一种红土镍矿酸浸硅渣生产硅藻土的方法技术

一种红土镍矿酸浸硅渣生产硅藻土的方法，该方法是针对红土镍矿酸浸硅渣资源化研究中存在的问题，提供一种简便的资源化方法，废渣通过研磨、酸洗、烘干等工序，可以利用废渣低成本生产符合国标的硅藻土，同时有利于提高冶镍系统镍的收率。本发明专利技术的优点是：该方法投入资金少、产品质量可靠，属于清洁生产工艺，有显著的经济效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
一种红土镍矿酸浸硅渣生产硅藻土的方法
本专利技术涉及一种红土镍矿酸浸硅渣生产硅藻土的方法，属于资源环境领域。
技术介绍
红土镍主要成分为Ni、SiO2、MgO、Fe2O3、Al2O3、CaO等，其中Si含量一般为3-35％，湿法冶镍时，常用硫酸(或者盐酸)酸浸，酸浸废渣的主要成分是SiO2，含量可达70-90％，同时含有少量Mg、Al和Ca等成分，这部分基本都作为废渣堆放，占用大面积土地，耗费巨大而且污染环境。近年来随着国家对清洁生产的要求提高及人们环保意识的增强，国内外关于废物处理和再生利用的各项法规逐步实施，对废物的处理要求也越来越高，冶镍企业废渣资源化处置势在必行。废渣中硅资源化的利用，既可以减少废渣处置费用，又可以产生新的效益，符合循环经济的理念和清洁生产要求。硅藻土是一种具有生物结构的岩石，属于粘土矿物的一种，由古代硅藻的遗骸组成，其化学成分主要为SiO2，还含有少量Al2O3、CaO、MgO等，另外还含有少量有机杂质。硅藻土中硅藻含量越多，杂质越少，则颜色越白，质越轻，其疏松堆密度一般在0.4-0.9克/立方厘米之间，真比重一般在2.2克/立方厘米左右。由于硅藻体具有众多的壳体孔洞，使硅藻土具多孔质构造，硅藻土的孔隙度达90-92％，吸水性强烈。硅藻土在酸中(例如在HCl、HSO4、HNO3中)不溶解，但溶于HF和KOH。硅藻土的用途十分广泛，涉及水处理、化工、建材、石化、医药、冶金、橡胶、油漆、涂料、化妆品、机械、能源等行业。在现有技术中，硅藻土加工主要是除去其中泥砂、碎屑及铁、铝等杂质，使硅藻富集。一般采用重力选矿方法，重力选矿可分为干式和湿式两种，干式分选是采用空气分离机除掉脉石，或采用旋转式干燥机除掉有机物、易挥发物和水分，这种分选方式主要用于高品位矿石；湿法分选采用水力旋流器等除掉矿石中较大的脉石杂质，主要用于低品位矿石。硅藻土的提纯常采用化学选矿方法，即向矿浆中加入酸及辅助药剂除掉铁、铝等杂质，加工流程通常为：原矿→一段磨矿及干燥→二段磨矿及干燥→预分级→旋风器分离→粉状产品(可作为最终产品)→回转窑煅烧(或加助熔剂煅烧)→磨矿冷却→分选分级→填料级或助滤剂产品。。红土镍矿酸浸废渣，其成分与硅藻土主要成分相近，产生的过程也经过粉碎、酸浸等工序，关键工序与硅藻土相同，其硅经过酸浸也是多空结构，活性高；但是由于湿法冶镍对硅的孔隙度没有特别要求，也没有对杂质针对性处理，这部分废渣达不到硅藻土的性能；采用合理工艺在湿法冶镍过程中或者对硅渣进行改性，达到硅藻土标准，可以产生巨大的经济效益和社会效益，是冶镍产业重大创新。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述存在问题，提供一种红土镍矿酸浸硅渣生产硅藻土的方法，该方法利用废渣低成本生产符合国标的硅藻土，同时有利于提高冶镍系统镍的收率，该方法投入资金少、产品质量可靠，属于清洁生产工艺，有巨大的经济效益和社会效益。本专利技术的技术方案：一种红土镍矿酸浸硅渣生产硅藻土的方法，步骤如下：1)在搅混器中将红土镍矿酸浸硅渣加入水或者酸液，搅拌均匀，得到固液混合物；2)将上述固液混合物输送到研磨机，研磨硅渣，直到硅渣固体颗粒粒径为1-30微米；3)将上述研磨后的固液混合物进入脱水机进行固液分离，并水洗固体物至pH为3-7；4)将上述水洗合格的固体物在100-500℃进行烘干干燥至水分<2％；5)烘干物经粉碎包装，制得符合国标要求的硅藻土；浸泡酸液及洗水回收用于湿法冶镍酸浸系统配酸使用或处理达标排放。所述步骤1)中酸液为硫酸、盐酸、醋酸、硝酸中的一种或两种以上任意比例的混合液，酸液的浓度为1-30wt％；红土镍矿酸浸硅渣与水或者酸液的质量比为1：0.5-2.0。所述步骤2)中研磨机为胶体磨、砂磨机或球磨机。