進(jìn)一步的處理。步驟208，對(duì)步驟207分離出的溶液進(jìn)行有機(jī)再生；有機(jī)再生是進(jìn)一步出去溶液中的金屬物質(zhì)，此步主要采用鹽酸進(jìn)行處理，主要出
9去的金屬為鐵；為了達(dá)到較好的效果，優(yōu)選為進(jìn)行2級(jí)有機(jī)再生(即2次有機(jī)再生)。本步驟為進(jìn)一步對(duì)金屬雜質(zhì)進(jìn)行分離回收提??；對(duì)有機(jī)再生后的物質(zhì)進(jìn)行分離，得到進(jìn)一步除鐵類金屬的溶液。步驟209，對(duì)步驟208得到的溶液進(jìn)行皂化；皂化可以采用NaOH進(jìn)行皂化處理，皂化率為；35_50 %，比如；35 %、40 %、45 %、50 % 或任意兩值之間的范圍，優(yōu)選得，40-45 %。皂化中把氫離子脫除，將鈉離子引進(jìn)，皂化后排除Na2S04。步驟210，將皂化后并脫除Na2SO4的溶液進(jìn)行回用到步驟205中；皂化后并脫除Na2SO4的溶液進(jìn)行回用到步驟205中通常重新作為萃取劑使用，通過這步循環(huán)使用可以將萃取劑回收利用，從而降低了萃取劑的使用量。步驟211，對(duì)萃余液進(jìn)行旋流電解，提取鎳；本步采用旋流電解，可以實(shí)現(xiàn)從含鎳低于10g/L的溶液中，直接電解沉積高純金屬鎳產(chǎn)品，從而縮短鎳紅土礦硫酸浸出液處理流程。所述電解的電流密度為200-800A/m2，比如 200A/m2、300A/m2、400A/m2、500A/ m2、600A/m2、700A/m2、800A/m2或任意兩值之間的范圍，優(yōu)選的300_500A/m2、電解液溫度為 45-85°C，比如，45°C、50°C、55°C、60°C、65°C、70°C、75°C、80°C、85°C或任意兩值之間的范圍，優(yōu)選得 50-75 °C > 電解液 pH 值為 2. 0-5. 5，比如，2. 0,2. 5,3. 0,3. 5,4. 0,4. 5,5. 0、 5. 5或任意兩值之間的范圍，優(yōu)選得2. 5-3. 5，在電解IKg鎳的情況下，萃余液循環(huán)流量為 200-600L/ 小時(shí)，比如，200L/ 小時(shí)、250L/ 小時(shí)、300L/ 小時(shí)、350L/ 小時(shí)、400L/ 小時(shí)、450L/ 小時(shí)、500L/小時(shí)、550L/小時(shí)、600L/小時(shí)或任意兩值之間的范圍；優(yōu)選得，300-400L/小時(shí)。本發(fā)明的方法，生產(chǎn)的金屬鎳產(chǎn)品純度高、工藝流程簡(jiǎn)潔、易于實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)、 生產(chǎn)成本低，能夠?qū)崿F(xiàn)低含量鎳紅土礦硫酸浸出液高效清潔處理，是一個(gè)同時(shí)兼顧了可靠性、適用性和經(jīng)濟(jì)型的先進(jìn)工藝。本發(fā)明對(duì)目前所采用的鎳紅土礦硫酸浸出液處理工藝進(jìn)行了優(yōu)化，采用先進(jìn)的離心萃取工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的箱式萃取工藝，大大減少了萃取劑的用量，同時(shí)提高了萃取效率，從而降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明還可以有以下的操作鎳紅土礦硫酸浸出液采用直接C272萃取工藝，從含大量雜質(zhì)的浸出液中直接萃取鈷，鈷反萃液進(jìn)行硫化沉淀得到CoS精礦，然后通過精煉生產(chǎn)出陰極鈷。萃鈷后的萃余液用一種羧酸萃取劑-VersaticlO萃取鎳，反萃硫酸鎳溶液送鎳電積生產(chǎn)陰極鎳。