CN111876586B - 一种生物质焙烧还原大洋富钴结壳综合回收全元素的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于海底矿产资源利用领域,公开了一种生物质焙烧还原大洋富钴结壳综合回收全元素的方法。本发明是将大洋富钴结壳与生物质按一定比例混合均匀后,在无氧中低温条件下焙烧一定时间,生物质裂解的同时产生的还原性气体还原大洋富钴结壳,使富钴结壳中的高价铁锰矿物还原成低价矿物。反应后的固体矿物在硫酸溶液中浸出一定时间,过滤得到滤液和滤渣。滤渣在低酸条件下经双氧水氧化-氯离子络合得到铂族元素富集液;滤液利用氢氧化钠和硫化物逐级沉降分别得到以Fe、Cu、Co、Ni和Mn为主的固相产品,液相进行萃取得到全稀土富集液。该方法实现低成本、高效率、低污染、全组分综合回收大洋富钴结壳资源,应用前景广阔。
Description
技术领域
本发明属于海底矿产资源利用领域,公开了一种生物质焙烧还原大洋富钴结壳综合回收全元素的方法。
背景技术
富钴结壳又称钴结壳、铁锰结壳,生长在海底岩石或岩屑表面的皮壳状铁锰氧化物和氢氧化物。因富含钴,名富钴结壳。主要产在水深800~3000米的海山和海台顶部和斜面上,其赖以生长的基层有玄武岩、玻质碎屑玄武岩及蒙脱石岩石。富钴结壳在海洋中分布广泛,在太平洋、大西洋和印度洋的海底均有分布,其中太平洋中分布居多,而在太平洋的广大海域中,西、中太平洋海山区是富钴结壳的主要产出区,主要包括麦哲伦海山区、马尔库斯—威克海山区、马绍尔海山区、中太平洋海山区、夏威夷海峡、莱恩海山区等几座大型海山链。
大洋富钴结壳是人类继大洋多金属结核资源之后发现的又一深海固体矿产资源,主要由铁锰水合化合物和氢氧化物组成,结晶程度极差,其矿物组成杂乱。结壳中的杂质矿物主要是由碎屑、粘土或自生矿物组成,杂质组分的种类较多,主要有石英、斜长石。磷灰石、高岭土、方解石、云母等,这些杂质矿物主要是由结壳生长期间同期所发生的沉积作用掺杂的结果。富钴结壳含有大量陆地上紧缺资源,如Mn、 Co、Ni、Cu、Zn、Mo、Pb、Pt和REEs等。相对地壳丰度而言,属于高度富集型的元素主要有Mn、Co、Ni、Cu及REEs,前者比地壳丰度高出约14个数量级,后者REEs 则约是其地壳丰度的10多倍。富钴结壳中Co含量尤为显著,最高可达2%,是陆地原生矿钴含量的20倍以上,是多金属结壳矿中钴含量的2.5倍以上。近几年研究表明,全球三大洋海山钴结壳分布面积为3039452.14Km2,干结壳资源量为(1081.1664~2162.3322)×108t。
目前主要从大洋富钴结壳回收利用Cu、Co、Ni、Mn等有价金属,开发利用方法出发点都是还原结壳中的高价锰氧化物为低价锰氧化物,主要包括各种湿法还原浸出工艺及火法还原浸出处理。
1、湿法还原浸出工艺主要有:
(1)亚铜离子氨浸:
从标准电极电位看,一氧化碳与亚铜离子均为较强的还原剂,但在低温水溶液中,由于受溶解度和扩散速度的影响,一氧化碳直接还原MnO2的可能性极小,而 Cu(NH3)2+的扩散速度快,容易达到固体表面参与反应,Mn4+被还原Mn2+,并与溶液中的CO3 2-迅速结合成MnCO3,破坏结核的矿物结构,镍、钴、铜等有价金属自铁锰氧化物相中解离,并被氨-碳酸铵选择性浸出。
(2)高温高压硫酸浸出:
