1.本發(fā)明涉及紅土鎳礦領(lǐng)域，具體而言，涉及一種紅土鎳礦高壓酸浸工藝中還原六價鉻的方法。

背景技術(shù)：

2.隨著電動汽車的推廣和普及，全球制造業(yè)對鎳的需要正在快速增長。目前鎳的主要來源是紅土鎳礦，采用高壓酸浸工藝(hpal)處理紅土鎳礦是當(dāng)今最主流的生產(chǎn)工藝。高壓酸浸工藝主要是在高溫高壓下，讓紅土鎳礦與硫酸反應(yīng)，其中，鎳、鈷金屬進(jìn)入浸出液，同時部分雜質(zhì)離子鐵、鋁、鎂、鉻、錳等也會進(jìn)入浸出液。浸出液用硫化氫、氧化鎂或氫氧化鈉等沉淀出鎳鈷硫化混合物或鎳鈷氫氧化物的中間產(chǎn)品，中間產(chǎn)品可以作為產(chǎn)品出售，也可繼續(xù)加工為金屬產(chǎn)品。

3.實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于成礦條件的不同，部分紅土鎳礦氧化性較強(qiáng)，在反應(yīng)過程中鉻會生成劇毒的以(cr2o7)2?

為主要存在形式的六價鉻，在浸出過程中進(jìn)入浸出液，且其含量甚至能達(dá)到2g/l。六價鉻為吞入性毒物/吸入性極毒物，皮膚接觸可能導(dǎo)致敏感；更可能造成遺傳性基因缺陷，吸入可能致癌，對環(huán)境有持久危險性。同時鉻金屬、三價或四價鉻毒性遠(yuǎn)小于它。因此在本工藝中需考慮通過加入合適的還原劑在加壓酸浸過程中將高壓酸浸液中的六價鉻立即還原成低價態(tài)的鉻。因此，上述高壓酸浸過程產(chǎn)生的六價鉻會導(dǎo)致其浸出渣(含有cr6+)無法堆存或深海填埋；會導(dǎo)影響中間產(chǎn)品(含有cr6+)的質(zhì)量或銷售價格；還會導(dǎo)致最終的生產(chǎn)廢水(cr6+超標(biāo))無法排放。

4.目前，已經(jīng)有的控制六價鉻的方法主要是在高壓酸浸后處理過程中對其進(jìn)行還原治理，即在高壓酸浸后礦漿中加入亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉、連二亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、水合阱、鐵屑鐵粉、二氧化硫等還原劑將六價鉻還原成無毒的三價鉻再進(jìn)一步去除。采用上述常規(guī)還原劑均要有一定的適應(yīng)范圍，由于高壓酸浸工藝中高溫、高壓且高酸等的特殊性，高壓酸浸后礦漿濃度達(dá)到20～35％，酸度在30g/l以上，溫度在90℃左右，在此體系中加入亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉等常規(guī)還原劑，會有部分二氧化硫等有害氣體的逸出，從而使得還原劑利用率降低并且會污染環(huán)境、危害人的身體健康。目前還有采用硫磺、黃鐵礦作還原劑在高壓酸浸之前加入礦漿中，以在高壓酸浸工藝中去除六價鉻的報道。

5.然而，采用上述還原劑在紅土鎳礦高壓酸浸工藝中去除六價鉻時，仍然存在以下問題：a、成本高。b、用量大，由于紅土鎳礦高壓酸浸工藝的酸浸過程為高溫高酸，即使經(jīng)降溫降壓后，溫度仍在90～100℃，酸度在30～50g/l，因此實(shí)際操作中，試劑用量非常大，特別是亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、二氧化硫約為理論用量的3～5倍。c、采用硫磺、黃鐵礦還原，在高壓酸浸的高溫環(huán)境中，無法避免升華硫堵塞管道、閥門、儀表接口等問題，且會降低正常有價金屬(鎳、鈷)的浸出率。d、常規(guī)還原劑中亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、硫化氫加入酸浸過程中有可能產(chǎn)生有毒有害二氧化硫或硫化氫等氣體，這些氣體會危害人類身體健康、污染環(huán)境。

