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編輯：中冶有色技術網
來源：金川集團股份有限公司
權利要求
1.過硫酸鹽高級氧化法除銻的方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟1：將混合原料漿化后，并入一段加壓浸出液，后通入一段常壓漿化槽得到一段常壓漿化液，將過硫酸鹽加入至一段常壓漿化液中，激活后進行除銻反應，濃密分離后得到的一段常壓浸出液和一段常壓底流，一段常壓浸出液含銻在0.0005g/L以下，一段常壓浸出液繼續(xù)萃取除油后送至電積槽生產電積鎳； 步驟2：一段常壓底流、二段加壓浸出液泵至二段常壓漿化槽得到二段常壓漿化液，之后依次進行二段常壓浸出、一段加壓浸出，經濃密分離得到一段加壓浸出液和一段加壓底流，一段加壓底流繼續(xù)泵入二段加壓漿化槽得到二段加壓漿化液，將過硫酸鹽加入至二段加壓漿化液中，激活后繼續(xù)進行除銻反應，經壓濾得到二段加壓浸出液和二段加壓浸出尾料，二段加壓浸出液含銻在0.005g/L以下。2.根據權利要求1所述的過硫酸鹽高級氧化法除銻的方法，其特征在于，所述步驟1中，一段常壓漿化液的流量為60-80m 3/h；當一段常壓漿化液含銻0.001-0.005g/L，過硫酸鹽加入量為0-25kg/h；當一段常壓漿化液含銻0.005-0.01g/L，過硫酸鹽加入量為25-50kg/h；當一段常壓漿化液含銻0.01-0.015g/L，過硫酸鹽加入量為50-100kg/h。 3.根據權利要求1所述的過硫酸鹽高級氧化法除銻的方法，其特征在于，所述步驟2中，二段加壓漿化液的流量為20-30m 3/h；當二段加壓漿化液含銻0.01-0.02g/L，過硫酸鹽加入量為0-100kg/h；當二段加壓漿化液含銻0.02-0.05g/L，過硫酸鹽加入量為100-200kg/h。 4.根據權利要求1-3任一項所述的過硫酸鹽高級氧化法除銻的方法，其特征在于，所述過硫酸鹽為過硫酸鈉、過硫酸鉀或過硫酸銨。 5.根據權利要求1所述的過硫酸鹽高級氧化法除銻的方法，其特征在于，所述過硫酸鹽的激活方式為熱活化、光活化、堿活化、過渡金屬和活性炭活化中的任意一種或幾種的結合。 6.根據權利要求1所述的過硫酸鹽高級氧化法除銻的方法，其特征在于，若激活方式為熱活化，所述步驟1中，一段常壓漿化液中進行除銻反應的反應溫度為50-80℃，終點pH控制在5.0-6.0；所述步驟2中，二段加壓漿化液中進行除銻反應的反應溫度為50-80℃，終點pH控制在1.0-2.5。 7.根據權利要求6所述的過硫酸鹽高級氧化法除銻的方法，其特征在于，若所述過硫酸鹽為過硫酸鈉，激活方式為熱活化，所述步驟1中，一段常壓漿化液中進行除銻反應的反應溫度為60-70℃，終點pH控制在5.0-6.0；所述步驟2中，二段加壓漿化液中進行除銻反應的反應溫度為60-70℃，終點pH控制在1.0-2.5。
說明書
技術領域
本發(fā)明屬于濕法冶金領域，具體涉及一種過硫酸鹽高級氧化法除銻的方法。
背景技術
由于鎳精煉系統處理原料銻含量高，造成電積鎳化學成分中銻元素超出Ni9996標準，且電積鎳變的發(fā)脆易碎，不僅影響電積鎳Ni9996品級率的提升，同時也會使陰極電流效率降低。
公開號為CN112708760A的專利公開了一種鎳精煉系統中除銻的方法，利用雙氧水進行氧化沉淀并通過常壓除銻和加壓除銻兩段除銻反應，達到在鎳精煉系統除銻目的，全系統除銻率為89％。由此可知，通過公開號為CN112708760A專利除電積鎳中銻的方法去除銻不徹底，仍會存在小量的銻元素存在于電積鎳中，影響電積鎳的品級合格率，且雙氧水為液體，具有強刺激性，穩(wěn)定性差，容易揮發(fā)、分解成氧氣和水，存在一定的安全隱患，且由于自身分解導致實際利用率低，增加生產成本。
因此，亟需在鎳精煉系統中研究并開發(fā)一種有效的除銻工藝路線，徹底的解決電積鎳銻元素超標的難題。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于：針對上述現象中除電積鎳中銻的方法去除銻不徹底導致的電積鎳的品級率低的問題，本發(fā)明提供一種過硫酸鹽高級氧化法除銻的方法。
本發(fā)明采用的技術方案如下：
一種過硫酸鹽高級氧化法除銻的方法，包括如下步驟：
