[发明专利]氢氧化镍原料除铁工艺及其使用的风动搅拌沉淀除杂槽

说明书

技术领域

本发明涉及湿法冶金沉淀除杂技术领域，特别涉及一种风动搅拌反应液、利用形成沉淀除去杂质的反应槽和应用该槽进行的高杂氢氧化镍原料除铁工艺。

背景技术

沉淀除杂是使溶液中的杂质金属形成沉淀从而除去杂质金属，是湿法冶金领域中除杂的常用的方法。现有技术中镍金属冶炼的工艺为：

首先，氢氧化镍原料使用硫酸浸出，浸出终点pH值约为1.0，硫酸浸出反应为：Ni(OH)₂+H₂SO₄＝NiSO₄+2H₂O；Me(OH)₂+H₂SO₄＝MeSO₄+2H₂O；2Me(OH)₃+3H₂SO₄＝Me₂(SO₄)₃+6H₂O。由于氢氧化镍原料在露天情况下长期堆存，部分原料被氧化，按照此条件控制，部分有价金属不能有效浸出。在浸出过程中加入无水亚硫酸钠作还原剂，使被氧化的有价金属溶解进入溶液。由于原料中含铁元素较高，浸出液中含有大量Fe²⁺。

然后除去沉淀中的铁杂质，Ni²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺的完全水解沉淀pH值分别是9.5、9.1、4.1，把Fe²⁺转化为Fe³⁺，再通过加入NaOH调节溶液pH值达到除铁的目的。

沉淀除杂作业常用的槽呈圆柱形，进风方式常采用顶部或底部进风。实际生产运行后发现，单向进风存在搅拌不均匀的现象，在镍冶炼工艺中表现为：Fe²⁺与氧气接触不充分，Fe²⁺转化Fe³⁺不完全，除铁效果不好，且槽底管道经常被铁渣堵塞。通常的加入方法，在使用碱液调整pH时，会产生局部pH高导致镍被沉淀等问题，且员工使用钢钎疏通槽底作业时非常危险，容易出现溶液喷溅灼烫伤害。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种搅拌更均匀、反应更完全、管道不易堵塞的风动搅拌沉淀除杂槽。

本发明的另一目的是提供一种使用上述风动搅拌沉淀除杂槽进行的氢氧化镍除铁工艺。

本发明是通过以下技术方案实现的：

氢氧化镍原料除铁工艺，其特征在于，包括如下步骤：

A)将氢氧化镍原料加水浆化，控制液固比为1.5-3：1，浆化时间为0.5-2h；

B)向浆化后的原料溶液中加入浓硫酸，控制加入终点pH值为0.5-1.5，浸出时间2-4h；

C)将浸出液加入风动搅拌沉淀除杂槽内，使用槽顶部和底部双向进风搅拌，压缩空气源的压强为0.15-0.3Mpa，将2-5mol/lNaOH溶液使用高压风雾化喷入浸出液内，控制加入终点pH＝3.5-4.5，反应液温度≥85℃，反应时间2-4h，压虑机过滤得滤液和铁化合物沉淀。

上述工艺中使用的风动搅拌沉淀除杂槽，包括槽主体和与所述槽主体连通的排风筒、进料管、蒸汽管、出料管，排空阀，所述槽主体包括圆柱型的反应筒、与反应筒固定连接的上盖和下盖，所述进料管、蒸汽管和排风筒通过所述上盖连通所述槽主体，所述出料管和排空阀通过所述下盖连通所述槽主体；其特征在于：还包括与所述槽主体连通的顶部压缩空气进管、底部压缩空气进管和高压风雾化喷枪，所述顶部压缩空气进管进气端连通压缩空气源，出气端设置在上盖上，所述底部压缩空气进管进气端连通压缩空气源，出气端设置在所述下盖上，所述高压风雾化喷枪包括高压风端口、溶液端口和喷入端口，其中所述高压风端口连通压缩空气源，所述溶液端口接收要喷入的液体，所述喷入端口设置在所述上盖上。

优选的，还包括观察孔，所述观察孔设置在所述上盖上。

优选的，所述顶部压缩空气进管的出气端设置在所述反应筒径向轴的一侧，所述底部压缩空气进管的出气端设置在所述反应筒径向轴上。这样可以实现偏心搅拌，从而消除液体介质中的漩涡、强化液层间的湍流，最终提高搅拌效率，缩短反应时间。