本發(fā)明還提供一種利用上述方法的從鎳紅土礦浸出液中回收鎳的裝置，如圖3，所示，包括中和裝置，用于采用石灰石對(duì)鎳紅土礦浸出液進(jìn)行處理，利用化學(xué)反應(yīng)中和所述浸出液中的硫酸；離心萃取裝置，用于用二烷基磷酸對(duì)中和裝置得到的中和溶液進(jìn)行一級(jí)以上的離心萃取，將所述浸出液中的鎳和金屬雜質(zhì)進(jìn)行分離；萃取液處理裝置，用于對(duì)離心萃取裝置中得到的萃取液進(jìn)行處理，利用化學(xué)反應(yīng)進(jìn)一步將萃取液中的鎳和金屬雜質(zhì)分離，對(duì)去除所述鎳和所述金屬雜質(zhì)的萃取液進(jìn)行皂化處理；回送裝置，用于將所述萃取液處理裝置中皂化后的溶液回送到離心萃取裝置中作為萃取劑使用；萃余液處理裝置，用于對(duì)離心萃取裝置中得到的萃余液進(jìn)行電解，提取鎳；其中，所述浸出液中鎳含量為l-10g/L，和/或鐵含量為0. l-3g/L，和/或鈷含量為 0. 2-0. 5g/L ；金屬雜質(zhì)包括鐵、鈷、錳、鋁中的一種或多種。所述中和裝置優(yōu)選為設(shè)有測(cè)溫設(shè)備、pH值測(cè)量設(shè)備；所述測(cè)溫設(shè)備，優(yōu)選為用于測(cè)量中和反應(yīng)的反應(yīng)液的溫度；所述PH值測(cè)量設(shè)備，優(yōu)選為用于測(cè)量中和反應(yīng)的pH值。所述裝置優(yōu)選為進(jìn)一步包括混合設(shè)備；所述混合設(shè)備，優(yōu)選為用于將按設(shè)定體積比稱量的二烷基磷酸和煤油進(jìn)行混合；貝Ij,所述混合設(shè)備優(yōu)選為通過萃取劑輸送管道與所述離心萃取裝置相連通，優(yōu)選得， 所述離心萃取裝置優(yōu)選為包括依次相連的3套離心萃取設(shè)備。所述萃取液處理裝置優(yōu)選為包括依次相連的洗鎳處理設(shè)備、逆向萃取處理設(shè)備、 有機(jī)再生處理設(shè)備、皂化處理設(shè)備；其中，所述洗鎳處理設(shè)備，優(yōu)選為用于進(jìn)行一級(jí)以上的洗鎳處理，利用化學(xué)反應(yīng)將萃取液中的鎳進(jìn)一步提??；所述洗鎳處理設(shè)備的鎳出口連接有鎳回送管道，所述鎳回送管道與所述離心萃取裝置相連，優(yōu)選為用于并從所述鎳出口排出的鎳返回到所述離心萃取裝置中作為待萃取物質(zhì)使用；優(yōu)選得，所述洗鎳處理設(shè)備優(yōu)選為包含兩套洗鎳處理子設(shè)備；所述逆向萃取處理設(shè)備，優(yōu)選為用于進(jìn)行一級(jí)以上的逆向萃取處理，利用化學(xué)反應(yīng)，通過硫酸將金屬雜質(zhì)逆向萃取提取，并對(duì)逆向萃取提取的金屬雜質(zhì)進(jìn)行收集；優(yōu)選得， 所述逆向萃取處理設(shè)備優(yōu)選為包含3套依次相連的逆向萃取處理子設(shè)備；所述有機(jī)再生處理設(shè)備，優(yōu)選為用于進(jìn)行一級(jí)以上的有機(jī)再生處理，利用化學(xué)反應(yīng)，通過鹽酸將金屬雜質(zhì)進(jìn)行提取，其金屬出口通過金屬雜質(zhì)回收管道與金屬雜質(zhì)收集設(shè)備相連，所述金屬雜質(zhì)收集設(shè)備用于對(duì)回收有機(jī)再生提取的金屬雜質(zhì)進(jìn)行收集；優(yōu)選得，所述有機(jī)再生處理設(shè)備優(yōu)選為包括2套依次相連的有機(jī)再生處理子設(shè)備；皂化處理設(shè)備，優(yōu)選為用于對(duì)去除所述鎳和所述金屬雜質(zhì)的萃取液進(jìn)行皂化處理；所述皂化處理設(shè)備的皂化溶液出口優(yōu)選為通過溶液回送管道連接所述離心萃取裝置， 所述溶液回送管道優(yōu)選為用于將皂化后的溶液返回到所述離心萃取裝置作為萃取劑使用。萃余液處理裝置優(yōu)選為設(shè)有電解液測(cè)溫設(shè)備、電流密度控制設(shè)備、電解液PH值測(cè)量設(shè)備、萃余液流量控制設(shè)備；其中，所述電解液測(cè)溫設(shè)備，優(yōu)選為用于測(cè)量電解液的溫度；所述電流密度控制設(shè)備，優(yōu)選為用于控制電流密度；所述電解液pH值測(cè)量設(shè)備，優(yōu)選為用于測(cè)量電解液pH值；所述萃余液流量控制設(shè)備，優(yōu)選為用于控制萃余液流量。一種從鎳紅土浸出液回收鎳的方法和裝置，能夠達(dá)到如下的有益效果
