一种用于从红土镍矿浸提液中提取金属镍的新方法技术

本发明专利技术提供了一种用于从红土镍矿浸提液中提取金属镍的新方法，该方法整个工艺过程包含以下步骤：红土镍矿浸提液从原料罐通过进料管进入树脂塔中，其中的镍离子被树脂吸附富集；树脂吸附饱和后，淋洗液通过淋洗液进料管进入树脂塔内，将未被吸附镍的红土镍矿浸提液洗回原料罐中等待下次吸附等步骤。本方法与常规的固定床系统相比，树脂的利用率可提高20％以上，树脂利用效率增加40％以上，生产成本可降低30‑50％。并且通道旋转切换阀系统由于采用了全密封及提取液吸附与料顶水的间隔运行，降低了整个运行过程中水的消耗和废水的排放，提高了生产可靠性，并且可实现全年无歇运转。

A new method for the extraction of nickel from laterite

【技术实现步骤摘要】
一种用于从红土镍矿浸提液中提取金属镍的新方法
本专利技术涉及用一种先进的连续离子交换装置从红土镍矿浸提液中回收金属镍的连续离子交换方法，属于湿法冶金领域。
技术介绍
在湿法开采红土镍矿，对红土镍矿浸提液中的镍进行纯化回收过程中，目前的生产方式主要包括还原焙烧-氨浸工艺和常压酸浸工艺。还原焙烧-氨浸工艺是将红土700℃还原焙烧成镍、钴合金，再经过多级逆流氨浸，钴、镍等进入浸出液，浸出液经硫化沉淀，沉淀母液再除铁、除氨，产出碱式硫酸盐，煅烧后生产出氧化镍等产品。常压酸浸工艺是将红土镍矿进行磨矿和分级处理，将磨碎后的矿浆和洗涤液与硫酸铵按照一定的比例在加热条件下反应，将矿石中的镍浸出进入溶液，再用碳酸钙进行中和处理、过滤进行固液分离，得到的浸出液使用氧化钙或硫酸钠做沉淀剂进行沉镍。上述方法是采用溶剂对浸提液进行萃取和反萃取或者沉淀的方法分离出镍，再加入硫化物或者氢氧化物进行沉淀，最后用硫酸酸化得到硫酸镍。在整个生产过程中，由于化学品消耗量大、环境污染严重、生产流程长，导致收率较低，生产成本和环境压力较高。专利CN1452513A公开了一种流体处理装置，该装置包括布料装置，具有在固定壳体内的旋转盘，以及用于旋转旋转盘的马达，通过布料装置上含的进料管和出料管与容器内的固体物质产生接触作用，从而实现流体的处理过程。该方法主要是提出一种装置构造及流体分布方法，并未涉及到具体的某一生产工艺和方法，不具有可操作性和生产实践性。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术中的问题，提供一种简单的从红土镍矿浸提液中回收镍离子的方法，在使用过程中利用多柱串联或者并联的方法与通道旋转切换阀的切换模式相结合的方式，使料液在流经床层时快速地实现镍离子的回收，整个过程中吸附、淋洗、解吸、吸附尾液顶解吸液等步骤通过自动化控制同时运行，通过以上方式可以有效的实现镍离子的回收，它具有收率高、纯度高、操作简单、生产成本低的优点。为实现上述技术目的，本专利技术采用以下技术手段：红土镍矿浸提液原料、淋洗液、解吸液、红土镍矿浸提液吸附尾液，分别通过位于通道旋转切换阀系统转盘上下的红土镍矿浸提液进料管、淋洗液进料管、解吸液进料管、吸附尾液顶解吸液进料管，通过通道旋转切换阀系统内孔道和通道分别进入到对应的树脂柱中后，从吸附尾液出料管、淋洗液出料管、合格液出料管、吸附尾液顶解吸液出料管出，完成整个工艺过程。树脂柱通过位于通道旋转切换阀系统的通道进行串联或者并联连接。整个工艺过程包含以下步骤：(1)吸附区：红土镍矿浸提液从红土镍矿浸提液原料罐，通过红土镍矿浸提液进料管进入树脂塔N1中，其中的镍离子被树脂吸附富集，被提取完镍离子的红土镍矿浸提液尾液通过吸附尾液出料管进入尾液罐。(2)淋洗区：树脂吸附饱和后，淋洗液从淋洗液罐通过淋洗液进料管进入树脂塔N2内，将未被吸附镍的红土镍矿浸提液洗回红土镍矿浸提液原料罐中，等待下次吸附。(3)解吸区：淋洗结束后，解吸液从解吸液罐通过解吸液进料管进入树脂塔N3内，将树脂上吸附的镍离子解吸下来，解吸出来的富含镍离子的解吸液通过合格液出料管排入至解吸合格液罐。(4)吸附尾液顶水区：解吸结束后，红土镍矿浸提液吸附尾液从吸附尾液顶解吸液进料管进入树脂塔N4中，对树脂柱中的解吸液进行置换并疏松树脂，置换出来的解吸液，通过吸附尾液顶解吸液出料管排放解吸液罐中进行回收；所述的树脂塔N1、N2、N3、N4，数量为一个或多个、串联或并联模式连接，其数量可根据工艺要求与通道旋转切换阀系统通道匹配，树脂塔中装填螯合树脂。所述的淋洗液为纯水、0.1-50％(w/w)盐水溶液、0.1-36％(w/w)盐酸溶液、0.1-98％(w/w)硫酸溶液、0.1-50％(w/w)氢氧化钠溶液中的一种或几种的混合物，优选为纯水、0.1-4％(w/w)盐酸、0.1-6％(w/w)硫酸中的一种，更优选为纯水、0.1-2％(w/w)盐酸、0.1-4％(w/w)硫酸中的一种，最优选为纯水、0.1-0.4％(w/w)盐酸、0.2-0.6％(w/w)硫酸中的一种。所述的解吸液为0.1-36％(w/w)盐酸溶液、0.1-98％(w/w)硫酸溶液、0.1-30％(w/w)磷酸溶液、0.1-90％(w/w)醋酸溶液、0.1-8％(w/w)EDTA溶液、0.1-50％(w/w)氢氧化钠溶液等，优选为8-10％(w/w)盐酸溶液、12-15％(w/w)硫酸溶液、15-20％(w/w)磷酸溶液中的一种或几种的混合物，优选为1-20％(w/w)盐酸溶液、1-30％(w/w)硫酸溶液、1-30％(w/w)磷酸溶液、1-50％(w/w)醋酸溶液中的一种，较优选为4-10％(w/w)盐酸溶液、6-20％(w/w)硫酸溶液、6-20％(w/w)磷酸溶液、10-30％(w/w)醋酸溶液中的一种，更优选为8-10％(w/w)盐酸溶液、12-15％(w/w)硫酸溶液、15-20％(w/w)磷酸溶液中的一种。