6.因此，有必要提供一種新的紅土鎳礦高壓酸浸工藝中還原六價鉻的方法，以改善上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

7.本發(fā)明的主要目的在于提供一種紅土鎳礦高壓酸浸工藝中還原六價鉻的方法，以解決現(xiàn)有紅土鎳礦高壓酸浸工藝還原六價鉻時，存在的或成本高、或還原劑用量大、或還原效率低、或環(huán)保性差等的問題。

8.為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種紅土鎳礦高壓酸浸工藝中還原六價鉻的方法，紅土鎳礦高壓酸浸工藝包括對紅土鎳礦進(jìn)行高壓酸浸的工序，在高壓酸浸的備料階段和/或高壓酸浸過程中，向體系中加入還原劑，以在高壓酸浸過程中還原六價鉻；其中，還原劑為煤，煤為褐煤、泥煤或煙煤中的一種或多種；高壓酸浸過程中，浸出溫度為230～260℃，浸出壓力為3.5～6mpa。

9.進(jìn)一步地，還原劑的用量為紅土鎳礦重量的0.05～5wt％。

10.進(jìn)一步地，還原劑為褐煤時，褐煤的用量為紅土鎳礦重量的0.05～2wt％；還原劑為泥煤時，泥煤的用量為紅土鎳礦重量的0.05～2wt％；還原劑為煙煤時，煙煤的用量為紅土鎳礦重量的0.05～5wt％。

11.進(jìn)一步地，還原劑為褐煤時，褐煤的用量為紅土鎳礦重量的0.15～1wt％；還原劑為泥煤時，泥煤的用量為紅土鎳礦重量的0.1～0.75wt％；還原劑為煙煤時，煙煤的用量為紅土鎳礦重量的0.2～2wt％；優(yōu)選地，還原劑為泥煤和/或煙煤；更優(yōu)選地，煤為泥煤。

12.進(jìn)一步地，高壓酸浸之后，浸出液的氧化還原電位為400～780mv，優(yōu)選為480～620mv。

13.進(jìn)一步地，褐煤的水分含量為40～55wt％，硫分含量為0.2～4wt％，揮發(fā)分含量為45～55wt％。

14.進(jìn)一步地，泥煤的水分含量為45～65wt％，硫分含量為0.2～4wt％，揮發(fā)分含量為50～65wt％。

15.進(jìn)一步地，煙煤的水分含量為30～45wt％，硫分含量為0.2～6wt％，揮發(fā)分含量為35～45wt％。

16.進(jìn)一步地，備料階段包括依次進(jìn)行的給礦階段及磨礦階段。

17.進(jìn)一步地，高壓酸浸過程中，采用的硫酸濃度為92～99.5wt％，液固比為(2～5):1，時間為45～90min。

18.本發(fā)明利用褐煤、煙煤及泥煤作為還原劑，以在紅土鎳礦高壓酸浸工藝中還原六價鉻。首先，本發(fā)明采用的上述還原劑屬于分布廣泛易得的大宗物料，其廉價易購、成本較低，且其利用率較高，在較少用量下即可達(dá)到較佳的六價鉻還原效果。再者，本發(fā)明還原劑環(huán)保無污染，基于上述還原劑在酸浸過程中生成的產(chǎn)物比較穩(wěn)定，從而不影響產(chǎn)品質(zhì)量和后續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)。本發(fā)明加入的還原劑對浸出溶液也沒有帶入有害雜質(zhì)，還原劑煤的有效成分在上述溫度和壓力環(huán)境下分解為co2，對產(chǎn)品的質(zhì)量和回收率均無不良影響。同時，產(chǎn)出的浸出渣在回收再利用、庫堆存或深海填埋處理中均不會產(chǎn)生二次污染。

