專利名稱：一種紅土鎳礦濕法冶煉廢水的綜合處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及濕法冶金廢水的處理方法，更具體地是一種紅土鎳礦濕法冶煉廢水的綜合處理方法。
背景技術：
紅土鎳礦主要分為三種有開采價值的礦物組份表面的褐鐵礦層、基巖上面的腐泥土層、以及褐鐵礦與腐泥土之間的過渡層。褐鐵礦中的含鎳礦物是針鐵礦和/或赤鐵礦； 腐泥土中的含鎳礦物主要是含鎂很高的硅鎂鎳礦。紅土鎳礦中鎂的含量一般是鎳含量的10 20倍。紅土鎳礦的濕法提鎳冶金流程中一般是將褐鐵礦型紅土鎳礦用高酸浸出，然后再用硅鎂鎳礦漿去中和浸出液中的余酸。 在鎳的浸出過程，礦中大部份的鎂隨鎳一起溶出進入溶液，在隨后的用堿中和浸出液、從中沉淀分離出氫氧化鎳的過程，會產出大量低濃度的含鎂水溶液。這些含鎂水溶液成份復雜， 處理的費用較高，通常被當作廢水廢棄，這樣做會污染環(huán)境，于國家環(huán)保政策所不允許。因此，有目的地回收利用紅土鎳礦濕法提鎳精煉過程產出的含鎂廢水，對于各個方面來說都是有益的。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術存在的不足，提供一種紅土鎳礦濕法冶煉廢水綜合處理的新方法。上述目的是通過下述方案實現(xiàn)的
一種紅土鎳礦濕法冶煉廢水的綜合處理方法，其特征在于其包括以下步驟
a)將含鎂廢水用酸調整到中性，檢測調整成中性的廢水中的鎂含量，如果鎂含量低于 50g/L,則將廢水返回紅土鎳礦洗礦工序作為洗礦及漿化用水，或返回鎳的酸浸工序作為工藝用水，否則將含鎂廢水直接送入b)步驟；
b)往廢水中加入硫化鈉沉淀重金屬，經固液分離，重金屬進入固體廢渣中除去；
c)往b)步驟處理后的含鎂水溶液中通空氣或添加氧化劑，將水溶液中的二價錳離子氧化成的高價錳沉淀成固體，回收含鎂水溶液中的錳；
d)除錳后的含鎂水溶液經負壓蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、離心分離、烘干后得到七水硫酸
鎂；
e)往d)步驟結晶處理后的母液中加入碳酸鈉，將母液中的鎂沉淀成堿式碳酸鎂，經過濾、烘干后產出堿式碳酸鎂。f)將e)步驟沉淀后的母液經負壓蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、離心分離、烘干后產出十水硫酸鈉；或將含有硫酸鈉的沉淀母液直接返回提鎳流程的除鐵工序，作為黃鈉鐵礬法除鐵所需的鈉源。根據上述綜合處理方法，其特征在于，含鎂廢水是來自紅土鎳礦濕法提鎳流程中， 中和沉淀氫氧化鎳后所產出的含鎂廢液。
根據上述綜合處理方法，其特征在于，在所述b)步驟中，硫化鈉沉淀重金屬可在室溫下至60°C的溫度下進行，反應時間為30 90分鐘，硫化鈉的摩爾質量為廢水中重金屬摩爾質量總量的1. 0 1. 5倍。根據上述綜合處理方法，其特征在于，在所述C)步驟還包括用石灰乳調整溶液的 PH值為8. 0 8. 8的步驟，反應溫度室溫至60°C，反應時間90 180分鐘，所述的氧化劑是雙氧水或高錳酸鈉或高錳酸鉀。根據上述綜合處理方法，其特征在于，在所述e)步驟中，反應溫度室溫至60°C， 反應時間90 150分鐘，沉淀過程pH值控制為10 11。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明提供一種紅土鎳礦濕法冶煉廢水的綜合處理的新方法，能將廢水中的有價成份以化工鹽類產品的形式提取回收，解決了廢水的排放問題；還能部份提供用于紅土鎳礦濕法回收鎳過程所需的其它化學物料及工藝用水。本發(fā)明方法簡單易行、成本低、無廢副產出，在生產出可出售的化工產品的同時還可降低鎳回收主流程的生產成本，還避免了污染環(huán)境。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施例方式在下面的描述中，含鎂廢水是指是來自紅土鎳礦濕法提鎳流程中，中和沉淀氫氧化鎳后所產出的含鎂廢液。其中含有較多的鎂、微量的重金屬、少量的錳、鈣及其他雜質。本發(fā)明方法主要通過蒸發(fā)濃縮的方式從含鎂廢水中回收七水硫酸鎂，含鎂廢水在進入蒸發(fā)濃縮處理流程前，由于鎂的濃度較低，若直接蒸發(fā)濃縮將耗費大量的熱能，而變得很不經濟。因此須將含鎂廢水用酸(如硫酸)中和到中性然后再返回紅土鎳礦洗礦工序作為洗礦及漿化用水，或者直接返回鎳的酸浸工序作為工藝用水，這樣做的目的是通過將含鎂廢水作為工藝用水返回前面的酸浸工序，通過再次浸出礦中的鎂來提高溶液中鎂的濃度， 以減少蒸發(fā)濃縮的工作量和能耗。作為出售用途的產品，需要預先凈化含鎂廢水，以獲得最終符合產品規(guī)格要求的硫酸鎂成品。因此，首先要對含鎂廢水進行除重金屬處理，大部份重金屬的硫化物在水中的溶解度都極小，利用這一特性，很適合用硫化鈉來沉淀除去含鎂廢水中的重金屬，當然也可以使用其它類型的硫化物作為沉淀劑，如硫化鉀、硫化氫等，但都不如硫化鈉便宜及操作方便。