高温高压硫酸处理铁锰多金属矿类似于红土矿的高温高压硫酸浸出工艺,美国研究者Han KN研究的工艺。浸出过程中,绝大部分铜、镍和钴溶解,而铁、锰很少进入溶液,浸出液经萃取、电积获得金属铜、钴、镍。在温度200℃,压力3.1MPa,氧分压1MPa,pH1.63条件下浸出1h,多金属结核中主要金属浸出率分别为:Ni 80%, Cu 90%,Co 30%,Mn 5%,Fe2%。浸出液经Lix64N萃取-酸反萃分离镍钴铜与电积工序得到电镍、电钴及电铜产品。
(3)常压硫酸浸出:
常压酸浸工艺是在酸浸出过程中加入还原剂破坏铁锰矿物结构,让赋存其中的镍、钴、铜裸露或游离出来后达到浸出目的。常用的还原剂有:金属硫化物(如黄铁矿、硫化氢、冰铜等)、亚硫酸及其盐(如H2SO3、SO2、Na2SO3、(NH4)2SO3等)、 H2O2、Fe2+盐以及有机还原剂等。
(4)盐酸直接浸出:
Kane和Cardwell开发了盐酸中直接浸出钴结核酸在性质上足够地还原以将锰还原成可溶的二价态,从而从其晶格中释放出有价值的金属。主要反应如下:
MnO2+4HCL=MnCL2+2H2O
Fe2O3+6HCL=2FeCL2+3H2O
FeCL3+3H2O=Fe(OH)3+CL2
NiO+2HCL=NiCL2+H2O
Cu+2HCL=CuCL2+H2O
CoO+2HCL=CuCL2+H2O
Co2O3+4HCL=2CoCL2+2H2O+O2
盐酸直接浸出溶解钴结壳从而实现有价金属的回收利用。
2、火法还原浸出工艺主要有:
(1)还原焙烧酸浸:
还原焙烧是先利用各种还原剂在400~650℃下将铁锰多金属矿中的高价铁、锰氧化物还原成低价氧化物,在进行酸浸从而达到有价金属回收利用。
(2)硫酸化焙烧浸出:
硫酸化焙烧是焙烧过程中加入硫酸分解矿物,将锰镍钴铜等有价元素转变为独立的硫酸盐,然后利用湿法工艺进行分离。Meyer-Galow E等,在650℃将铁锰多金属矿与浓硫酸或二氧化硫反应,焙砂组成为氧化铁、镍、铜、钴和锰的硫酸盐,然后将焙砂水浸,镍、钴、铜、锰的浸出率分别为92%、97%、87%、99%,浸出液经铁粉置换沉铜、硫化沉淀镍钴、镍钴混合硫化物加压酸浸和萃取分离,得到产品海绵铜、硫酸锌、硫酸钴、硫酸镍。
(3)熔炼浸出:
熔炼-浸出工艺是通过控制熔炼反应温度、还原剂或硫化剂用量等,将铁锰多金属矿中的镍、钴、铜还原成金属态并与铁形成合金或硫化物,然后用湿法冶炼方法分离铜钴镍金属,锰在熔炼过程中进入渣中得到富集,用作制备各种锰产品的原料。
各种湿法还原浸出工艺及火法还原浸出处理工艺,它们各有特点。采用湿法冶金一般认为能耗较低,但废水废渣较多且难处理;火法冶炼是一种对结壳矿进行分解和组分初步分离的高效手段,但一般认为能耗较高。虽然目前已有的处理钴结壳工艺可以有效的回收其中的Cu、Co、Ni、Mn有价金属,而富钴结壳中还有丰富的稀土元素和铂族元素并未回收,未实现大洋富钴结壳的综合回收利用。
中国专利申请CN1775971A-《一种深海多金属结核和富钴结壳混合氨浸方法》公开了一种深海多金属结核和富钴结壳混合氨浸方法,将多金属结核和富钴结壳进行混合、混合矿破碎、细磨;将磨细的物料加到铵盐溶液中,通入一氧化碳进行还原浸出;浓缩分离,浓密机的上清液返回浸出;浓密机的底流进行过滤,得到浸出液A;洗涤滤饼,然后过滤,滤液为含镍、铜、钴、钼的洗水B;将浸出液A和洗水B混合,通空气氧化使溶液中的锰、铁氧化沉淀,然后过滤,分别得到沉淀物C 和溶液D;沉淀物C返回浸出,以回收共沉淀的镍、铜、钴;溶液D按常规的方法分离和回收镍、铜、钴、钼。虽然本发明实现多金属结核的自催化还原,有利于减少一氧化碳消耗,但是仅是回收结壳中的镍、铜、钴、钼有价金属,并且回收的金属是以共沉淀形式存在,后续单金属回收复杂。