步驟1：將混合原料漿化后，并入一段加壓浸出液，后通入一段常壓漿化槽得到一段常壓漿化液，將過硫酸鹽加入至一段常壓漿化液中，激活后進行除銻反應，濃密分離后得到的一段常壓浸出液和一段常壓底流，一段常壓浸出液含銻在0.0005g/L以下，一段常壓浸出液繼續(xù)萃取除油后送至電積槽生產電積鎳；
步驟2：一段常壓底流、二段加壓浸出液泵至二段常壓漿化槽得到二段常壓漿化液，之后依次進行二段常壓浸出、一段加壓浸出，經濃密分離得到一段加壓浸出液和底流，一段加壓浸出液返至一段常壓配料，一段加壓底流繼續(xù)泵入二段加壓漿化槽得到二段加壓漿化液，將過硫酸鹽加入至二段加壓漿化液中，激活后繼續(xù)進行除銻反應，經壓濾得到二段加壓浸出液和二段加壓浸出尾料，二段加壓浸出液含銻在0.005g/L以下。得到二段加壓浸出尾料中含有銻酸鐵等沉淀送火法系統處理，得到的二段加壓浸出液返至二段常壓配料。
本發(fā)明的一種過硫酸鹽高級氧化法除銻的方法，反應機理包括活化反應、氧化反應及沉淀反應。①活化反應：過硫酸鈉經過熱活化生成氧化性更強的硫酸根自由基(·SO 4 -)；②氧化反應：硫酸根自由基(·SO 4 -)將低價態(tài)+3價銻氧化成高價態(tài)+5價銻、低價態(tài)+3價砷氧化成高價態(tài)+5價砷、+2價鐵氧化成+3價鐵；③沉淀反應：Fe 3+水解生成的Fe(OH) 3膠體與不同價態(tài)的銻酸根反應生成銻酸鐵沉淀，同時不同價態(tài)的銻酸根與砷酸根反應生成銻酸砷和砷酸銻沉淀。
優(yōu)選地，所述步驟1中，一段常壓漿化液的流量為60-80m 3/h；當一段常壓漿化液含銻0.001-0.005g/L，過硫酸鹽加入量為0-25kg/h；當一段常壓漿化液含銻0.005-0.01g/L，過硫酸鹽加入量為25-50kg/h；當一段常壓漿化液含銻0.01-0.015g/L，過硫酸鹽加入量為50-100kg/h。
優(yōu)選地，所述步驟2中，二段加壓漿化液的流量為20-30m 3/h；當二段加壓漿化液含銻0.01-0.02g/L，過硫酸鹽加入量為0-100kg/h；當二段加壓漿化液含銻0.02-0.05g/L，過硫酸鹽加入量為100-200kg/h。
優(yōu)選地，所述過硫酸鹽為過硫酸鈉、過硫酸鉀或過硫酸銨。
優(yōu)選地，所述過硫酸鹽為的激活方式為熱活化、光活化、堿活化、過渡金屬和活性炭活化中的任意一種或幾種的結合。
優(yōu)選地，若激活方式為熱活化，所述步驟1中，一段常壓漿化液中進行除銻反應的反應溫度為50-80℃，終點pH控制在5.0-6.0；所述步驟2中，二段加壓漿化液中進行除銻反應的反應溫度為50-80℃，終點pH控制在1.0-2.5。激活反應方式為：
更優(yōu)選地，若所述過硫酸鹽為過硫酸鈉，激活方式為熱活化，所述步驟1中，一段常壓漿化液中進行除銻反應的反應溫度為60-70℃，終點pH控制在5.0-6.0；所述步驟2中，二段加壓漿化液中進行除銻反應的反應溫度為60-70℃，終點pH控制在1.0-2.5。當過硫酸鹽為過硫酸鈉，與鉀鹽和銨鹽相比，過硫酸鈉具有溶解性好、更加穩(wěn)定、易儲存運輸，且副反應較少等優(yōu)點。
相較于現有技術，本發(fā)明的有益效果是：
(1)本發(fā)明采用鎳精煉系統“常壓+加壓”組合式除銻方法，可將一段常壓漿化液銻含量除至0.0005g/L以下，除銻率89.9％；將二段加壓漿化液銻含量除至0.005g/L以下，除銻率99.2％；從而保證生產的電積鎳含銻控制在Ni9996標準范圍內，電積鎳化學成分合格。
(2)本發(fā)明使三價砷和銻在浸出段氧化成五價砷和銻，之后與鐵等元素形成沉淀通過加壓浸出尾料排出，從系統中分離出去，成功實現砷、銻的開路。
(3)本發(fā)明采用過硫酸鹽高級氧化技術除銻，其中加入過硫酸鈉增加系統鈉離子有益于提高電積陰極電流效率和電積鎳產品質量；且本發(fā)明的過硫酸鈉活性采用熱活化的方法，與光活化、堿活化、過渡金屬和活性炭活化方式相比，方法簡單且安全。
