一种红土镍矿冶炼外排渣中有价元素的综合利用方法技术

本发明专利技术公开一种红土镍矿冶炼外排渣中有价元素的综合利用方法，包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种红土镍矿冶炼外排渣中有价元素的综合利用方法


[0001]本专利技术涉及红土镍矿综合利用
，尤其涉及一种红土镍矿冶炼外排渣中有价元素的综合利用方法
。

技术介绍

[0002]镍作为新能源快速发展的支柱成为战略性金属资源，红土镍矿作为镍资源在自然界中的主要赋存形态之一被越来越广泛的研究关注，其中红土镍矿湿法冶金工艺方法在工业生产中被大规模应用
。
在湿法冶金工艺过程中会产生大量的冶炼废渣，其中铁铝渣中含有品位在
0.05
‑
0.5wt.
％之间金属
Sc
元素，具有较大的回收处理价值
。
[0003]当前从含
Sc
渣中提取
Sc
的工艺多为酸碱浸出或者焙烧后水浸出，进一步通过萃取或沉淀的方式实现
Sc
的富集，如专利“CN103468979A”公开了一种从红土镍矿冶炼铁铝渣中回收钪的方法采用浸出
、
萃取的方式回收钪
。
[0004]但由于铁铝渣的铝含量是钪的
10
‑
30
倍，且由于
Sc
与
Al
的化学性质十分接近，采用现有方法萃取或草酸盐或氢氧化物沉淀等方式均难以实现
Al
和
Sc
的有效分离，大部分
Sc
会继续随着处理流程进入到最终的铝或铁产品中，不但影响铝或铁产品的纯度，且会降低
Sc
的有效回收率
。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请提供一种红土镍矿冶炼外排渣中有价元素的综合利用方法，获得的铝
、
铁
、
钪制品的纯度高，回收率高
。
[0006]为达到上述技术目的，本申请采用以下技术方案：
[0007]本申请提供一种红土镍矿冶炼外排渣中有价元素的综合利用方法，包括以下步骤：
[0008]S1.
将红土镍矿冶炼产生的铁铝渣置于管式炉中，通入
HCl
气流于
185
‑
290℃
下进行一段蒸馏，得到一段蒸馏尾气及一段蒸馏残渣；一段蒸馏尾气经冷凝得到无水
AlCl3；
[0009]S2.
将一段蒸馏残渣中通入
HCl
气流于
320
‑
500℃
下进行二段蒸馏，得到二段蒸馏尾气及二段蒸馏残渣；二段蒸馏尾气经冷凝得到无水
FeCl3；
[0010]S3.
将二段蒸馏残渣利用提取液进行浸出处理，得到浸出渣和浸出液；对浸出液进行沉钪处理，得到钪的沉淀物及沉钪后液；
[0011]S4.
调节沉钪后液的
pH
值进行沉淀处理，即得镍钴氢氧化物
。
[0012]优选的，步骤
S1
还包括用碱液吸收一段蒸馏之后的
HCl
气流，步骤
S2
还包括用碱液吸收二段蒸馏之后的
HCl
气流
。
[0013]优选的，步骤
S3
中提取液为水或酸，二段蒸馏残渣与浸出液的固液比为
50
‑
200g/L
，浸出温度为常温，浸出时间为
0.5
‑
2h。
[0014]优选的，酸为无机酸或有机酸中的一种或几种，酸的浓度为
0.001
‑
0.1mol/L。
[0015]优选的，步骤
S3
中，沉钪处理包括步骤：调节浸出液的
pH
至4‑6，过滤后，即得钪的
[0049]一种红土镍矿冶炼外排渣中有价元素的综合利用方法，包括以下步骤：
[0050]S1.
取
1kg
红土镍矿冶炼产生的铁铝渣置于管式炉中，控制
HCl
气体流速为
30ml/min
，蒸馏温度
200℃
，时间
2h
，得到一段蒸馏尾气及一段蒸馏残渣，将一段蒸馏尾气进行冷凝处理，冷凝采用循环水装置，收集得到固态的无水氯化铝，纯度为
99
％，无水氯化铝的收率为
92
％，经冷凝后的蒸馏尾气
(HCl
