【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及湿法冶金冶炼领域，更具体的是一种低镍高杂质元素物料的资源化处理及综合利用的方法。
技术介绍
0、技术背景
1、镍是重要的战略物资，广泛应用于国防、航空航天、交通运输、石油化工、能源材料等领域，是生成不锈钢、合金钢、特种合金、储能材料、磁性材料等的重要原料。
2、镍的主导消费市场是冶金行业，占总消费量的80％以上。世界镍的消费结构为：不锈钢60％、合金25％、电镀3％、电池5％、其他7％。
3、原生硫化镍矿主要集中在加拿大、俄罗斯、澳大利亚。原生红土镍矿主要集中分布在南北回归线范围内：新喀里多尼亚、澳大利亚东部、巴布亚新几内亚、菲律宾、印度尼西亚、中美洲加勒比海地区等，国内无大型高品质原生镍矿，总体来说，我国镍资源紧缺，对外依存度超过90％。
4、低镍高杂质元素物料多为危险固体废弃物，对其进行资源化处理及综合利用既能减少不可再生原生镍资源的进口，又能避免环境污染，具有较高的经济价值和社会意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，结合国家环境保护政策越来越严，标准要求越来越高，提供一种更具体的、环境友好的低镍高杂质元素物料的资源化处理及综合利用的方法。
2、为解决以上技术问题，本专利技术提供以下技术方案：
3、一种低镍高杂质元素物料的资源化处理及综合利用的方法，包括以下步骤：
4、a)预处理：将低镍高杂质元素物料使用脱盐水或洗涤水(液固质量比5-6：1)在浆化槽中进
5、其中，少量大颗粒物料会在浆化槽槽底富集，定期抽取浆化槽底部大颗粒物料，经球磨机细磨至粒径＜100目，再返回浆化槽。
6、b)氧化酸浸：在氧化酸浸槽中，向步骤a)所得矿浆加入浓硫酸(浓度优选大于等于98％)、双氧水(浓度优选为3％-8％)进行氧化酸浸，得到合格浸出浆料；
7、其中，浓硫酸的用量约为低镍高杂质元素物料中所含镍元素质量的1.8-2.0倍，双氧水的用量约为镍元素质量的3.0-4.0倍。氧化酸浸反应温度为70℃-80℃，搅拌反应4-5小时，反应终点ph值优选为1.6-1.8。氧化剂选择的双氧水既有氧化性又有还原性，还有氧化分解有机物及消毒杀菌的功能。酸选择的硫酸，大部分钙元素以石膏形式通过浸出渣进行有效开路处理。
8、c)过滤、脱盐水多级逆流洗涤：将步骤b)所得合格浸出浆料，经过过滤得到浸出渣和浸出液；
9、其中，浸出渣使用脱盐水多级逆流洗涤至中性，浸出渣以铁硅钙为主，依据危险废物鉴定标准进行浸出毒性、毒性物质含量等鉴定，均能满足鉴定为一般工业固体废弃物的标准，方便外委处置。
10、d)浸出液中和沉淀：将步骤c)所得浸出液进行中和(优选使用一次碱沉淀渣进行中和)，温度70℃-80℃，搅拌反应1-2小时，中和沉淀至ph值2.0-2.5，得到中和沉淀浆料。
11、e)过滤、不洗涤：将步骤d)所得中和沉淀浆料，经过过滤得到中和渣(ph值2.0-2.5)和中和液(ph值2.0-2.5)。
12、f)硫酸熟化除硅：将步骤e)所得中和渣(ph值2.0-2.5)经过硫酸熟化除硅后，返回步骤b)氧化酸浸；
13、基本原理：在高酸(硫酸浓度≥40％-50％)及高温(＞100℃)条件下，硅酸会凝聚脱水，以二氧化硅晶粒形式存在。此形态的硅不溶于任何浓度的酸中，故能实现酸溶液中的有价成分与硅的分离。本工序主要包括两个步骤，第一步将中和渣(ph值2.0-2.5)滤饼放入反应釜，缓慢加入一定量的98％以上浓硫酸(硫酸用量为滤饼质量的0.7-0.8倍)搅拌均匀，在高温状态下静置熟化(例如，温度100-140℃、熟化时间是3-4小时)，第二步返回步骤b)氧化酸浸槽进行搅拌溶解。
14、g)铜萃取剂lix984除铜：将步骤e)所得中和液(ph值2.0-2.5)使用铜萃取剂除铜至萃余液cu≤0.1g/l；其中，萃取过程中添加少量抗氧化添加剂，例如：抗坏血酸、葡萄糖，添加量为萃取剂的0.1‰-0.2‰。
15、负载铜的萃取剂经过1.8-2mol/l稀硫酸(优选的，有机相：水相＝3-4：1)反萃，得硫酸铜溶液；
16、反萃后铜萃取剂直接回用；所得硫酸铜溶液除油之后，硫酸铜溶液可以外售铜精炼厂作原料。
17、h)镍特效萃取剂hbl110富集镍：将步骤g)所得除铜后液使用镍特效萃取剂hbl110富集镍至萃余液ni≤0.1g/l；其中，萃取过程中添加少量抗氧化添加剂，例如：抗坏血酸、葡萄糖，添加量为萃取剂的0.1‰-0.2‰；
18、负载镍特效萃取剂hbl110经过0.7-0.75mol/l稀硫酸(优选的，有机相：水相＝3.5-4.5：1)反萃，得到硫酸镍溶液；
19、反萃后镍特效萃取剂hbl110使用1.4-1.5mol/l液碱(优选的，有机相：水相＝8-10：1)皂化，优选50％皂化率，皂化后回用。
20、i)碱沉淀(ph值8.5-9.0)：将步骤h)镍特效萃取剂hbl110反萃所得硫酸镍溶液除油之后，经过纯碱水溶液碱沉淀至ph值8.5-9.0，过滤得到碱沉淀母液和碳酸镍；