19.另外，本發(fā)明采用在原礦端治理的理念，即在備料階段和/或酸浸過程中均可以加入還原劑，以在酸浸過程中可以達(dá)到立即將六價鉻還原成低價態(tài)的鉻的有益效果。因此，可以在現(xiàn)有已運(yùn)行的紅土鎳礦高壓酸浸工藝系統(tǒng)中僅進(jìn)行簡單的參數(shù)調(diào)節(jié)，即可還原體系中六價鉻，不用進(jìn)行設(shè)備大幅改造，設(shè)備投資小，易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。相應(yīng)地，本發(fā)明還原劑可以選用塊狀、粒狀、粉狀中任意一種形態(tài)，無需對還原劑進(jìn)行過多處理即可達(dá)到較佳的六價鉻還

等還原性氣體，這些氣體也可以還原六價鉻。再者，在上述高溫高壓酸浸過程中，煤中的大分子脂肪酸分子鏈會不斷斷裂、環(huán)化，繼而形成芳香烴類化合物，化學(xué)鍵斷裂的過程中可以產(chǎn)生co、ch4及活潑氫原子，這些物質(zhì)也可以還原六價鉻。另外，煤中的含硫化合物(如芳香硫醚類化合物等)，在上述高溫高壓酸浸過程中?c?s?會斷裂，產(chǎn)生出h2s，其也可以還原六價鉻。最后，煤中的羧基、醛基等含氧集團(tuán)中c＝o會在高溫高壓的酸浸過程中發(fā)生分解，從而產(chǎn)生co，其也可以還原六價鉻。

33.基于以上緣由，本發(fā)明中的高壓酸浸過程中的溫度及壓力條件對于上述特定還原劑的除六價鉻反應(yīng)是非常重要的。在該特定溫度、壓力條件下，褐煤、泥煤、煙煤才能夠通過上述反應(yīng)機(jī)理更充分地完成反應(yīng)，還原劑的利用率更高且殘留很少。

34.綜上，本發(fā)明利用褐煤、煙煤及泥煤作為還原劑，以在紅土鎳礦高壓酸浸工藝中還原六價鉻。首先，本發(fā)明采用的上述還原劑屬于分布廣泛易得的大宗物料，其廉價易購、成本較低，且其利用率較高，在較少用量下即可達(dá)到較佳的六價鉻還原效果，還原效率更佳。再者，本發(fā)明還原劑環(huán)保無污染，基于上述還原劑在酸浸過程中生成的產(chǎn)物比較穩(wěn)定，從而不影響產(chǎn)品質(zhì)量和后續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)。本發(fā)明加入的還原劑對浸出溶液也沒有帶入有害雜質(zhì)，還原劑煤的有效成分分解為co2，對產(chǎn)品的質(zhì)量和回收率均無不良影響。同時，產(chǎn)出的浸出渣在回收再利用、庫堆存或深海填埋處理中均不會產(chǎn)生二次污染。另外，本發(fā)明采用在原礦端治理的理念，即在備料階段和/或酸浸過程中均可以加入還原劑，以在酸浸過程中可以達(dá)到立即將六價鉻還原成低價態(tài)的鉻的有益效果。因此，可以在現(xiàn)有已運(yùn)行的紅土鎳礦高壓酸浸工藝系統(tǒng)中僅進(jìn)行簡單的參數(shù)調(diào)節(jié)，即可還原體系中六價鉻，不用進(jìn)行設(shè)備大幅改造，設(shè)備投資小，易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。相應(yīng)地，本發(fā)明還原劑可以選用塊狀、粒狀、粉狀中任意一種形態(tài)，無需對還原劑進(jìn)行過多處理即可達(dá)到較佳的六價鉻還原效果。最后，本發(fā)明還原劑環(huán)保無污染，對產(chǎn)品質(zhì)量后續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)無影響。本發(fā)明加入的還原劑對浸出溶液沒有帶入有害雜質(zhì)，還原劑煤的有效成分分解為co2，對產(chǎn)品的質(zhì)量和回收率無不良影響。本發(fā)明方法簡單、可靠性高，且設(shè)備投資少、生產(chǎn)可控性好，容易實(shí)現(xiàn)自動化，易適用于工業(yè)化。