所述的通道旋转切换阀系统旋转切换时间为0.01-24小时。本专利技术提供的方法最优选技术方案包括：(1)将红土镍矿浸提液以5BV/h流速进入通道旋转切换阀装置N1树脂塔中，料液中的镍离子被树脂柱中的树脂所吸附，吸附尾液流出装置；(2)使用0.5％(w/w)的硫酸以2BV/h的流速，对吸附饱和的N2树脂塔内的杂质进行清洗；(3)使用15％(w/w)的硫酸2.2BV/h的流速对N3树脂塔内的树脂进行解吸，得到硫酸镍溶液进入生产后工序；(4)使用吸附尾液以0.8BV/h的流速对N4树脂塔内的水进行置换回收；(5)通道旋转切换阀的切换时间为1小时。本专利技术提供了一种用于从红土镍矿浸提液中提取金属镍的新方法，其是以通道旋转切换阀连续吸附系统与红土镍矿浸提液提镍树脂工艺结合，创新性地提出了连续式红土镍矿浸提液提镍的新方法。利用通道旋转切换阀设备简单易操作的特性，并结合红土镍矿浸提液提镍工艺特殊性，相比于常规的固定床系统，树脂的利用率20％可提高以上，树脂利用效率增加40％以上，生产成本可降低30-50％。并且通道旋转切换阀系统由于采用了全密封及提取液吸附与料顶水的间隔运行，降低了整个运行过程中水的消耗和废水的排放，提高了生产可靠性并且可实现全年无歇运转。本专利技术涉及的一种用于红土镍矿浸提液中回收镍离子的方法可以有效地对镍离子进行回收，操作简单，运行成本低，生产效率高，收率可以达到99％以上。附图说明图1：通道旋转切换阀系统进出管路示意图1.通道旋转切换阀系统；2.吸附尾液顶解吸液出料管；3.红土镍矿浸提液进料管4.淋洗液进料管；5.解吸液进料管；6.树脂柱；7.吸附尾液顶解吸液进料管8.红土镍矿浸提液出料管9.淋洗液出料管10.合格液出料管；图2：双氧水纯化工艺流程示意图11.红土镍矿浸提液原料罐12.淋洗液罐13.解吸液罐14.吸附尾液罐15.解吸合格液罐具体实施方式为了使本专利技术的内容更容易本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于从红土镍矿浸提液中提取金属镍的新方法，其特征在于包括以下步骤：/n红土镍矿浸提液原料、淋洗液、解吸液、红土镍矿浸提液吸附尾液，分别通过位于通道旋转切换阀系统转盘上下的红土镍矿浸提液进料管、淋洗液进料管、解吸液进料管、吸附尾液顶解吸液进料管，通过通道旋转切换阀系统内孔道和通道分别进入到对应的树脂柱中后，从吸附尾液出料管、淋洗液出料管、合格液出料管、吸附尾液顶解吸液出料管，完成整个工艺过程，树脂柱通过位于通道旋转切换阀系统的通道进行串联或者并联连接；/n整个工艺过程包含以下步骤：/n①吸附区：红土镍矿浸提液从红土镍矿浸提液原料罐，通过红土镍矿浸提液进料管进入树脂塔N1中，其中的镍离子被树脂吸附富集，被提取完镍离子的红土镍矿浸提液尾液通过吸附尾液出料管进入尾液罐；/n②淋洗区：树脂吸附饱和后，淋洗液从淋洗液罐通过淋洗液进料管进入树脂塔N2内，将未被吸附镍的红土镍矿浸提液洗回红土镍矿浸提液原料罐中等待下次吸附；/n③解吸区：淋洗结束后，解吸液从解吸液罐通过解吸液进料管进入树脂塔N3内，将树脂上吸附的镍离子解吸下来，解吸出来的富含镍离子的解吸液通过合格液出料管排入至解吸合格液罐；/n④吸附尾液顶解吸液区：解吸结束后，红土镍矿浸提液吸附尾液从吸附尾液顶解吸液进料管进入树脂塔N4中，对树脂柱中的解吸液进行置换并疏松树脂，置换出来的解吸液通过吸附尾液顶解吸液出料管排放至解吸液罐中进行回收；/n⑤根据工艺要求，对通道旋转切换阀的转动时间进行设定来实现切柱。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于从红土镍矿浸提液中提取金属镍的新方法，其特征在于包括以下步骤：
红土镍矿浸提液原料、淋洗液、解吸液、红土镍矿浸提液吸附尾液，分别通过位于通道旋转切换阀系统转盘上下的红土镍矿浸提液进料管、淋洗液进料管、解吸液进料管、吸附尾液顶解吸液进料管，通过通道旋转切换阀系统内孔道和通道分别进入到对应的树脂柱中后，从吸附尾液出料管、淋洗液出料管、合格液出料管、吸附尾液顶解吸液出料管，完成整个工艺过程，树脂柱通过位于通道旋转切换阀系统的通道进行串联或者并联连接；
整个工艺过程包含以下步骤：
①吸附区：红土镍矿浸提液从红土镍矿浸提液原料罐，通过红土镍矿浸提液进料管进入树脂塔N1中，其中的镍离子被树脂吸附富集，被提取完镍离子的红土镍矿浸提液尾液通过吸附尾液出料管进入尾液罐；
②淋洗区：树脂吸附饱和后，淋洗液从淋洗液罐通过淋洗液进料管进入树脂塔N2内，将未被吸附镍的红土镍矿浸提液洗回红土镍矿浸提液原料罐中等待下次吸附；
③解吸区：淋洗结束后，解吸液从解吸液罐通过解吸液进料管进入树脂塔N3内，将树脂上吸附的镍离子解吸下来，解吸出来的富含镍离子的解吸液通过合格液出料管排入至解吸合格液罐；
④吸附尾液顶解吸液区：解吸结束后，红土镍矿浸提液吸附尾液从吸附尾液顶解吸液进料管进入树脂塔N4中，对树脂柱中的解吸液进行置换并疏松树脂，置换出来的解吸液通过吸附尾液顶解吸液出料管排放至解吸液罐中进行回收；
⑤根据工艺要求，对通道旋转切换阀的转动时间进行设定来实现切柱。