21、碱沉淀母液以硫酸钠溶液为主，外委工业园废水处理公司，回收为副产品硫酸钠；碳酸镍使用去离子水多级逆流洗涤至中性，所得高镍、低杂质元素碳酸镍作为精矿，外售钴镍精炼厂作原料。
22、j)一次碱沉淀(ph值3.5-4.0)：将步骤h)镍特效萃取剂hbl110萃余液除油之后，经过纯碱水溶液碱沉淀至ph值3.5-4.0，过滤得到一次碱沉淀渣(ph值3.5-4.0)和一次碱沉淀母液(ph值3.5-4.0)。
23、k)一次碱沉淀渣除铝：将步骤j)所得一次碱沉淀渣直接回用至步骤d)浸出液中和沉淀；或者将一次碱沉淀渣定期抽取，加氢氧化钠水溶液或氢氧化钙水溶液过碱化至ph值12.0-13.5，除铝，过滤得到过碱化母液(ph值12.0-13.5)和过碱化沉淀渣；
24、过碱化母液含少量碱液，可以作为低浓度碱性溶液外委工业园废水公司处理，或高温煅烧制氧化铝外售；过碱化沉淀渣不洗涤，可以回用至步骤d)浸出液中和沉淀(ph值2.0-2.5)。
25、l)二次碱沉淀(ph值5.2-5.4)：将步骤j)所得一次碱沉淀母液过滤得到二次碱沉淀母液(ph值5.2-5.4)和二次碱沉淀渣(ph值5.2-5.4)；
26、二次碱沉淀母液以硫酸钠、硫酸镁、硫酸钙溶液为主，可以外委工业园废水处理公司，回收为副产品石膏、碱式碳酸镁、硫酸钠；二次碱沉淀渣可以使用去离子水多级逆流洗涤至中性，所得多金属氢氧化物煅烧后(干基：ni：10-14％，cr：2-3％)，外售火法不锈钢厂作原料。
27、本专利技术中，所述低镍高杂质元素物料是指钴镍湿法冶金中间渣、已煅烧脱除有机物的各种回收含镍催化剂、含镍电本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低镍高杂质元素物料的资源化处理及综合利用的方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤a)中，液固质量比5-6：1。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤b)中，浓硫酸的用量为低镍高杂质元素物料中所含镍元素质量的1.8-2.0倍；双氧水浓度为3％-8％，用量为镍元素质量的3.0-4.0倍。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其中，步骤b)中，氧化酸浸反应温度为70℃-80℃，搅拌反应4-5小时，反应终点pH值为1.6-1.8。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其中，步骤d)中，温度70℃-80℃，搅拌反应1-2小时，中和沉淀至pH值2.0-2.5。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其中，步骤f)中，温度100-140℃，熟化时间3-4小时。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其中，步骤g)中，萃取过程中添加少量抗氧化添加剂，例如：抗坏血酸、葡萄糖，优选的，添加量为萃取剂的0.1‰-0.2‰。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其中
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其中，步骤h)中，萃取过程中添加少量抗氧化添加剂，例如：抗坏血酸、葡萄糖，优选的，添加量为萃取剂的0.1‰-0.2‰。
...【技术特征摘要】
1.一种低镍高杂质元素物料的资源化处理及综合利用的方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤a)中，液固质量比5-6：1。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤b)中，浓硫酸的用量为低镍高杂质元素物料中所含镍元素质量的1.8-2.0倍；双氧水浓度为3％-8％，用量为镍元素质量的3.0-4.0倍。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其中，步骤b)中，氧化酸浸反应温度为70℃-80℃，搅拌反应4-5小时，反应终点ph值为1.6-1.8。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其中，步骤d)中，温度70℃-80℃，搅拌反应1-2小时，中和沉淀至ph值2.0-2...
【专利技术属性】
技术研发人员：欧月洪，李云钊，常雪洁，李娜，耿浩尧，张宏科，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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