35.優(yōu)選地，還原劑的用量為紅土鎳礦重量的0.05～5wt％。這樣，可以進(jìn)一步提高六價鉻的還原效率，與此同時有利于避免過多還原劑加入容易帶來的能耗、反應(yīng)副產(chǎn)物存在過多影響后續(xù)有價金屬回收等問題。

36.在一種優(yōu)選的實(shí)施方案中，還原劑為褐煤時，褐煤的用量為紅土鎳礦重量的0.05～2wt％；還原劑為泥煤時，泥煤的用量為紅土鎳礦重量的0.05～2wt％；還原劑為煙煤時，煙煤的用量為紅土鎳礦重量的0.05～5wt％?；诖?，各個還原劑的使用效果更佳，六價鉻的還原效果更佳。

37.為了進(jìn)一步提高六價鉻的還原效率，優(yōu)選還原劑為褐煤時，褐煤的用量為紅土鎳礦重量的0.15～1wt％；還原劑為泥煤時，泥煤的用量為紅土鎳礦重量的0.1～0.75wt％；還原劑為煙煤時，煙煤的用量為紅土鎳礦重量的0.2～2wt％；優(yōu)選地，還原劑為泥煤和/或煙煤；更優(yōu)選地，煤為泥煤。相比于煙煤，采用泥煤和/或褐煤，尤其是泥煤，具有更好的除六價鉻的效果。與此同時，泥煤經(jīng)高壓酸浸參與反應(yīng)后殘留物更少，對后續(xù)有價金屬回收階段的影響更小。

38.優(yōu)選地，高壓酸浸之后，浸出液的氧化還原電位為400～780mv，優(yōu)選為480～620mv。實(shí)際生產(chǎn)過程中可通過在線檢測或人工定時檢測浸出液的氧化還原電位，以調(diào)整還

原劑的加入量。浸出液電位在上述范圍內(nèi)，一方面，可以提高六價鉻的還原效率，另一方面，可以避免更多的二價鐵生成，從而減少后續(xù)回收鎳鈷產(chǎn)品時的除鐵負(fù)擔(dān)，也有利于相應(yīng)提高目標(biāo)有價金屬(比如鎳、鈷等)的回收效果。

39.為了進(jìn)一步提高六價鉻的還原效率，優(yōu)選褐煤的水分含量為40～55wt％，硫分含量為0.2～4wt％，揮發(fā)分含量為45～55wt％。優(yōu)選泥煤的水分含量為45～65wt％，硫分含量為0.2～4wt％，揮發(fā)分含量為50～65wt％。優(yōu)選煙煤的水分含量為30～45wt％，硫分含量為0.2～6wt％，揮發(fā)分含量為35～45wt％。更優(yōu)選褐煤的水分含量為42～50％，硫分含量為0.3～1％，揮發(fā)分含量為50～55％。更優(yōu)選泥煤的水分含量為50～60％，硫分含量為0.3～1％，揮發(fā)分含量為55～60％。更優(yōu)選煙煤的水分含量為35～40％，硫分含量為1～2％，揮發(fā)分含量為40～45％。

40.優(yōu)選地，備料階段包括依次進(jìn)行的給礦階段及磨礦階段。在一種優(yōu)選的實(shí)施方案中，給礦階段包括依次進(jìn)行的紅土鎳礦給礦、洗礦及除渣階段；磨礦階段包括依次進(jìn)行的紅土鎳礦磨礦、除渣、儲存、濃縮及預(yù)熱階段；高壓酸浸過程是在高壓釜中進(jìn)行。