中国专利申请CN1598007A-《一种大洋富钴结壳中有价金属的火法富集方法》公开了一种大洋富钴结壳中有价金属的火法富集方法,在富钴结壳中添加一定比例的含SiO2>11%的高硅锰矿,使入炉矿石的二元碱度R2(%CaO/%SiO2)<0.3,配入还原剂和粘结剂,经造块后,采用传统的富锰渣冶炼工艺制度进行还原熔炼,得到低磷低铁的优质富锰渣和富集了Co、Ni、Cu等有价金属的熔炼合金。得到的富锰渣含Mn>34%,P<0.04。合金中Co、Ni、Cu含量及直收率与未添加之前齐平。虽然本发明得到低磷低铁的优质富锰渣和富集了Co、Ni、Cu等有价金属的熔炼合金,但其方法对于富钴结壳的利用率不高。
综合上述,现在已经可以实现对于大洋富钴结壳中有价金属的回收利用,但方法仅仅针对富钴结壳中的铜、钴、镍、锰、钼等有价金属的回收利用,大洋富钴结壳的利用率不高,资源浪费严重,至今尚未找到一种技术合理、流程简单、经济可行、资源利用率高的大洋富钴结壳综合回收工艺方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:如何综合回收大洋富钴结壳问题,提供了一种生物质焙烧还原大洋富钴结壳综合回收全元素的方法。
本发明提出了一种生物质焙烧还原大洋富钴结壳综合回收全元素的方法,利用生物质高效还原大洋富钴结壳,将有效解决大洋富钴结壳还原速率慢和焙烧能耗高问题,获得各种高回收率产品,实现大洋富钴结壳综合回收利用,对于深海资源利用具有十分重要的理论和现实意义。
一种生物质焙烧还原大洋富钴结壳综合回收全元素的方法,包括以下步骤:
步骤一、将大洋富钴结壳进行细磨,-200目占比90%以上;
步骤二、将步骤一得到的细粒富钴结壳与一定质量的生物质混合均匀,在焙烧装置内450~500℃焙烧6~10min,焙烧过程以一定流速通入保护气体(优选氮气或惰性气体),防止还原产物被氧化;
步骤三、将步骤二热解得到的焙烧渣加入稀酸溶液酸浸后过滤;
步骤四、用0.1mol/L NaOH溶液调节步骤二得到的滤液pH值为2~3.2,反应一定时间后,进行过滤,滤渣进行洗涤得到以氢氧化铁为主的固相产品;
步骤五、将一定量的硫化物加入步骤三得到滤液中,保持溶液pH值为5.5~6.5,反应一定时间后,进行过滤,滤渣进行洗涤得到以CuS为主的固相产品,滤液收集进行后续有价金属的回收;
根据本发明所述的方法,其中作为一种选择,所述方法还可以包括:
步骤六、将步骤四得到的滤液与一定量的硫化物混合均匀进行反应,控制溶液 pH值为6~7.5,反应一定时间后,进行过滤,将滤渣用水洗涤得到以NiS和CoS为主的固相产品;
步骤七、将步骤五得到的滤液与一定量的硫化物混合均匀进行反应,控制溶液 pH值为7~8.5,反应一定时间后,进行过滤,将滤渣用水洗涤得到以MnS为主的固相产品;
步骤八、将步骤五得到的滤液,以N1932作为萃取剂,煤油为稀释剂,进行稀土萃取35~60min,得到稀土萃取液,废液返回前面流程用作洗涤水,循环2~3次后用作产品提纯的电解液;
步骤九、将步骤三得到的滤渣在低酸条件下,以双氧水为氧化剂,进行氯离子络合铂族元素,得到铂族元素富集液,废渣用作水泥生产的原料。
