[发明专利]镍钴溶液利用二氧化硫、空气混合气快速除铁的方法

说明书

本发明公开一种镍钴溶液利用二氧化硫、空气混合气快速除铁的方法，将含铁镍钴的溶液加热至25‑40℃，将二氧化硫与空气充分混合，然后通入溶液，pH值分三阶段控制，pH值0.5‑1.5反应40‑45分钟，pH值1.5‑3.0反应40‑45分钟，pH值3.0‑4.5反应1.5‑2小时，反应结束后单独通入空气排出是二氧化硫，除铁后溶液含铁小于0.01g/L，除铁率大于99.8%，渣含钴小于0.5%。本发明的方法常温除铁，工艺流程短，速度快，节省能耗及生产成本，设备维护费用低、废渣排放量和金属流失量少。

技术领域

本发明属于有色金属生产领域，涉及镍钴精炼，镍钴提纯过程中除铁的方法。

背景技术

Fe常以杂质的形式存在于Co、Cu、Ni、Zn矿中，浸出时随有价金属一同进入溶液中，当用电积或者沉淀的工艺从浸出液中回收有价金属产品时，都必须要先进行相应的净化除铁处理。在电积钴工艺中，浸出溶液中的Fe含量达到2-5g/L，电积液中Fe含量一般应控制50mg/L以下，要生产高质量的钴盐产品，则必须严格将Fe的含量控制在10mg/L以下。目前国内外镍、钴溶液除铁的方法主要有三种，黄钠铁矾除铁、针铁矿除铁、萃取法除铁。针铁矿除优点：除铁后溶液含铁量小于0.05g/L，效果较好，缺点：除铁温度在80-90℃之间，能耗高，反应时间长，铁渣量大，金属直收率低。萃取法除铁，为精细除铁，除铁后液含铁量小于0.01g/L，缺点：效率低，成本高。黄钠铁矾除铁除铁工艺采用5级连续沉淀法，第一级利用蒸汽将溶液加热到85-90℃，缓慢加入氯酸钠将溶液中二价铁离子氧化成三价铁离子，在第二至第五级加入碳酸钠，将pH值分别调至2.0、2.5、3.0、3.5，溶液的反应时间约为10小时，除铁后铁离子总浓度小于0.05g/L，该方法除铁能耗高、废水排放量大、流程长、除铁成本高。

发明内容

本发明为了提高镍钴溶液除铁效率，缩短反应时间，降低反应温度，降低成本的目的，提供一种镍钴溶液利用二氧化硫、空气混合气快速除铁的方法。

本发明采用的技术方案是：一种镍钴溶液利用二氧化硫、空气混合气快速除铁的方法，其过程条件为：

1）配制质量分数为10-20%的Ca(OH)₂浆液；2）将待处理的镍钴溶液加入到反应器中，向反应器通入压缩空气，时间约为5-10分钟，置换出溶液中CO₂气体；3）反应器内溶液采用直汽加热，温度控制在25-40℃之间；4）向反应器内溶液加Ca(OH)₂浆液使溶液pH值调整到0.5-1.5；向反应器内溶液通入二氧化硫与空气混合气体，反应40-45分钟；再加Ca(OH)₂浆液，将反应器内溶液pH值调整到1.5-3.0，反应40-45分钟；再加Ca(OH)₂浆液，将反应器内溶液pH值调整到3.0-4.5，反应1.5-2小时；5）反应结束，关闭二氧化硫气体阀门，通入压缩空气排出二氧化硫气体，将反应后溶液用周转泵转移到压滤机过滤，滤液取样分析合格后进入下一道工序，滤渣堆存待处理。滤渣进行洗涤，洗液用于溶解原料，洗干净的滤渣进行堆存然后销售。

进一步的技术方案：反应器内溶液采用直汽加热，加热增加的体积量用于弥补因通入混合气体蒸发而损失的体积量，由于加热温度较低，蒸汽消耗量少，溶液体积膨胀小，后序工序工作量轻，废水排放大幅降低。

进一步的技术方案：二氧化硫与空气采用三级混合，首先在总集管中初步混合，然后进入旋流器进一步混合，最后在多级弯管中充分混合，二氧化硫与空气的混合率达到98%以上。

优选的是：二氧化硫与空气混合后最终的比值在0.8-10:100之间，在此比例条件内，中和剂、二氧化硫消耗适中，除铁效率高。

优选的是：反应器内每立方溶液通入的二氧化硫、空气混合气的量为20m³/h以上，除铁效率较高。