41.在一種優(yōu)選的實(shí)施方案中，如圖1所示，給礦階段：在紅土鎳礦給礦階段，紅土鎳礦原礦堆場的礦石經(jīng)卡車、挖掘機(jī)和裝載機(jī)給礦到原礦倉，原礦倉頂部設(shè)置格篩對物料進(jìn)行檢查篩分，篩上物料通過挖掘機(jī)移至指定場地，后期集中破碎或拋廢。破碎后的物料再進(jìn)入原礦倉進(jìn)行格篩篩分，格篩篩下物料進(jìn)入原礦倉。此過程中，本發(fā)明還原劑可與紅土鎳礦原礦在堆場進(jìn)行混合后加入原礦倉，或可單獨(dú)投加至原礦倉。在洗礦階段，洗礦分為一個或多個平行的系統(tǒng)，每個洗礦系統(tǒng)中倉頂格篩的篩下料進(jìn)入原礦倉后經(jīng)板式給料機(jī)給入圓筒洗礦機(jī)進(jìn)行洗礦，圓筒洗礦機(jī)洗出的大塊礫石經(jīng)1號帶式輸送機(jī)輸送到到大塊礫石堆場堆存，由運(yùn)礦卡車將其運(yùn)回采場回填或作為筑路石料或者運(yùn)到殘積礦系統(tǒng)進(jìn)行磨礦處理。圓筒洗礦機(jī)溢流出的礦石經(jīng)分礦漏斗自流進(jìn)入槽式擦洗機(jī)進(jìn)行破碎、擦洗。此過程中，本發(fā)明可將塊狀還原劑經(jīng)破碎至合格粒級后加入槽式擦洗機(jī)，或選擇粉狀還原劑直接加入。槽式擦洗機(jī)溢流自流進(jìn)入礦漿緩沖槽，此過程，可選擇粉狀或合格粒級的還原劑加入礦漿緩沖槽。由渣漿泵輸送到洗礦后除屑車間的洗礦后除渣振動篩除去木屑和雜質(zhì)。槽式擦洗機(jī)返砂經(jīng)2號帶式輸送機(jī)至脫水振動篩，此過程，可選擇粉狀還原劑加入。篩下物由渣漿泵輸送至磨礦泵池，篩上物經(jīng)3號皮帶輸送機(jī)送至小塊礫石堆場堆存，作為回填料由運(yùn)礦卡車運(yùn)回采場采空區(qū)或運(yùn)到殘積礦系統(tǒng)進(jìn)行磨礦處理。在除渣階段，來自槽式擦洗機(jī)擦洗后進(jìn)入礦漿緩沖槽的0～3mm物料經(jīng)渣漿泵輸送到洗礦后除渣振動篩篩分，此過程，可選擇粉狀還原劑或還原劑礦漿加入，利用振動篩還原礦漿中的木屑和雜質(zhì)，并通過4號帶式輸送機(jī)輸送至木屑堆場，合格物料自流入旋流器給礦泵池，再通過泵送至旋流器組進(jìn)行分級。

42.磨礦階段：在紅土鎳礦磨礦階段，磨礦系統(tǒng)由球磨機(jī)、旋流器組和渣漿泵構(gòu)成閉路磨礦。來自洗礦后除渣振動篩物料自流進(jìn)入旋流器給礦泵池和脫水擦洗振動篩物料經(jīng)渣漿泵輸送至旋流器給礦泵池，此過程中，可選擇還原劑漿加入，旋流器給礦渣漿泵將泵池礦漿打入旋流器進(jìn)行分級，旋流器底流礦漿進(jìn)入底流槽流入球磨機(jī)再磨，此過程，可選擇還原劑漿加入底流槽或還原劑直接加入球磨。小于74μm溢流成為合格產(chǎn)品，自留進(jìn)入礦漿除渣車間直線振動篩除渣，要求磨礦產(chǎn)品粒度：小于74μm達(dá)到90％。在除渣階段，礦漿除渣系統(tǒng)由直線振動篩和礦漿輸送泵組成。旋流器溢流礦漿自流進(jìn)直線振動篩，此過程可選擇粉狀還原劑加入，振動篩篩上的木屑和雜物經(jīng)溜槽溜至下方的小車或堆場，篩下礦漿再通過渣漿