2.根据权利要求1所述一种用于从红土镍矿浸提液中提取金属镍的新方法，其特征在于，所述的树脂塔N1、N2、N3、N4，为一个或多个、串联或并联模式连接。


3.根据权利要求1所述一种用于从红土镍矿浸提液中提取金属镍的新方法，其特征在于所述的树脂塔N1、N2、N3、N4，数量可根据工艺要求与通道旋转切换阀系统通道匹配。


4.根据权利要求1所述一种用于从红土镍矿浸提液中提取金属镍的新方法，其特征在于所述的树脂塔中装填螯合树脂。


5.根据权利要求1所述一种用于从红土镍矿浸提液中提取金属镍的新方法，其特征在于，所述的淋洗液为纯水、0.1-50％(w/w)盐水溶液、0.1-36％(w/w)盐酸溶液、0.1-98％(w/w)硫酸溶液、0.1-50％(w/w)氢氧化钠溶液中的一种或几种的混合物。


6.根据权利要求5所述一种用于从红土镍矿浸提液中提取金属镍的新方法，其特征在于，所述的淋洗液为纯水、0.1-4％(w/w)盐酸、0.1-6％(w...

【专利技术属性】
技术研发人员：余佳，郭福民，李岁党，刘琼，寇晓康，
申请(专利权)人：西安蓝晓科技新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61