(4)本發(fā)明首次將基于過硫酸鹽的高級氧化技術用于鎳精煉系統除銻；與傳統的高級氧化技術(Fenton氧化技術(Fe 2+和H 2O 2)、光催化氧化技術、臭氧氧化技術、電化學氧化技術和超聲氧化法等)相比，過硫酸鹽高級氧化技術是以產生硫酸根自由基(·SO 4 -)為主要活性氧化物的一種新型的高級氧化技術；具有氧化還原電位高、更好的選擇性、較長的半衰期、更穩(wěn)定、受溶液酸堿性影響小、活化方式更多且終產物硫酸鹽對體系影響最小等優(yōu)點。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的流程示意圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明，即所描述的實施例僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。
如圖1所示，本發(fā)明的一種過硫酸鹽高級氧化法除銻的方法，反應機理包括活化反應、氧化反應及沉淀反應。①活化反應：過硫酸鈉經過熱活化生成氧化性更強的硫酸根自由基(·SO 4 -)；②氧化反應：硫酸根自由基(·SO 4 -)將低價態(tài)+3價銻氧化成高價態(tài)+5價銻、低價態(tài)+3價砷氧化成高價態(tài)+5價砷、+2價鐵氧化成+3價鐵；③沉淀反應：Fe 3+水解生成的Fe(OH) 3↓膠體與不同價態(tài)的銻酸根反應生成銻酸鐵沉淀，同時不同價態(tài)的銻酸根與砷酸根反應生成銻酸砷和砷酸銻沉淀。
一種過硫酸鹽高級氧化法除銻的方法，包括如下步驟：
(1)將混合原料漿化后，并入二段加壓浸出液，通入一段常壓漿化槽得到一段常壓漿化液，將過硫酸鈉加入至一段常壓漿化液中進行除銻反應，得到的一段常壓浸出液繼續(xù)萃取除油后送至電積槽生產電積鎳，一段常壓浸出液底流(含銻鐵酸等沉淀)通至二段常壓漿化槽繼續(xù)進行二段常壓浸出反應；其中，所述步驟1中，一段常壓漿化液的流量為60-80m 3/h；一段常壓漿化液含銻0.001-0.015g/L，一段常壓反應溫度為50-80℃，一段常壓浸出終點pH控制在5.0-6.0；
(2)二段常壓浸出反應之后進行一段加壓浸出反應，得到的一段加壓浸出液進入二段加壓漿化槽，將過硫酸鈉加入至二段加壓漿化液中繼續(xù)進行除銻反應，經過二段加壓浸出反應后，得到的銻酸鐵等沉淀至二段加壓浸出尾料送火法系統處理，得到的除銻后液返至二段常壓配料；其中，二段加壓漿化液的流量為20-30m 3/h，二段加壓漿化液含銻0.01-0.05g/L，二段加壓漿化反應溫度為50-80℃，二段加壓漿化終點pH控制在1.0-2.5；
說明：過硫酸鈉的加入量與一段常壓漿化液中銻含量有關。所述步驟2中，二段加壓漿化液的流量為20-30m 3/h；當一段常壓漿化液含銻0.001-0.005g/L，過硫酸鈉加入量為0-25kg/h；當一段常壓漿化液含銻0.005-0.01g/L，過硫酸鈉加入量為25-50kg/h；當一段常壓漿化液含銻0.01-0.015g/L，過硫酸鈉加入量為50-100kg/h。根據一段常壓漿化液中銻含量加入不同量的過硫酸鈉后，一段常壓浸出液含銻可控制在0.0005g/L以下，從而保證生產的電積鎳化學成分合格，含銻控制在Ni9996標準范圍內。
說明：過硫酸鈉的加入量與二段加壓漿化液中銻含量有關。當二段加壓漿化液含銻0.01-0.02g/L，過硫酸鈉加入量為0-100kg/h；當二段加壓漿化液含銻0.02-0.05g/L，過硫酸鈉加入量為100-200kg/h。根據二段加壓漿化液中銻含量加入不同量的過硫酸鈉后，二段加壓浸出液含銻可控制在0.005g/L以下。
本發(fā)明采用鎳精煉系統“常壓+加壓”組合式除銻方法，可將一段常壓漿化液銻含量除至0.0005g/L以下，除銻率89.9％；將二段加壓漿化液銻含量除至0.005g/L以下，除銻率99.2％；從而保證生產的電積鎳含銻控制在Ni9996標準范圍內，電積鎳化學成分合格。
以上所述實施例僅表達了本申請的具體實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本申請保護范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本申請技術方案構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本申請的保護范圍。
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2024年10月25日 ~ 27日 