泵輸送到下游綜合管網(wǎng)。在儲存階段，礦漿儲存主要是將磨礦工序輸送過來的約8％～20％濃度的礦漿進(jìn)行儲存，并通過原礦漿輸送泵送至礦漿濃縮工序?？梢栽谳斔驮鼭{泵出入口加入還原劑漿料，也可在原礦漿儲槽頂部加入粉狀還原劑或?qū)⑦€原劑制漿通過泵送至原礦漿儲槽，也可在原礦漿儲槽出口加入，通過原礦漿輸送泵進(jìn)入下游工序。在濃縮階段，礦漿濃縮為高壓釜提供高濃度且穩(wěn)定的礦漿，底流礦漿濃縮至32％～42％，通過濃密機(jī)底流泵送至高壓酸浸給料槽，濃密機(jī)溢流水返回洗礦磨礦工序?？稍谠V漿輸送泵出口加入還原劑料漿，也可在原礦濃密機(jī)頂部中心下料筒溜槽內(nèi)加入粉狀還原劑，或?qū)⑦€原劑制漿后通過泵送至中心下料筒溜槽，也可以從濃密機(jī)底流泵入口加入還原劑料漿，也可以從濃密機(jī)底流泵出口加入還原劑料漿，也可直接從高壓酸浸給料槽頂部配入粉狀還原劑或制為漿的還原劑。在預(yù)熱階段：礦漿預(yù)熱的作用是利用閃蒸蒸汽將常溫礦漿通過多級預(yù)熱，達(dá)到一定的溫度后泵入高壓釜。還原劑可制漿后從預(yù)熱器給料泵進(jìn)口或出口加入，也可直接從預(yù)熱器加入系統(tǒng)。

43.高壓酸浸過程中：高壓酸浸在高壓釜中進(jìn)行，本發(fā)明還原劑可在高壓釜給料泵中加入，高壓釜給料泵的作用是將礦漿穩(wěn)定的送入高壓釜。還原劑可制漿后從高壓釜給料泵進(jìn)口或出口加入系統(tǒng)，也可以直接在高壓釜中加入。高壓釜是礦漿浸出反應(yīng)的場所，正常操作溫度240～260℃，壓力3.9～5.3mpa。優(yōu)選地，高壓酸浸過程中，采用的硫酸濃度為92～99.5wt％，液固比為(2～5):1，時間為45～90min。優(yōu)選地，高壓酸浸過程中，硫酸與紅土鎳礦的重量比為(0.25～0.4):1。

44.在實(shí)際紅土鎳礦高壓酸浸工藝中，通常還包括位于高壓酸浸工序之后的酸浸液中和工序，具體可以將高壓酸浸過程得到的酸浸液進(jìn)行氫氧化鈉中和。為了進(jìn)一步還原六價鉻，優(yōu)選在酸浸液中和工序向酸浸液中加入和前文同樣的還原劑。但需要說明的是，這部分還原劑的加入，其除六價鉻原理與高壓酸浸階段的原理不同，因酸浸液中和工序溫度壓力條件溫和，所以這部分煤是通過物理吸附六價鉻，進(jìn)而在微孔內(nèi)進(jìn)行與還原性官能團(tuán)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，因此僅可以作為高壓酸浸工序還原六價鉻后的進(jìn)一步彌補(bǔ)。以下結(jié)合具體實(shí)施例對本技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)描述，這些實(shí)施例不能理解為限制本技術(shù)所要求保護(hù)的范圍。

45.實(shí)施例及對比例中涉及到的紅土鎳礦其主要成份如下表1所示：

46.表1

[0047][0048]

煤參數(shù)：

[0049]

褐煤的水分含量為40～55％，硫分含量為0.2～4％，揮發(fā)分含量為45～55％。泥煤的水分含量為45～65％，硫分含量為0.2～4％，揮發(fā)分含量為50～65％。煙煤的水分含量為30～45％，硫分含量為0.2～6％，揮發(fā)分含量為0.2～6％。

[0050]

實(shí)施例1

[0051]