根据本发明任一所述的方法,其中作为一种选择,步骤五中,加入的硫化物摩尔量为处理滤液中Cu元素理论用量的1.2~1.5倍,在沉淀温度25~30℃下,以 100~200rpm/min搅拌速度反应30~45min。
根据本发明任一所述的方法,其中作为一种选择,步骤六中,加入的硫化物摩尔量为处理滤液中Ni和Co元素理论用量的1.1~1.2倍,在沉淀温度25~30℃下,以 100~200rpm/min搅拌速度反应50~70min。
根据本发明任一所述的方法,其中作为一种选择,步骤七中,加入的硫化物摩尔量为处理滤液中Mn元素理论用量的1.0~1.3倍,在沉淀温度25~30℃下,以 100~200rpm/min搅拌速度反应45~60min。
根据本发明任一所述的方法,其中作为一种选择,步骤八中,萃取相与水相比为1-1.2:1,萃取相由20%N1932+10%仲辛醇+70%煤油组成,萃取液pH值为3~5。
根据本发明任一所述的方法,其中作为一种选择,步骤九中,低酸条件的盐酸浓度为1.0~2.0mol/L,氯化钠浓度为4~5mol/L,10%H2O2为0.5~0.8ml/g,在温度 80~90℃、液固质量比为5:1~8:1条件下反应100~120min。
根据本发明任一所述的方法,其中作为一种选择,步骤一大洋富钴结壳进行干磨,磨至-200目占比90%以上,进行过滤,滤渣在80℃下进行烘干。
根据本发明任一所述的方法,其中作为一种选择,步骤二在焙烧之前添加的烘干生物质质量为烘干富钴结壳质量的15%~20%,混合均匀后进行焙烧还原。
根据本发明任一所述的方法,其中作为一种选择,步骤三中将步骤二反应得到还原产物在常温、液固质量比为3:1~5:1、硫酸浓度1.0~1.4mol/L的硫酸溶液中,以 300~400rmp/min搅拌速度浸出40~60min后进行过滤。
根据本发明任一所述的方法,其中作为一种选择,步骤四用0.1mol/L NaOH溶液调节pH值,滤渣洗涤2~3遍。
根据本发明任一所述的方法,其中作为一种选择,步骤五用0.1mol/L NaOH溶液或0.1mol/L HCl溶液调节pH值,滤渣洗涤2~3遍。
根据本发明任一所述的方法,其中作为一种选择,步骤六用0.1mol/L NaOH溶液或0.1mol/L HCl溶液调节pH值,滤渣洗涤2~3遍。
根据本发明任一所述的方法,其中作为一种选择,步骤七用0.1mol/L NaOH溶液或0.1mol/L HCl溶液调节pH值,滤渣洗涤2~3遍。
本发明的硫化物优选采用硫化钠,本领域技术人员根据需要还可以选用其他硫化物,比如碱金属硫化盐,硫化钾、硫氢化钾、硫氢化钠等,还可以选用硫化氢等。
本发明中,所述生物质为农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物等,优选为锯末。
本发明是将大洋富钴结壳与生物质按一定比例混合均匀后,在无氧中低温条件下焙烧一定时间,生物质裂解的同时产生的还原性气体还原大洋富钴结壳,使富钴结壳中的高价铁锰矿物还原成低价矿物。反应后的固体矿物在硫酸溶液中浸出一定时间,过滤得到滤液和滤渣。滤渣在低酸条件下经双氧水氧化-氯离子络合得到铂族元素富集液;滤液利用氢氧化钠和硫化物逐级沉降分别得到以Fe、Cu、Co、Ni 和Mn为主的固相产品,液相进行萃取得到全稀土富集液。利用生物质作为还原剂实现了低温快速还原大洋富钴结壳。还原过程中将高价锰还原为低价锰的同时,与其共生的Fe、Cu、Co、Ni和稀土元素元素解离出来,从而实现焙烧产物在一定酸性下浸出Fe、Cu、Co、Ni、Mn和稀土元素,同时铂族元素留在固相产物中,再经硫化沉淀、萃取、氧化-络合将Fe、Cu、Co、Ni、Mn、稀土元素和铂族元素进行初步富集和分离,便于进一步提纯及合金产品的制备,余液作为产品提纯电解液,余渣作为水泥原料。该方法实现低成本、高效率、低污染、全组分综合回收大洋富钴结壳资源,应用前景广阔。