除去重金屬的操作可在室溫下至60°C間的任意溫度下進行。除完重金屬之后還需要特別除去含鎂廢水中的錳，除錳的方法是升高溶液的pH 值，然后往溶液中通入空氣，通過空氣中的氧來氧化溶液中的低價錳成為高價錳的化合物沉淀而除去，除錳過程也還要另外添加氧化劑，這樣做的目的有2個，一是通過添加氧化劑來氧化除去前述的除重金屬后溶液中殘留的硫化鈉，二是可以加快氧化除錳的反應。氧化劑可選雙氧水、高錳酸鈉、高錳酸鉀等，優(yōu)選雙氧水最好，雙氧水不會給溶液額外增加不需要的成份，回收的錳可進一步加工成錳制品。除錳之后的含鎂溶液較為純凈，可通過負壓蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、離心分離、烘干后產出可出售的固體的七水硫酸鎂產品。
結晶后剩余的母液主要含鎂、鈉的硫酸鹽，需要分離鈉鎂以獲得較純凈的產品，利用較為廉價的工業(yè)碳酸鈉從結晶后剩余的母液中沉淀鎂，將溶液中的鎂全部轉化為堿式碳酸鎂，經過濾、烘干后產出作為出售的堿式碳酸鎂產品，或進一步加工成具有較高附加值的輕質碳酸鎂產品。沉鎂后的母液中只剩下硫酸鈉和少量的碳酸鈉，用硫酸中和到中性除去碳酸根， 通過負壓蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、離心分離、烘干后產出可出售的固體的十水硫酸鈉產品，或者將含有硫酸鈉的沉淀母液直接返回提鎳流程的除鐵工序，作為黃鈉鐵礬法除鐵所需的鈉源來使用。本發(fā)明方法簡單易行、成本低、無廢副產出，在生產出可出售的化工產品的同時還可降低鎳回收主流程的生產成本，還避免了污染環(huán)境。實施例1
一種紅土鎳礦濕法冶金沉鎳精煉過程產出的含鎂廢水，具體成份為
權利要求
1.一種紅土鎳礦濕法冶煉廢水的綜合處理方法，其特征在于其包括以下步驟a)將含鎂廢水用酸調整到中性，檢測調整成中性的廢水中的鎂含量，如果鎂含量低于 50g/L,則將廢水返回紅土鎳礦洗礦工序作為洗礦及漿化用水，或返回鎳的酸浸工序作為工藝用水，否則將含鎂廢水直接送入b)步驟；b)往廢水中加入硫化鈉沉淀重金屬，經固液分離，重金屬進入固體廢渣中除去；c)往b)步驟處理后的含鎂水溶液中通空氣或添加氧化劑，將水溶液中的二價錳離子氧化成的高價錳沉淀成固體，回收含鎂水溶液中的錳；d)除錳后的含鎂水溶液經負壓蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、離心分離、烘干后得到七水硫酸鎂；e)往d)步驟結晶處理后的母液中加入碳酸鈉，將母液中的鎂沉淀成堿式碳酸鎂，經過濾、烘干后產出堿式碳酸鎂。f)將e)步驟沉淀后的母液經負壓蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、離心分離、烘干后產出十水硫酸鈉；或將含有硫酸鈉的沉淀母液直接返回提鎳流程的除鐵工序，作為黃鈉鐵礬法除鐵所需的鈉源。
2.根據權利要求1所述的綜合處理方法，其特征在于，含鎂廢水是來自紅土鎳礦濕法提鎳流程中，中和沉淀氫氧化鎳后所產出的含鎂廢液。
3.根據權利要求1所述的綜合處理方法，其特征在于，在所述b)步驟中，硫化鈉沉淀重金屬可在室溫下至60°C的溫度下進行，反應時間為30 90分鐘，硫化鈉的摩爾質量為廢水中重金屬摩爾質量總量的1. 0 1. 5倍。
4.根據權利要求1所述的綜合處理方法，其特征在于，在所述c)步驟還包括用石灰乳調整溶液的PH值為8. 0 8. 8的步驟，反應溫度室溫至60°C，反應時間90 180分鐘， 所述的氧化劑是雙氧水或高錳酸鈉或高錳酸鉀。
5.根據權利要求1所述的綜合處理方法，其特征在于，在所述e)步驟中，反應溫度室溫至60°C，反應時間90 150分鐘，沉淀過程pH值控制為10 11。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種紅土鎳礦濕法冶煉廢水的綜合處理方法，其包括將含鎂廢水調整到中性作為工藝用返回洗礦或浸出工序，使廢水中的鎂濃度提高到50g/L以上，經過除重金屬和除錳之后負壓蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、離心分離、烘干產出七水硫酸鎂，結晶后的母液用碳酸鈉沉鎂，分離出堿式碳酸鎂，沉鎂后的母液再經負壓蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、離心分離、烘干產出十水硫酸鈉，或將沉鎂后的母液直接返回提鎳流程的除鐵工序，作為黃鈉鐵礬法除鐵所需的鈉源。本發(fā)明方法簡單易行、成本低、無廢副產出，在生產出可出售的化工產品的同時還可降低鎳回收主流程的生產成本，還避免了污染環(huán)境。
文檔編號C01D5/00GK102276099SQ20111021579
公開日2011年12月14日 申請日期2011年7月29日 優(yōu)先權日2011年7月29日
發(fā)明者付海闊, 周建平, 容仕甲, 李海燕, 王多冬, 肖萬林, 蘇桂華 申請人:廣西銀億科技礦冶有限公司