取表1的紅土鎳礦2500g、水與濃度為98.0％的硫酸以固液比1：2.8混合并在高壓釜中進(jìn)行高壓酸浸，其中，硫酸與紅土鎳礦的重量比為0.29:1，并在高壓酸浸過程中加入不同配比的褐煤(加入點(diǎn)為高壓釜)，高壓釜中溫度255℃，壓力4.5mpa，硫酸浸出60min，浸出

結(jié)果如下表2所示。

[0052]

表2

[0053][0054]

實(shí)施例2

[0055]

取表1的紅土鎳礦2500g、水與濃度為98.0％的硫酸以固液比1：2.8混合并在高壓釜中進(jìn)行高壓酸浸，其中，硫酸與紅土鎳礦的重量比為0.29:1，并在高壓酸浸過程中加入不同配比的泥煤(加入點(diǎn)為高壓釜)，高壓釜中溫度255℃，壓力4.5mpa，硫酸浸出60min，浸出結(jié)果如下表3所示。

[0056]

表3

[0057][0058]

實(shí)施例3

[0059]

取表1的紅土鎳礦2500g、水與濃度為98.0％的硫酸以固液比1：2.8混合并在高壓釜中進(jìn)行高壓酸浸，其中，硫酸與紅土鎳礦的重量比為0.29:1，并在高壓酸浸過程中加入不同配比的煙煤(加入點(diǎn)為高壓釜)，高壓釜中溫度255℃，壓力4.5mpa，硫酸浸出60min，浸出結(jié)果如下表4所示。

[0060]

表4

[0061][0062]

實(shí)施例4

[0063]

取表1的紅土鎳礦2500g，在磨礦階段(球磨機(jī)內(nèi))中加入不同配比的褐煤，然后與水、濃度為98.0％的硫酸以固液比1：2.8混合并在高壓釜中進(jìn)行高壓酸浸，其中，硫酸與紅土鎳礦的重量比為0.29:1，高壓釜中溫度255℃，壓力4.5mpa，硫酸浸出60min，浸出結(jié)果如下表5所示。

[0064]

表5

[0065][0066]

實(shí)施例5

[0067]

取表1的紅土鎳礦2500g，在磨礦階段(球磨機(jī)內(nèi))中加入不同配比的煙煤，然后與水、濃度為98.0％的硫酸以固液比1：2.8混合并在高壓釜中進(jìn)行高壓酸浸，其中，硫酸與紅土鎳礦的重量比為0.29:1，高壓釜中溫度255℃，壓力4.5mpa，硫酸浸出60min，浸出結(jié)果如下表6所示。

[0068]

表6

[0069][0070]

實(shí)施例6

[0071]

取表1的紅土鎳礦2500g，在磨礦階段(球磨機(jī)內(nèi))中加入不同配比的泥煤，然后與水、濃度為98.0％的硫酸以固液比1：2.8混合并在高壓釜中進(jìn)行高壓酸浸，其中，硫酸與紅土鎳礦的重量比為0.29:1，高壓釜中溫度255℃，壓力4.5mpa，硫酸浸出60min，浸出結(jié)果如下表7所示。

[0072]

表7

[0073][0074]

對比例1

[0075]

取表1的紅土鎳礦2500g，與濃度為98.0％的硫酸800g，以固液比1：2.8混合在45℃下進(jìn)行酸浸，并在酸浸過程中加入不同配比的褐煤，硫酸浸出12h，浸出結(jié)果如下表8所示。

[0076]

表8

[0077][0078]

通過對比例1、實(shí)施例1及實(shí)施例4的數(shù)據(jù)可知，褐煤在高壓酸浸條件下，還原效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于常壓下還原效果。

[0079]

