[发明专利]一种利用碱渣和酸洗废液提取红土镍矿中镍钴的方法

说明书

技术领域

本发明属于资源循环利用和矿物加工技术领域，涉及一种利用碱渣和酸洗 废液提取红土镍矿中镍钴的方法，尤其涉及一种利用纯碱生产过程中产生的碱 渣和钢铁酸洗废液提取红土镍矿中镍钴的方法。

背景技术

纯碱作为基础的大宗型化工产品，自19世纪末诞生以来，就对世界工业的 进步贡献了巨大力量。在2010～2014年间，我国纯碱产能由2010年底的2640 万吨扩建到2014年的3300万吨，年均增长率约5.2％，成为世界第一纯碱生产 大国。但是，与“全球老大”光环相伴相随的，是碱渣排放量第一。虽然我国 采用氨碱法纯碱的比重已逐渐下降，但产量占比仍近五到六成左右。按照这个 比例，氨碱法产生的纯碱为1400～1700万吨左右。业内普遍认为，每生产1吨 纯碱要排放10立方米废液，其中固体含量(干基)约3％。那么，采用氨碱法 生产纯碱将会产生450～500万吨碱渣。碱渣中含大量氯离子，pH值较高，在雨 水等冲淋作用下又会随水进入土壤，污染地下水。碱渣自发明氨碱法制碱的工 艺以来，其所带来的环境问题，在全球范围内一直是一个世纪难题。目前，欧 美等发达国家通过淘汰氨碱法的方式来避免碱渣带来的污染。但我国由于技术 及资源的限制，氨碱法仍无法完全淘汰，因此，若要处理数量如此庞大的碱渣， 需购置价格不菲的专业设备并投入高昂的运行维护费用。在成本面前，各碱厂 对碱渣就不做任何处理，直接将碱渣堆积在海边河边，这样势必会占用土地， 而且还会危及航道，造成海域、河流不同程度的污染和淤塞，甚至危及水产养 殖业。

钢板是汽车工业、家用电器、集装箱运输以及焊管生产行业的重要原材料。 由于放置过久的钢板表面往往会形成一层氧化铁皮，因此钢板冷轧前都需要经 过酸洗来除去这层氧化铁皮，这样一来就会消耗大量的酸，从而产生了大量的 废酸。一般来说，冷轧厂产出的废酸中游离盐酸的含量约为10wt％，游离铁离 子的含量约为20～30wt％；以一个中小型的冷轧厂为例，其每天废酸量多达数十 至上百吨，而目前处理冷轧厂产出的废酸的方法主要有中和法、焙烧法、蒸发 法和硫酸置换法等。

目前，我国正处于工业化阶段，随着经济发展的加速，对镍的需求也日益 增长，从2005年开始中国已取代日本成为世界上镍消费量最大的国家。目前世 界上65％的镍用于生产不锈钢。随着不锈钢业的快速发展，世界上对镍的需求 也不断增加，出现了供不应求的状况。目前可供人类开发利用的镍资源只限于 陆地的硫化镍矿和以红土镍矿为主的氧化镍矿两种，其中硫化矿约占30wt％％， 红土镍矿约占70wt％。硫化镍矿由于其易于开采和利用，已经被大量开发，资 源越来越少。这使得开发利用红土镍矿的任务越来越紧迫。红土镍矿具有矿产 资源丰富、可露天开采、勘察和采矿成本低等优势。这些优势使红土镍矿具有 更加广阔的开发利用前景。

由此可见，工业废物如纯碱碱渣和工业废酸若不处理，将对周边环境造成 极大的危害。因此，如何有效低成本的利用工业废物如纯碱碱渣和工业废酸， 以及合理开发利用红土镍矿是亟需解决的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种碱渣和酸洗废液提取红土 镍矿中镍钴的方法，该方法利用充分利用了纯碱生产中产生的碱渣和钢铁酸洗 废酸作为生产原材料制备的复合添加剂，然后将复合添加剂与红土镍矿混合进 行高温氯化焙烧。焙烧后经烟气回收得到氯化镍、氯化钴粉末以及碱性球团。

本发明充分利用了碱渣中的碳酸钙、氧化钙、氢氧化镁、氯化钙和氯化钠 以及酸洗废酸中的游离酸和氯化亚铁，将两种工业废物转化为复合添加剂并作 为过渡型红土镍矿高温氯化焙烧的原料，变废为宝，降低了生产成本，大大减 轻了环境负担。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种利用碱渣和酸洗废液提取红土镍矿中镍钴的 方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将碱渣加入至酸洗废液中，搅拌混合进行反应，制得复合添加剂；

(2)将步骤(1)得到复合添加剂加入到经过预处理后的红土镍矿中，混 合均匀，造粒得到红土镍矿生球团，然后静置固化；

(3)将步骤(2)静置固化后的红土镍矿生球团置于焙烧炉中进行氯化焙 烧，得到碱性球团，焙烧过程中产生的氯化镍和氯化钴粉末随烟气进行回收。