权利要求
1.一种利用湿氯气浸出镍精矿的方法，其特征在于，包含以下步骤：
步骤一：将镍精矿与除铜尾料，即铜镍渣混料，混合后将物料加入冲渣槽内，用新水或浸出渣洗水进行冲渣，浆料自流进入浆化罐后，启动搅拌进行浆化;
步骤二：浆化后将浆化液返入反应釜内搅拌，并在两级吸收塔内配置液碱作为吸收液，开启尾气吸收风机和反应釜尾气吸收管道阀门;
步骤三：向反应釜内通入蒸汽和湿氯气与浆化液进行镍精矿浸出，得到浸出后液，剩余氯气通过碱吸收后进行废气吸收，将产生的废水排放;
步骤四：浸出后液返入压滤机进行固液分离，得到滤液和滤渣;滤渣采用热水进行洗涤后，洗水返至浆化回收利用，洗后滤渣作为火法原料继续提取镍、铜等金属元素;滤液作为电镍的原料进行后续处理。
2.根据权利要求1所述的一种利用湿氯气浸出镍精矿的方法，其特征在于，步骤一中镍精矿与除铜尾料的质量比为5~8：1，混合后镍精矿与新水或浸出渣洗水的液固质量比为5~8：1。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用湿氯气浸出镍精矿的方法，其特征在于，步骤二中配置液碱吸收液中，水和液碱的体积比为1:2-5，pH>11。
4.根据权利要求4所述的一种利用湿氯气浸出镍精矿的方法，其特征在于，步骤三中温度>60℃后开始通入湿氯气，反应温度为60-100℃，湿氯气通入压力为>0.005MPa，终点电位规定值为>370mv，保温时间为30分钟。
5.根据权利要求5所述的一种利用湿氯气浸出镍精矿的方法，其特征在于，步骤四中所得浸出液中Ni=80-200g/L、Cu=10-50g/L、pH=0.5;所得浸出渣中，Ni<20%、Cu<15%、S<60%、水分<60%。
说明书
技术领域
[0001]本发明属于湿法冶金技术领域，具体涉及一种利用湿氯气浸出镍精矿的方法。
背景技术
[0002]工业应用中，氯浸法是利用氯气在溶液中所具有的强氧化特性，借助铜或铁变价离子作为氧化—催化剂，在高温常压下实现的镍精矿、合金料湿法冶金过程，国内工厂在镍精矿的浸出过程中开始使用液氯汽化氯浸的方法，发展至今已基本成为成熟的定型工艺，但是液氯存在着使用成本高、汽化升温过程存在氯气外溢风险、汽化后的氯气与原料反应有效利用率低等问题;且大部分工厂均使用碱吸收法处理氯化体系产出的湿氯气，液碱吸收氯气工艺存在上述问题直接造成电积钴生产成本、环保风险较高且氯气资源浪费。
发明内容
[0003]本发明的目的是提供一种利用湿氯气浸出镍精矿的方法，旨在解决上述背景技术中液氯使用成本高、使用过程中易造成氯气外溢、汽化后氯气与原料反应有效率低的问题。
[0004]为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种利用湿氯气浸出镍精矿的方法，其特征在于，包含以下步骤：
步骤一：将镍精矿与除铜尾料，即铜镍渣混料，混合后将物料加入冲渣槽内，用新水或浸出渣洗水进行冲渣，浆料自流进入浆化罐后，启动搅拌进行浆化;
步骤二：浆化后将浆化液返入反应釜内搅拌，并在两级吸收塔内配置液碱作为吸收液，开启尾气吸收风机和反应釜尾气吸收管道阀门;
步骤三：向反应釜内通入蒸汽和湿氯气与浆化液进行镍精矿浸出，得到浸出后液，剩余氯气通过碱吸收后进行废气吸收，将产生的废水排放;
步骤四：浸出后液返入压滤机进行固液分离，得到滤液和滤渣;滤渣采用热水进行洗涤后，洗水返至浆化回收利用，洗后滤渣作为火法原料继续提取镍、铜等金属元素;滤液作为电镍的原料进行后续处理。
[0005]进一步地，步骤一中镍精矿与除铜尾料的质量比为5~8：1，混合后镍精矿与新水或浸出渣洗水的液固质量比为5~8：1。
[0006]进一步地，步骤二中配置液碱吸收液中，水和液碱的体积比为1:2-5，pH>11。