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種紅土鎳礦高壓酸浸工藝中還原六價鉻的方法，所述紅土鎳礦高壓酸浸工藝包括對所述紅土鎳礦進(jìn)行高壓酸浸的工序，其特征在于，在所述高壓酸浸的備料階段和/或所述高壓酸浸過程中，向體系中加入還原劑，以在高壓酸浸過程中還原六價鉻；其中，所述還原劑為煤，所述煤為褐煤、泥煤或煙煤中的一種或多種；所述高壓酸浸過程中，浸出溫度為230～260℃，浸出壓力為3.5～6mpa。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅土鎳礦高壓酸浸工藝中還原六價鉻的方法，其特征在于，所述還原劑的用量為所述紅土鎳礦重量的0.05～5wt％。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的紅土鎳礦高壓酸浸工藝中還原六價鉻的方法，其特征在于，所述還原劑為所述褐煤時，所述褐煤的用量為所述紅土鎳礦重量的0.05～2wt％；所述還原劑為所述泥煤時，所述泥煤的用量為所述紅土鎳礦重量的0.05～2wt％；所述還原劑為所述煙煤時，所述煙煤的用量為所述紅土鎳礦重量的0.05～5wt％。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的紅土鎳礦高壓酸浸工藝中還原六價鉻的方法，其特征在于，所述還原劑為所述褐煤時，所述褐煤的用量為所述紅土鎳礦重量的0.15～1wt％；所述還原劑為所述泥煤時，所述泥煤的用量為所述紅土鎳礦重量的0.1～0.75wt％；所述還原劑為所述煙煤時，所述煙煤的用量為所述紅土鎳礦重量的0.2～2wt％；優(yōu)選地，所述還原劑為所述泥煤和/或煙煤；更優(yōu)選地，所述煤為所述泥煤。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的紅土鎳礦高壓酸浸工藝中還原六價鉻的方法，其特征在于，所述高壓酸浸之后，浸出液的氧化還原電位為400～780mv，優(yōu)選為480～620mv。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的紅土鎳礦高壓酸浸工藝中還原六價鉻的方法，其特征在于，所述褐煤的水分含量為40～55wt％，硫分含量為0.2～4wt％，揮發(fā)分含量為45～55wt％。7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的紅土鎳礦高壓酸浸工藝中還原六價鉻的方法，其特征在于，所述泥煤的水分含量為45～65wt％，硫分含量為0.2～4wt％，揮發(fā)分含量為50～65wt％。8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的紅土鎳礦高壓酸浸工藝中還原六價鉻的方法，其特征在于，所述煙煤的水分含量為30～45wt％，硫分含量為0.2～6wt％，揮發(fā)分含量為35～45wt％。9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的紅土鎳礦高壓酸浸工藝中還原六價鉻的方法，其特征在于，所述備料階段包括依次進(jìn)行的給礦階段及磨礦階段。10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的紅土鎳礦高壓酸浸工藝中還原六價鉻的方法，其特征在于，所述高壓酸浸過程中，采用的硫酸濃度為92～99.5wt％，液固比為(2～5):1，時間為45～90min。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明提供了一種紅土鎳礦高壓酸浸工藝中還原六價鉻的方法。在高壓酸浸的備料階段和/或高壓酸浸過程中，向體系中加入還原劑，以在高壓酸浸過程中還原六價鉻；其中，還原劑為煤，煤為褐煤、泥煤、煙煤中的一種或多種。本發(fā)明采用上述還原劑在較少用量下即可達(dá)到較佳的六價鉻還原效果，且環(huán)保無污染。而且，基于上述還原劑在酸浸過程中生成的產(chǎn)物比較穩(wěn)定，從而不影響產(chǎn)品質(zhì)量和后續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)。同時，本發(fā)明在備料階段和/或酸浸過程中均可以加入還原劑，以在酸浸過程中可以達(dá)到立即將六價鉻還原成低價態(tài)鉻的有益效果。本發(fā)明方法簡單、可靠性高，且設(shè)備投資少、生產(chǎn)可控性好，容易實(shí)現(xiàn)自動化，易適用于工業(yè)化。易適用于工業(yè)化。易適用于工業(yè)化。

技術(shù)研發(fā)人員：蔡建勇 江新芳 張寶東 金濤 曹永建 陸業(yè)大 殷書巖 高鵬飛

受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國恩菲工程技術(shù)有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.07.06

技術(shù)公布日：2021/10/8