本专利技术的有益效果是：1)本专利技术使用研磨的方法改变硅渣粒径，利用酸助磨同时浸取杂质，可以提高硅渣孔隙率，同时去除废渣中铁、镍、镁等元素，使硅藻土质量达到标准要求。2)本专利技术中酸液和洗液套用，可以减少镍矿酸浸时酸耗，同时废渣中余镍可以进一步溶出，提高系统镍的总收率，使湿法冶镍综合成本降低，经济效益显著，对湿法冶镍工艺有重大创新意义。附图说明图1是本专利技术工艺流程图。具体实施方式以下通过实施例进一步说明，但不构成对本专利技术的限制。实施例1：一种红土镍矿酸浸硅渣生产硅藻土的方法，其步骤如下：1)在搅混器中加入1000Kg红土镍矿酸浸硅渣(干基计算)同时加入浓度为6wt％硫酸溶液1200kg，搅拌均匀，得到固液混合物；2)将上述固液混合物输送到胶体磨，研磨硅渣，直到硅渣固体颗粒粒径达到5微米；3)研磨完成的固液混合物进入脱水机进行固液分离，并水洗固体物至pH为5；4)将上述水洗合格的固体物在200℃进行烘干干燥至水分<2％；5)烘干物经粉碎包装，制得符合国标要求的硅藻土；浸泡酸液及洗水回收用于湿法冶镍酸浸系统配酸使用或处理达标排放。图1是本专利技术工艺流程图。经检测得到符合GB/T24265-2014质量要求的硅藻土920kg，SiO2含量为80.1wt％。实施例2：一种红土镍矿酸浸硅渣生产硅藻土的方法，其步骤如下：1)在搅混器中加入1000Kg红土镍矿酸浸硅渣(干基计算)同时加入16％硫酸溶液1200kg，搅拌均匀，得到固液混合物；2)将上述固液混合物，输送到胶体磨，研磨硅渣，直到硅渣固体颗粒粒径达到d50＝3微米。3)研磨完成的固液混合物进入脱水机进行固液分离，并水洗固体物至pH为6；4)将上述水洗合格的固体物在300℃进行烘干干燥至水分<2％；5)烘干物经粉碎包装，制得符合国标要求的硅藻土；浸泡酸液及洗水回收用于湿法冶镍酸浸系统配酸使用或处理达标排放。经检测得到符合GB/T24265-2014质量要求的硅藻土850kg，SiO2含量为90.5wt％。5)研磨酸液套用于湿法冶镍酸浸系统。实施例3：一种红土镍矿酸浸硅渣生产硅藻土的方法，其步骤如下：1)在搅混器中加入1000Kg红土镍矿酸浸硅渣(干基计算)同时加入10％盐酸溶液1100kg，搅拌均匀，得到固液混合物；2)将上述固液混合物，输送到球磨机，研磨硅渣，直到硅渣固体颗粒粒径达到d50＝7微米。3)研磨完成的固液混合物进入脱水机进行固液分离并水洗固体物至pH为5；4)将上述水洗合格的固体物在400℃进行烘干干燥至水分<2％；5)烘干物经粉碎包装，制得符合国标要求的硅藻土；浸泡酸液及洗水回收用于湿法冶镍酸浸系统配酸使用或处理达标排放。经检测得到符合GB/T24265-2014质量要求的硅藻土880kg，SiO2含量为83.0wt％。上述实施例只为说明本专利技术的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本专利技术的内容并据以实施，并不能以此限制本专利技术的保护范围。凡根据本专利技术精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种红土镍矿酸浸硅渣生产硅藻土的方法，其特征在于步骤如下：1)在搅混器中将红土镍矿酸浸硅渣加入水或者酸液，搅拌均匀，得到固液混合物；2)将上述固液混合物输送到研磨机，研磨硅渣，直到硅渣固体颗粒粒径为1‑30微米；3)将上述研磨后的固液混合物进入脱水机进行固液分离，并水洗固体物至pH为3‑7；4)将上述水洗合格的固体物在100‑500℃进行烘干干燥至水分<2％；5)烘干物经粉碎包装，制得符合国标要求的硅藻土；浸泡酸液及洗水回收用于湿法冶镍酸浸系统配酸使用或处理达标排放。

【技术特征摘要】
1.一种红土镍矿酸浸硅渣生产硅藻土的方法，其特征在于步骤如下：1)在搅混器中将红土镍矿酸浸硅渣加入水或者酸液，搅拌均匀，得到固液混合物；2)将上述固液混合物输送到研磨机，研磨硅渣，直到硅渣固体颗粒粒径为1-30微米；3)将上述研磨后的固液混合物进入脱水机进行固液分离，并水洗固体物至pH为3-7；4)将上述水洗合格的固体物在100-500℃进行烘干干燥至水分<2％；5)烘干物经粉碎包装，制得符合国标要求的硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：李梅彤，张柯，袁文蛟，
申请(专利权)人：天津理工大学，
类型：发明
国别省市：天津,12