1.降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明對(duì)低含量鎳的鎳紅土礦浸出液進(jìn)行提取鎳，其中用先進(jìn)的離心萃取工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的箱式萃取工藝，大大減少了萃取劑的用量，同時(shí)對(duì)萃取液進(jìn)行處理，回收萃取劑并回用到離心萃取過程中，也大大減少了萃取劑的用量，提高了萃取效率，減少了萃取體系，降低了萃取劑一級(jí)投入量和損耗量。而且，采用旋流電解技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電解技術(shù)，可以從低濃度鎳的溶液中直接電解趁機(jī)高純金屬鎳產(chǎn)品，從而縮短了鎳紅土礦硫酸浸出液處理流程，通過以上措施，降低了萃取劑的用量、縮短了工藝流程，從而大大降低了生產(chǎn)成本。2.簡(jiǎn)化工藝流程，簡(jiǎn)化處理過程。本發(fā)明采用旋流電解技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電解技術(shù)， 可以從低濃度鎳的溶液中直接電解趁機(jī)高純金屬鎳產(chǎn)品，從而縮短了鎳紅土礦硫酸浸出液處理流程。而且生產(chǎn)的金屬鎳產(chǎn)品純度稿、工藝流程簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)、生產(chǎn)成本低，并且在對(duì)萃取液處理的過程中實(shí)現(xiàn)了低含量鎳紅土礦硫酸浸出液的高效清潔處理，工藝簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)單。本發(fā)明提供的各種實(shí)施例可根據(jù)需要以任意方式相互組合，通過這種組合得到的技術(shù)方案，也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若對(duì)本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種從鎳紅土礦浸出液中回收鎳的方法，其特征在于，包括A.采用石灰石對(duì)鎳紅土礦浸出液進(jìn)行處理，利用化學(xué)反應(yīng)中和所述浸出液中的硫酸；B.用二烷基磷酸對(duì)A步驟得到的中和溶液進(jìn)行一級(jí)以上的離心萃取，將所述浸出液中的鎳和金屬雜質(zhì)進(jìn)行分離；C.對(duì)B步驟得到的萃取液進(jìn)行處理，利用化學(xué)反應(yīng)進(jìn)一步將萃取液中的鎳和金屬雜質(zhì)分離，對(duì)去除所述鎳和所述金屬雜質(zhì)的萃取液進(jìn)行皂化處理，將皂化后的溶液返回到B步驟作為萃取劑使用；D.對(duì)B步驟得到的萃余液進(jìn)行旋流電解，提取鎳；其中，所述浸出液中鎳含量為l-10g/L，和/或鐵含量為0. l_3g/L，和/或鈷含量為 0. 2-0. 5g/L ；金屬雜質(zhì)包括鐵、鈷、錳、鋁中的一種或多種。
2.如權(quán)利要求1所述的從鎳紅土礦浸出液中回收鎳的方法，其特征在于，所述步驟A中和后的溶液的pH為4. 0-5. 5 ；優(yōu)選得，pH為4. 0-4. 5 ；和/或，所述步驟A中和溫度為70°C -90°C，優(yōu)選得，中和溫度為75°C -85°C ；和/或，所述步驟A中和時(shí)間為1-3小時(shí)；優(yōu)選得，中和時(shí)間為1-2小時(shí)。
