專利名稱：一種紅土鎳礦浸出液中氧化除鐵的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及濕法冶金領(lǐng)域，尤其涉及一種紅土鎳礦浸出液中氧化除鐵的方法。
背景技術(shù)：
紅土鎳礦硫酸浸出法包括加壓酸浸法、常壓酸浸法和堆浸法。在加壓酸浸法處理 紅土鎳礦時(shí)，F(xiàn)e2+被直接氧化成Fe3+，不存在除Fe2+過程。在常壓酸浸法和堆浸法處理紅土 鎳礦時(shí)，浸出液中含有Ni2+、Mn2+、Fe3+和少量Fe2+等離子。Fe3+在pH為1. 7時(shí)，即可水解并 除掉，而Fe2+ —般需要在pH高于8. 5才能水解沉淀，Mn2+需要在pH大于9. 0才能沉淀。一 般工藝是將Fe2+氧化成Fe3+并在較低pH條件下水解除掉，常用的氧化劑有H2O2、O2、MnO2等。H2O2的標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位(1. 77,0. 88 V)僅次于臭氧(2. 07、1. 24 V)，高于高錳酸 鉀、次氯酸和二氧化錳，氧化性極強(qiáng)。同時(shí)，其本身只含氫和氧兩種元素，分解后成為水和 氧氣，使用中不會(huì)引入任何雜質(zhì)，因此，過氧化氫是較為理想的氧化劑而應(yīng)用廣泛。但是用 H2O2做氧化劑除亞鐵需要購買氧化劑，并且H2O2價(jià)格昂貴，而使除雜成本提高。也有人用O2氧化除亞鐵的方法，該法是通過溶解在溶液中的氧來實(shí)現(xiàn)氧化過程， 氧化過程完成后，隨著溶液PH值調(diào)至近中性時(shí)，F(xiàn)e3+便很容易地水解成Fe (OH)3而沉淀。 O2氧化除亞鐵過程包括氧氣的溶解、氧分子由相界面向溶液內(nèi)部的擴(kuò)散、亞鐵離子對(duì)氧分 子的吸附、亞鐵離子與氧分子(氧原子)之間的電子交換等許多步驟。氧在水中的溶解度 不大，在電解質(zhì)溶液中的就更小了。另外空氣和水接觸也是不充分和不均勻的，所以氧化效 果不盡人意，氧化需要時(shí)間長，反應(yīng)溫度高，需要充分?jǐn)嚢璐龠M(jìn)氧氣與溶液接觸，能耗高。MnO2除鐵工藝因具有工藝簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟和操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為浸出液除 鐵傳統(tǒng)工藝。該法是在酸性條件下，加入MnO2,將浸出過程中產(chǎn)生的Fe2+氧化成Fe3+，氧化 完成后，調(diào)整浸出液PH至接近中性，使Fe3+水解而形成Fe (OH) 3或黃鈉鐵礬沉淀下來，從 而達(dá)到除鐵的目的。但是現(xiàn)有技術(shù)中，加入MnO2除鐵法涉及到外購MnO2導(dǎo)致除鐵成本高的 問題，并且會(huì)引入新的雜質(zhì)錳離子，導(dǎo)致處理后溶液中含錳離子高，影響后續(xù)處理。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種低成本的紅土鎳礦浸出液中氧化除鐵的方 法，該方法不需要額外添加MnO2氧化劑即可實(shí)現(xiàn)除鐵。上述目的是通過下述方案實(shí)現(xiàn)的
一種紅土鎳礦浸出液中氧化除鐵的方法，該方法包括調(diào)整浸出液的PH值至1. 7-5. 0使 浸出液中所含的Fe3+離子沉淀，再將浸出液的pH值調(diào)整為7. 5-8. 5將浸出液中的M2+離子 轉(zhuǎn)變成Ni (OH)2沉淀分離出來，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括以下步驟