[0007]进一步地，步骤三中温度>60℃后开始通入湿氯气，反应温度为60-100℃，湿氯气通入压力为>0.005MPa，终点电位规定值为>370mv，保温时间为30分钟。
[0008]进一步地，步骤四中所得浸出液中Ni=80-200g/L、Cu=10-50g/L、pH=0.5;所得浸出渣中，Ni<20%、Cu<15%、S<60%、水分<60%。
[0009]本发明的有益效果是：通过镍精矿与除铜尾料混合并浆化，形成均匀的浆料体系，为后续反应提供了理想的物料基础，并减少了新鲜水耗和废水排放;浆化后的料液进入反应釜前，预先配置两级碱液吸收系统并启动尾气处理装置，构建了安全防护屏障，确保后续氯气使用过程中尾气能即时吸收，防止外溢风险;直接通入工业副产湿氯气与蒸汽进行浸出反应，避免了传统液氯汽化环节的氯气泄漏隐患，并通过精准控制反应条件，将湿氯气利用率提升至85%以上，同时剩余氯气被步骤二预设的碱吸收系统高效处理，大幅减少碱液消耗和二次污染;最后对反应后料液进行固液分离，浸出液作为电镍原料，浸出渣经热水洗涤后，洗水返回步骤一循环用于浆化，浸出渣则作为火法原料回收金属，形成资源闭环;整个流程环环相扣，不仅降低了液氯原料成本和环境风险，还通过资源循环和高效浸出提升了工艺经济性与可持续性。
附图说明
[0010]图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
[0011]以下结合附图及具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。
[0012]实施例1、
如图1所示，一种利用湿氯气浸出镍精矿的方法，包含以下步骤：
步骤一：称取镍精矿3t，除铜尾料0.45t，将混合后物料加入冲渣槽内，用26m³新水进行冲渣后开启浆化罐搅拌进行浆化，所用镍精矿其元素成分含量为：Ni 67.00%、Cu3.90%、S 23.00%、水分2.99%;除铜尾料其元素成分含量为：Ni 13.00%、Cu 42.00%、S17.00%、水分 35.00%;
步骤二：浆化40分钟后，将料液返入30m³反应釜内，开启反应釜内搅拌，并在两级吸收塔内配置液碱作为吸收液，pH=14时开启尾气吸收风机和反应釜尾气吸收管道阀门;
步骤三：向反应釜内通入蒸汽，温度达到62℃后，通过增压泵将电钴生产过程中产生的湿氯气按0.006MPa通入反应釜内，与料液进行反应，过程温度控制在70℃，反应16小时后，当料液电位达到380mv，停止通入湿氯气，保温30分钟后，电位不在发生变化，停止通入蒸汽，温度降低至60℃时，停止搅拌，关闭尾气吸收阀门，关闭尾气风机;
步骤四：将反应后的料液返入压滤机进行固液分离，得到浸出液和浸出渣。浸出液取样分析其镍、铜含量及pH，浸出渣采用热水按液固比5:1进行洗涤后，洗水返至浆化回收利用，洗后浸出渣烘干后取样分析其镍、铜、硫、水分含量;
步骤五：根据分析结果，所得浸出液中pH值为0.5，其中镍含量为123.63g/L、铜含量为40.21g/L，所得浸出渣为0.90t，其中镍含量为4.80%，铜含量为0.90%，硫含量为40.35%，水分含量为39.21%。根据分析数据计算，本实施例镍浸出率为98.74%，铜浸出率为97.83%;通过氯气输送流量计及液碱消耗量，可以计算出湿氯气利用效率为92%。
[0013]实施例2、
步骤一：称取该镍精矿4.0t，除铜尾料0.5t，将混合后物料加入冲渣槽内，用20m³新水进行冲渣后开启浆化罐搅拌进行浆化，本实施例所用镍精矿其元素成分含量为：Ni66.38%、Cu 3.62%、S 21.35%、水分3.29%;除铜尾料其元素成分含量为：Ni 12.14%、Cu43.68%、S 16.21%、水分 34.28%;
