[发明专利]一种利用碱性氧化从红土镍矿常压酸浸液中分离锰和镁的清洁生产方法

说明书

技术领域

本发明属于湿法冶金领域，具体地，本发明涉及一种利用碱性氧化从红土镍矿常压酸浸液中分离锰和镁的清洁生产方法。

背景技术

红土镍矿的湿法处理方式有多种，主要包括还原焙烧-氨浸法，生物浸出，高压浸出，常压浸出等。还原焙烧-氨浸法的主要优点是氨介质可以循环利用，消耗量小，适宜于处理含MgO较高的矿，但钴的浸出率较低、方法流程长、且受矿种的局限性较大；生物浸出可以处理品位比较低的矿，但氧化速度慢、浸出时间长、菌种选择困难；高压浸出法适于处理褐铁型红土镍矿，其最大优点是镍、钴的浸出率可达到90％以上，但浸出条件苛刻(250～270℃，4～5MPa)、红土矿资源利用率较低；常压酸浸工艺具有投资少、反应条件温和、技术风险小、金属回收率高、适用矿种广等优势，成为非常具有吸引力的一种工艺选择。

红土镍矿与盐酸的常压酸浸是一种新颖的处理工艺，其酸浸液中含有Ni、Co、Mn、Mg、Fe、Cr、Al等成分。经过MgO料浆初步除杂分离后，Fe、Cr和Al成功地分离，剩余Mn和Mg仍存在于镍钴溶液中，难以分离。目前，从镍钴溶液中分离Mn和Mg是一个非常重要并且棘手的课题，多年来，很多的科研工作者研究过多种方法将其从镍钴溶液中分离。专利申请号为201110008553.8，专利申请名称为“一种从氧化镍矿回收镍钴铁镁锰的方法”公开了向溶液中加入氧化剂(氯气，次氯酸钠，高锰酸钾等)回收锰，用氧化钙沉淀镁；专利申请号为200910113991.3，专利申请名称为“从红土镍矿中分离回收镍钴镁铁硅的方法”公开了用菱镁矿粉沉淀碳酸镍分离镁，用P204萃取分离锰；目前，这些方法主要概括为萃取法和沉淀法，但在一定程度都有一些局限性。萃取法常用的萃取溶剂有P204，P507，Cyanex272等，这些溶剂价格较贵且易挥发、此外反应机理复杂，一定程度上难以工业化生产；沉淀法也是一种常用的方法，其关键在于选择合适的沉淀剂，常用的沉淀剂有SO₂/O₂，O₃，Cl₂，NaClO₃，ClO₂，NaS等，目前这些沉淀剂比较昂贵，且对环境有一定的污染。因此，选择既经济又环保的沉淀剂对沉淀法至关重要。

发明内容

面对如今严峻的环境问题，选择环保的工艺是非常重要的，针对沉淀法中沉淀剂比较昂贵且对环境的破坏问题，本发明选择的沉淀剂H₂O₂溶液价格低廉，对环境无害，且能够有效地从镍钴氯化溶液中分离出Mn和Mg，制备出的MnO，MgO和氢氧镍钴渣质量较优，能够满足工业上的应用要求，提高了资源的综合利用率。

本发明的利用碱性氧化从红土镍矿常压酸浸液中分离锰和镁的清洁生产方法，包括以下步骤：

1)红土镍矿常压酸浸液与NaOH溶液混合后，调节在pH为7.5～10，加入H₂O₂溶液，并反应0.5～3h，获得沉淀液；

2)将步骤1)得到沉淀液进行过滤，获得富镁溶液和滤渣；所述富镁溶液(滤液)中含有大量的Mg²⁺，滤渣是含有氢氧镍钴渣和MnO₂的混合物；

3)将步骤2)得到的滤渣与稀盐酸溶液反应0.5～3h，反应后的溶液进行过滤和干燥，滤液中主要含有Ni和Co，滤渣主要成分是MnO₂；

4)将步骤3)得到的滤液使用H₂O₂溶液和NaOH溶液进行氧化富集，然后再次用NaOH溶液将其沉淀为氢氧镍钴渣，并过滤和干燥；

5)将步骤2)得到的富镁溶液进行蒸发、结晶和煅烧，得到MgO和副产HCl气体。

根据本发明的利用碱性氧化从红土镍矿常压酸浸液中分离锰和镁的清洁生产方法，步骤1)所述红土镍矿常压酸浸液经初步净化后溶液中Ni的含量小于4g/L，Co的含量小于0.2g/L，Mn的含量小于0.9g/L，Mg的含量小于20g/L。

根据本发明的利用碱性氧化从红土镍矿常压酸浸液中分离锰和镁的清洁生产方法，步骤1)所述的NaOH溶液浓度为5wt.％～55wt.％，H₂O₂溶液浓度为5wt.％～30wt.％，温度为20～50℃。