1)將沉鎳母液的PH值調(diào)整至8.6-10，將浸出液中所含的Mn2+轉(zhuǎn)變成Mn (OH)2沉淀下
來；
2)沉淀中Mn(OH)2與氧氣反應(yīng)生成MnO2,將含有MnO2的沉淀做氧化劑，返回浸出液中 將浸出液中所含的Fe2+氧化為Fe3+。
根據(jù)上述方法，其特征在于，沉鎳的反應(yīng)溫度為20-90攝氏度，反應(yīng)時(shí)間為1-30小 時(shí)。根據(jù)上述方法，其特征在于，沉錳的反應(yīng)溫度為20-90攝氏度，反應(yīng)時(shí)間1-30小 時(shí)。根據(jù)上述 方法，其特征在于，MnO2氧化Fe2+的反應(yīng)溫度為40-100攝氏度，pH為
0.5-1. 4。根據(jù)上述方法，其特征在于，pH調(diào)整至1. 7-5. 0后，反應(yīng)的時(shí)間為3-10小時(shí)。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的方法不用外加氧化劑，充分利用系統(tǒng)自身產(chǎn)生的二 氧化錳做氧化劑，不但能夠降低成本，而且除鐵效果好，可將鐵降低至0. 025g/l以下。


圖1是本發(fā)明方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式參見圖1，含錳紅土鎳礦的硫酸浸出液中含有Ni2+，Mn2+、Fe3+和少量Fe2+。浸出液 進(jìn)入經(jīng)除鐵工序，在此工序?qū)H提高至1. 7-5. 0，使Fe3+水解除掉。除Fe3+后液進(jìn)入沉鎳 工序第一段，將PH控制在7. 5-8. 5之間，反應(yīng)溫度為20-90攝氏度，反應(yīng)時(shí)間為1_30小時(shí)， 溶液中Ni2+優(yōu)先于Mn2+轉(zhuǎn)變成Ni (OH) 2沉淀分離出來，而Mn2+留在沉鎳母液中。一段沉鎳 母液進(jìn)入第二段，將PH升高至8. 6-10，在溫度為20-90攝氏度條件下，反應(yīng)時(shí)間為1_30小 時(shí)，將Mn2+轉(zhuǎn)變成Mn (OH) 2沉淀下來，沉淀中Mn (OH) 2與空氣中氧氣反應(yīng)生成Μη02。將含有 MnO2的沉淀做氧化劑返回除鐵工序，在溫度為40-100攝氏度，pH為0. 5-1. 4條件下，將浸 出液中的Fe2+氧化成Fe3+，繼續(xù)將pH提高至1.7-5.0，反應(yīng)時(shí)間為3-10小時(shí)，F(xiàn)e3+轉(zhuǎn)變成 氫氧化鐵或黃鈉鐵礬沉淀并除掉。實(shí)施例1
浸出液含F(xiàn)e2+為1. 7g/l，含Mn2+為0. 97g/l。一段沉鎳pH為8. 3，反應(yīng)溫度為70攝氏 度，反應(yīng)時(shí)間為3小時(shí)；二段沉錳pH為9. 8，溫度為70攝氏度，反應(yīng)時(shí)間2小時(shí)，二段沉錳 渣含有錳10%。將二段沉錳渣加入除鐵工段，實(shí)際加入量為根據(jù)反應(yīng)方程式理論計(jì)算量的3 倍，反應(yīng)的溫度為60攝氏度，pH值為0.5，將亞鐵離子氧化成三價(jià)鐵離子。然后提高pH至
1.7-5. 0，反應(yīng)時(shí)間3h，三價(jià)鐵離子水解變成氫氧化鐵或黃鈉鐵礬沉淀，從而將鐵除掉，除鐵 后液中Fe2+濃度為<0. 002g/l。實(shí)施例2