气流
)
通入碱液中进行吸收，碱液为浓度为
1mol/L
的
NaOH
溶液，其中，无水氯化铝的收率为得到的无水氯化铝的铝元素含量除以原始铁铝渣相中铝元素的含量而得，原始铁铝渣相中铝元素的含量通过
ICP
确定；
[0051]S2.
对一段蒸馏残渣保温
2h
后继续升温至
400℃
后保温
2h
，控制
HCl
气体流速不变，经过蒸馏升华得到二段蒸馏尾气及二段蒸馏残渣，二段蒸馏尾气经循环水冷凝装置后收集得到固态无水氯化铁，纯度为
99
％，氯化铁收率为
90
％，经冷凝后的蒸馏尾气
(HCl
气流
)
通入碱液中进行吸收，碱液的浓度的种类不变，其中，无水氯化铁的收率为得到的无水氯化铁的铁元素含量除以原始铁铝渣相中铁元素的含量而得，原始铁铝渣相中铁元素的含量通过
ICP
确定；
[0052]S3.
将二段蒸馏残渣用
0.01mol/L
的硫酸浸出，控制固液比
100g/L
，时间
30min
，温度为常温，得到浸出渣和浸出液；浸出渣为
SiO2和
CaSO4的混合物，可用于造砖，浸出液为
Sc
富集溶液及富集渣，将浸出液采用液碱调节
pH
至5，过滤得到钪的沉淀物及沉钪后液，钪的沉淀物为
Sc(OH)3，钪的沉淀物再经温度为
600℃
煅烧
1h
后得到
Sc2O3，纯度为
99
％，
Sc
的收率为
97
％；沉钪后液继续用液碱调节
pH
至
10
，过滤沉淀得到镍钴氢氧化物
(MHP)
，镍钴收率为
95
％；
Sc、
镍钴的收率计算方式同步骤
S1
中的铝的收率计算方式
。
[0053]实施例2[0054]一种红土镍矿冶炼外排渣中有价元素的综合利用方法，其他内容与实施例1相同，所不同的是，一段蒸馏温度为
185℃
，收集得到液态的无水氯化铝，纯度为
92
％，无水氯化铝的收率为
85
％，二段蒸馏温度为
500℃
，收集得到无水氯化铁，纯度为<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种红土镍矿冶炼外排渣中有价元素的综合利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.
将红土镍矿冶炼产生的铁铝渣置于管式炉中，通入
HCl
气流于
185
‑
290℃
下进行一段蒸馏，得到一段蒸馏尾气及一段蒸馏残渣；所述一段蒸馏尾气经冷凝得到无水
AlCl3；
S2.
将所述一段蒸馏残渣中通入
HCl
气流于
320
‑
500℃
下进行二段蒸馏，得到二段蒸馏尾气及二段蒸馏残渣；所述二段蒸馏尾气经冷凝得到无水
FeCl3；
S3.
将所述二段蒸馏残渣利用提取液进行浸出处理，得到浸出渣和浸出液；对所述浸出液进行沉钪处理，得到钪的沉淀物及沉钪后液；
S4.
调节所述沉钪后液的
pH
值进行沉淀处理，即得镍钴氢氧化物
。2.
根据权利要求1所述的红土镍矿冶炼外排渣中有价元素的综合利用方法，其特征在于，步骤
S1
还包括用碱液吸收一段蒸馏之后的
HCl
气流，步骤
S2
还包括用碱液吸收二段蒸馏之后的
HCl
气流
。3.
根据权利要求1所述的红土镍矿冶炼外排渣中有价元素的综合利用方法，其特征在于，步骤
S3
中提取液为水或酸，所述二段蒸馏残渣与所述浸出液的固液比为
50
‑
200g/L
，浸出温度为常温，浸出时间为
0.5
‑
2h。4.
根据权利要求3所述的红土镍矿冶炼外排渣中有价元素的综合利用方法，其特征在于，所述酸为无机酸或有机酸中的一种或几种，所述酸的浓...

【专利技术属性】
技术研发人员：许开华，张坤，彭亚光，杨健，金国泉，刘文泽，许鹏云，
申请(专利权)人：格林美股份有限公司格林美印尼新能源材料有限公司，
类型：发明
国别省市：