3.如權(quán)利要求1所述的從鎳紅土礦浸出液中回收鎳的方法，其特征在于，在步驟B之前，所述方法進(jìn)一步包括將二烷基磷酸溶于煤油；優(yōu)選得，二烷基磷酸占二烷基磷酸和煤油混合液的體積比為5% -15% ；更優(yōu)選得，二烷基磷酸占二烷基磷酸和煤油混合液的體積比為 8% -10% ；則，步驟B中，所述用二烷基磷酸對(duì)A步驟得到的中和溶液進(jìn)行一級(jí)以上的離心萃取進(jìn)一步包括用二烷基磷酸和煤油的混合液對(duì)A步驟得到的中和溶液進(jìn)行一級(jí)以上的離心萃??；優(yōu)選得，用二烷基磷酸和煤油的混合液對(duì)A步驟得到的中和溶液進(jìn)行3級(jí)離心萃取。
4.如權(quán)利要求1所述的從鎳紅土礦浸出液中回收鎳的方法，其特征在于，所述對(duì)B步驟得到的萃取液進(jìn)行處理包括a.一級(jí)以上的洗鎳處理，利用化學(xué)反應(yīng)將萃取液中的鎳進(jìn)一步提取，并將提取的鎳返回到B步驟中作為待萃取物質(zhì)使用；優(yōu)選得，兩級(jí)洗鎳處理；b.一級(jí)以上的逆向萃取處理，利用化學(xué)反應(yīng)，通過硫酸將金屬雜質(zhì)逆向萃取提取，并對(duì)逆向萃取提取的金屬雜質(zhì)進(jìn)行收集；優(yōu)選得，3級(jí)逆向萃取處理；c.一級(jí)以上的有機(jī)再生處理，利用化學(xué)反應(yīng)，通過鹽酸將金屬雜質(zhì)進(jìn)行提取，并回收有機(jī)再生提取的金屬雜質(zhì)進(jìn)行收集；優(yōu)選得，2級(jí)有機(jī)再生處理；和/或，所述對(duì)去除所述鎳和所述金屬雜質(zhì)的萃取液進(jìn)行皂化處理中所述皂化處理包括用NaOH進(jìn)行皂化處理；優(yōu)選得，皂化率為35-50%，更優(yōu)選得，皂化率為40_45%。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的從鎳紅土礦浸出液中回收鎳的方法，其特征在于，所述D步驟中，所述電解的電流密度為200-800A/m2、電解液溫度為45-85 °C、電解液pH值為 2. 0-5. 5，在電解IKg鎳的情況下，萃余液循環(huán)流量為200-600L/小時(shí)；優(yōu)選得，所述電解的電流密度為300-500A/m2、電解液溫度為50-75°C、電解液pH值為2. 5-3. 5，在電解IKg鎳的情況下，萃余液循環(huán)流量為300-400L/小時(shí)。
6.一種利用權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述方法的從鎳紅土礦浸出液中回收鎳的裝置，其特征在于，包括中和裝置，用于采用石灰石對(duì)鎳紅土礦浸出液進(jìn)行處理，利用化學(xué)反應(yīng)中和所述浸出液中的硫酸；離心萃取裝置，用于用二烷基磷酸對(duì)中和裝置得到的中和溶液進(jìn)行一級(jí)以上的離心萃取，將所述浸出液中的鎳和金屬雜質(zhì)進(jìn)行分離；萃取液處理裝置，用于對(duì)離心萃取裝置中得到的萃取液進(jìn)行處理，利用化學(xué)反應(yīng)進(jìn)一步將萃取液中的鎳和金屬雜質(zhì)分離，對(duì)去除所述鎳和所述金屬雜質(zhì)的萃取液進(jìn)行皂化處理；回送裝置，用于將所述萃取液處理裝置中皂化后的溶液回送到離心萃取裝置中作為萃取劑使用；萃余液處理裝置，用于對(duì)離心萃取裝置中得到的萃余液進(jìn)行電解，提取鎳； 其中，所述浸出液中鎳含量為l-10g/L，和/或鐵含量為0. l_3g/L，和/或鈷含量為 0. 2-0. 5g/L ；金屬雜質(zhì)包括鐵、鈷、錳、鋁中的一種或多種。
7.如權(quán)利要求6所述的從鎳紅土礦浸出液中回收鎳的裝置，其特征在于， 所述中和裝置設(shè)有測(cè)溫設(shè)備、PH值測(cè)量設(shè)備；所述測(cè)溫設(shè)備，用于測(cè)量中和反應(yīng)的反應(yīng)液的溫度； 所述PH值測(cè)量設(shè)備，用于測(cè)量中和反應(yīng)的PH值。
8.如權(quán)利要求6所述的從鎳紅土礦浸出液中回收鎳的裝置，其特征在于， 所述裝置進(jìn)一步包括混合設(shè)備；所述混合設(shè)備用于將按設(shè)定體積比稱量的二烷基磷酸和煤油進(jìn)行混合； 則，所述混合設(shè)備通過萃取劑輸送管道與所述離心萃取裝置相連通，優(yōu)選得，所述離心萃取裝置包括依次相連的3套離心萃取設(shè)備。