步骤二：浆化40分钟后，将料液返入30m³反应釜内，开启反应釜内搅拌，并在两级吸收塔内配置液碱作为吸收液，pH=14开启尾气吸收风机和反应釜尾气吸收管道阀门。
[0014]步骤三：向反应釜内通入蒸汽，温度达到60℃后，通过增压泵将电钴生产过程中产生的湿氯气按0.007MPa通入反应釜内，与料液进行反应，过程温度控制80℃，反应12小时后，当料液电位达到390mv，停止通入湿氯气，保温30分钟后，电位不在发生变化，停止通入蒸汽，温度降低至60℃时，停止搅拌，关闭尾气吸收阀门，关闭尾气风机。
[0015]步骤四：将反应后的料液返入压滤机进行固液分离，得到浸出液和浸出渣。浸出液取样分析其镍、铜含量及pH，浸出渣采用热水按液固比4:1进行洗涤后，洗水返至浆化回收利用，洗后浸出渣烘干后取样分析其镍、铜、硫、水分含量。
[0016]步骤五：根据分析结果，所得浸出液中pH值为0.5，其中镍含量为135.53g/L、铜含量为35.31g/L，所得浸出渣为1.2t，其中镍含量为4.3%，铜含量为0.82%，硫含量为39.16%，水分含量为39.33%。根据分析数据计算，本实施例镍浸出率为98.85%，铜浸出率为97.86%。通过氯气输送流量计及液碱消耗量，可以计算出湿氯气利用效率为92.9%。
[0017]实施例3、
步骤一：称取该镍精矿2.5t，除铜尾料0.5t，将混合后物料加入冲渣槽内，用20m³新水进行冲渣后开启浆化罐搅拌进行浆化，本实施例所用镍精矿其元素成分含量为：Ni68.42%、Cu 2.85%、S 24.35%、水分3.58%;除铜尾料其元素成分含量为：Ni 11.74%、Cu43.28%、S 15.21%、水分 35.48%;
步骤二：浆化40分钟后，将料液返入30m³反应釜内，开启反应釜内搅拌，并在两级吸收塔内配置液碱作为吸收液，pH=14开启尾气吸收风机和反应釜尾气吸收管道阀门。
[0018]步骤三：向反应釜内通入蒸汽，温度达到60℃后，通过增压泵将电钴生产过程中产生的湿氯气按0.008MPa通入反应釜内，与料液进行反应，过程温度控制75℃，反应12小时后，当料液电位达到390mv，停止通入湿氯气，保温30分钟后，电位不在发生变化，停止通入蒸汽，温度降低至60℃时，停止搅拌，关闭尾气吸收阀门，关闭尾气风机。
[0019]步骤四：将反应后的料液返入压滤机进行固液分离，得到浸出液和浸出渣。浸出液取样分析其镍、铜含量及pH，浸出渣采用热水按液固比4:1进行洗涤后，洗水返至浆化回收利用，洗后浸出渣烘干后取样分析其镍、铜、硫、水分含量。
[0020]步骤五：根据分析结果，所得浸出液中pH值为0.5，其中镍含量为128.53g/L、铜含量为33.84g/L，所得浸出渣为1.1t，其中镍含量为4.6%，铜含量为0.88%，硫含量为41.16%，水分含量为38.83%。根据分析数据计算，本实施例镍浸出率为98.22%，铜浸出率为97.14%。通过氯气输送流量计及液碱消耗量，可以计算出湿氯气利用效率为91%。
[0021]根据结果分析，将镍精矿与除铜尾料以多次试验后的质量比进行混料，该配比不仅有效利用了含铜镍渣的残余金属，还能降低新料消耗;从安全风险方面来说，通过配置两级碱液吸收系统并启动尾气处理装置，构建了安全防护屏障，确保后续氯气使用过程中尾气能即时吸收，防止外溢风险;从成本以及环保方面来说，原液氯有效利用率通常在70-80%左右，而实施例中湿氯气的有效利用率均在90%以上，由此湿氯气的替换解决了液氯使用成本高且液氯有效率低的问题，同时剩余氯气有仅剩15%被步骤二预设的碱吸收系统高效处理，大幅减少碱液消耗和二次污染;全流程体现为安全提升、成本下降、资源循环、环保协同的多重有益效果。
说明书附图(1)