浸出液含F(xiàn)e2+為1. 5g/l，含Mn2+為0. 82g/l。一段沉鎳pH為8. 5，溫度為62攝氏度，反 應(yīng)時(shí)間1小時(shí)；二段沉錳pH為9. 6，溫度為62攝氏度，反應(yīng)時(shí)間2. 5小時(shí)，二段沉錳渣含有 錳6%。將二段沉錳渣加入除鐵工段，實(shí)際加入量為根據(jù)反應(yīng)方程式理論計(jì)算量的4倍，反應(yīng) 的溫度為65攝氏度，pH值為1. 0，將亞鐵離子氧化成三價(jià)鐵離子。然后提高pH至3. 6-4. 0， 反應(yīng)時(shí)間4h，三價(jià)鐵離子水解變成氫氧化鐵或黃鈉鐵礬沉淀，從而將鐵除掉，除鐵后液中 Fe2+濃度為 <0. 002g/l。實(shí)施例3
浸出液含F(xiàn)e2+為1. lg/Ι，含Mn2+為0. 63g/l。一段沉鎳pH為8. 3，溫度為50攝氏度，反應(yīng)時(shí)間1. 5小時(shí)；二段沉錳PH為9. 4，溫度為50攝氏度，反應(yīng)時(shí)間3小時(shí)，二段沉錳渣含有 錳4%。將二段沉錳渣加入除鐵工段，實(shí)際加入量為根據(jù)反應(yīng)方程式理論計(jì)算量的5倍，反應(yīng) 的溫度為70攝氏度，pH值為1. 4，將亞鐵離子氧化成三價(jià)鐵離子。然后提高pH至3. 6-4. 7， 反應(yīng)時(shí)間5h，三價(jià)鐵離子水解變成氫氧化鐵或黃鈉鐵礬沉淀，從而將鐵除掉，除鐵后液中 Fe2+濃度為 <0. 002g/l。實(shí)施例4
浸出液含F(xiàn)e2+為1. 3g/l，含Mn2+為0. 65g/l。一段沉鎳pH為8. 2，溫度為90攝氏度， 反應(yīng)時(shí)間2. 6小時(shí)；二段沉錳pH為9. 5，溫度為90攝氏度，反應(yīng)時(shí)間2. 6小時(shí)，二段沉錳渣 含有錳3. 7%。將二段沉錳渣加入除鐵工段，實(shí)際加入量為根據(jù)反應(yīng)方程式理論計(jì)算量的5 倍，反應(yīng)的溫度為50攝氏度，pH值為1.4，將亞鐵離子氧化成三價(jià)鐵離子。然后提高pH至 1. 7-4. 7，反應(yīng)時(shí)間5h，三價(jià)鐵離子水解變成氫氧化鐵或黃鈉鐵礬沉淀，從而將鐵除掉，除鐵 后液中Fe2+濃度為<0. 002g/l。實(shí)施例5
浸出液含F(xiàn)e2+為1. 2g/l，含Mn2+為0. 54g/l。一段沉鎳pH為8. 5，溫度為20攝氏度， 反應(yīng)時(shí)間3小時(shí)；二段沉錳pH為10，溫度為20攝氏度，反應(yīng)時(shí)間1小時(shí)，二段沉錳渣含有錳 3. 9%。將二段沉錳渣加入除鐵工段，實(shí)際加入量為根據(jù)反應(yīng)方程式理論計(jì)算量的5倍，反應(yīng) 的溫度為40攝氏度，pH值為1. 4，將亞鐵離子氧化成三價(jià)鐵離子。然后提高pH至2. 0-3. 0， 反應(yīng)時(shí)間10h，三價(jià)鐵離子水解變成氫氧化鐵或黃鈉鐵礬沉淀，從而將鐵除掉，除鐵后液中 Fe2+濃度為 <0. 002g/l。實(shí)施例6
浸出液含F(xiàn)e2+為1. Og/Ι，含Mn2+為0. 71g/l。一段沉鎳pH為7. 5，溫度為60攝氏度， 反應(yīng)時(shí)間30小時(shí)；二段沉錳pH為9. 4，溫度為60攝氏度，反應(yīng)時(shí)間3小時(shí)，二段沉錳渣含 有錳3. 6%。將二段沉錳渣加入除鐵工段，實(shí)際加入量為根據(jù)反應(yīng)方程式理論計(jì)算量的5倍， 反應(yīng)的溫度為100攝氏度，pH值為1.0，將亞鐵離子氧化成三價(jià)鐵離子。然后提高pH至 3. 3-4. 4，反應(yīng)時(shí)間6h，三價(jià)鐵離子水解變成氫氧化鐵或黃鈉鐵礬沉淀，從而將鐵除掉，除鐵 后液中Fe2+濃度為<0. 002g/l。實(shí)施例7