9.如權(quán)利要求6所述的從鎳紅土礦浸出液中回收鎳的裝置，其特征在于，所述萃取液處理裝置包括依次相連的洗鎳處理設(shè)備、逆向萃取處理設(shè)備、有機(jī)再生處理設(shè)備、皂化處理設(shè)備；其中，所述洗鎳處理設(shè)備，用于進(jìn)行一級(jí)以上的洗鎳處理，利用化學(xué)反應(yīng)將萃取液中的鎳進(jìn)一步提取；所述洗鎳處理設(shè)備的鎳出口連接有鎳回送管道，所述鎳回送管道與所述離心萃取裝置相連，用于并從所述鎳出口排出的鎳返回到所述離心萃取裝置中作為待萃取物質(zhì)使用；優(yōu)選得，所述洗鎳處理設(shè)備包含兩套洗鎳處理子設(shè)備；所述逆向萃取處理設(shè)備，用于進(jìn)行一級(jí)以上的逆向萃取處理，利用化學(xué)反應(yīng)，通過硫酸將金屬雜質(zhì)逆向萃取提取，并對(duì)逆向萃取提取的金屬雜質(zhì)進(jìn)行收集；優(yōu)選得，所述逆向萃取處理設(shè)備包含3套逆向萃取處理子設(shè)備；所述有機(jī)再生處理設(shè)備，用于進(jìn)行一級(jí)以上的有機(jī)再生處理，利用化學(xué)反應(yīng)，通過鹽酸將金屬雜質(zhì)進(jìn)行提取，其金屬出口通過金屬雜質(zhì)回收管道與金屬雜質(zhì)收集設(shè)備相連，所述金屬雜質(zhì)收集設(shè)備用于對(duì)回收有機(jī)再生提取的金屬雜質(zhì)進(jìn)行收集；優(yōu)選得，所述有機(jī)再生處理設(shè)備包括2套有機(jī)再生處理子設(shè)備；皂化處理設(shè)備，用于對(duì)去除所述鎳和所述金屬雜質(zhì)的萃取液進(jìn)行皂化處理；所述皂化處理設(shè)備的皂化溶液出口通過溶液回送管道連接所述離心萃取裝置，所述溶液回送管道用于將皂化后的溶液返回到所述離心萃取裝置作為萃取劑使用。
10.如權(quán)利要求6-9任一項(xiàng)所述的從鎳紅土礦浸出液中回收鎳的裝置，其特征在于， 萃余液處理裝置設(shè)有電解液測(cè)溫設(shè)備、電流密度控制設(shè)備、電解液PH值測(cè)量設(shè)備、萃余液流量控制設(shè)備； 其中，所述電解液測(cè)溫設(shè)備，用于測(cè)量電解液的溫度； 所述電流密度控制設(shè)備，用于控制電流密度； 所述電解液PH值測(cè)量設(shè)備，用于測(cè)量電解液pH值； 所述萃余液流量控制設(shè)備，用于控制萃余液流量。
全文摘要
本發(fā)明涉及化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種從鎳紅土浸出液回收鎳的方法和裝置。該方法包括A.采用石灰石對(duì)鎳紅土礦浸出液進(jìn)行處理，利用化學(xué)反應(yīng)中和所述浸出液中的硫酸；B.用二烷基磷酸對(duì)A步驟得到的中和溶液進(jìn)行一級(jí)以上的離心萃取，將所述浸出液中的鎳和金屬雜質(zhì)進(jìn)行分離；C.對(duì)B步驟得到的萃取液進(jìn)行處理，利用化學(xué)反應(yīng)進(jìn)一步將萃取液中的鎳和金屬雜質(zhì)分離，對(duì)去除所述鎳和所述金屬雜質(zhì)的萃取液進(jìn)行皂化處理，將皂化后的溶液返回到B步驟作為萃取劑使用；D.對(duì)B步驟得到的萃余液進(jìn)行旋流電解，提取鎳；金屬雜質(zhì)包括鐵、鈷、錳、鋁中的一種或多種。本發(fā)明能夠降低生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C25C1/08GK102443700SQ20111041210
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者劉曉鵬, 李占威, 石文堂, 謝云飛, 魏海軍 申請(qǐng)人:四川金岳新型材料有限公司