浸出液含F(xiàn)e2+為1. 3g/l，含Mn2+為0. 75g/l。一段沉鎳pH為8. 0，溫度為60攝氏度， 反應(yīng)時(shí)間6小時(shí)；二段沉錳pH為8. 6，溫度為60攝氏度，反應(yīng)時(shí)間30小時(shí)，二段沉錳渣含 有錳2. 3%。將二段沉錳渣加入除鐵工段，實(shí)際加入量為根據(jù)反應(yīng)方程式理論計(jì)算量的5 倍，反應(yīng)的溫度為60攝氏度，pH值為0.5，將亞鐵離子氧化成三價(jià)鐵離子。然后提高pH至 3. 6-4. 8，反應(yīng)時(shí)間6h，三價(jià)鐵離子水解變成氫氧化鐵或黃鈉鐵礬沉淀，從而將鐵除掉，除鐵 后液中Fe2+濃度為<0. 002g/l。
權(quán)利要求
1.一種紅土鎳礦浸出液中氧化除鐵的方法，該方法包括調(diào)整浸出液的PH值至1. 7-5. 0 使浸出液中所含的狗3+離子沉淀，再將浸出液的pH值調(diào)整為7. 5-8. 5將浸出液中的M2+離 子轉(zhuǎn)變成Ni (OH)2沉淀分離出來，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括以下步驟1)將沉鎳母液的PH值調(diào)整至8.6-10，將浸出液中所含的Mn2+轉(zhuǎn)變成Mn (OH)2沉淀下來；2)沉淀中Mn(OH)2與氧氣反應(yīng)生成MnO2,將含有MnA的沉淀做氧化劑，返回浸出液中 將浸出液中所含的狗2+氧化為狗3+。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，沉鎳的反應(yīng)溫度為20-90攝氏度，反應(yīng)時(shí) 間為1-30小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，沉錳的反應(yīng)溫度為20-90攝氏度，反應(yīng)時(shí) 間1一30小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，MnA氧化狗2+的反應(yīng)溫度為40-100攝氏 度，pH 為 0. 5-1.4。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，pH調(diào)整至1.7-5. 0后，反應(yīng)的時(shí)間為3-10 小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種紅土鎳礦浸出液中氧化除鐵的方法，該方法包括調(diào)整浸出液的pH值至1.7-5.0使浸出液中所含的Fe3+離子沉淀，再將浸出液的pH值調(diào)整為7.5-8.5將浸出液中的Ni2+離子轉(zhuǎn)變成Ni(OH)2沉淀分離出來，該方法進(jìn)一步包括以下步驟1)將沉鎳母液的pH值調(diào)整至8.6-10，將浸出液中所含的Mn2+轉(zhuǎn)變成Mn(OH)2沉淀下來；2)沉淀中Mn(OH)2與氧氣反應(yīng)生成MnO2，將含有MnO2的沉淀做氧化劑，返回浸出液中將浸出液中所含的Fe2+氧化為Fe3+，通過調(diào)整pH值使Fe3+沉淀。本發(fā)明的方法不用外加氧化劑，充分利用系統(tǒng)自身產(chǎn)生的二氧化錳做氧化劑，不但能夠降低成本，而且除鐵效果好，可將鐵降低至0.025g/l以下。
文檔編號(hào)C22B23/00GK102061386SQ201110027598
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2011年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月26日
發(fā)明者丘能, 和潤秀, 容仕甲, 李海燕, 王亞秦, 王多冬, 肖萬林, 陳彥林 申請(qǐng)人:廣西銀億科技礦冶有限公司