本发明的上述技术方案的有益效果如下:
(1)通过氮气保护,还原过程中通入一定流速的氮气,保证还原环境无氧,防止在较高温度下被还原的产物又被氧化回去,提高大洋富钴结壳还原率,有效提高后续金属浸出率;
(2)本发明对大洋富钴结壳资源进行梯级回收,经过生物质还原硫酸浸出后,,滤液通过0.1mol/L NaOH溶液或0.1mol/L HCl溶液调节pH值,梯级回收铁、铜、钴、镍、锰产品,经济效益明显;
(3)本发明仅需低浓度的H2SO4即可浸取焙烧产物中铁铜钴镍锰稀土,有效降低了酸耗;
(4)本发明利用硫酸浸出焙烧渣,浸出铁铜钴镍锰稀土的同时使铂族元素保留在渣相中,有利于后期对铂族元素的回收,可简单实现大洋富钴结壳中铂族元素的回收利用,降低了成本,提高资源利用率。
附图说明
图1为本发明的提供了公开了一种生物质焙烧还原大洋富钴结壳综合回收全元素的方法工艺流程示意图。
具体实施方式
本说明书中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或者类似特征中的一个例子而已。所述仅仅是为了帮助理解本发明,不应该视为对本发明的具体限制。
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例予以说明。
实施例1
如图1所示,一种生物质焙烧还原大洋富钴结壳综合回收全元素的方法,包括以下步骤:
步骤一、将大洋富钴结壳进行干磨,磨至-200目占比90%以上;
步骤二、将步骤一得到的细粒富钴结壳与15%~20%的烘干生物质混合均匀,在焙烧装置内450~500℃焙烧6~10min,焙烧过程以一定流速通入氮气,防止还原产物被氧化;
步骤三、将步骤二热解得到的焙烧渣在常温、液固比为3:1~5:1、硫酸浓度 1.0~1.4mol/L的硫酸溶液中,以300~400rmp/min搅拌速度浸出40~60min后进行过滤;
步骤四、用0.1mol/L NaOH溶液调节步骤二得到的滤液pH值为2~3.2,反应一定时间后,进行过滤,滤渣进行洗涤得到以氢氧化铁为主的固相产品;
步骤五、将一定量的Na2S加入步骤三得到滤液中,用0.1mol/L NaOH溶液或0.1mol/L HCl溶液调节pH值,保持溶液pH值为5.5~6.5,以100~200rpm/min搅拌速度反应30~45min后,进行过滤,滤渣进行洗涤2~3遍得到以CuS为主的固相产品;
进一步地,本发明还可以继续进行以下步骤六-九:
步骤六、将步骤五得到的滤液与用于一定量的Na2S混合均匀进行反应,用0.1mol/L NaOH溶液或0.1mol/L HCl溶液调节pH值为6~7.5,以100~200rpm/min搅拌速度反应50~70min后,进行过滤,将滤渣用水洗涤2~3遍得到以NiS和CoS为主的固相产品;
步骤七、将步骤六得到的滤液与用于一定量的Na2S混合均匀进行反应,用0.1mol/L NaOH溶液或0.1mol/L HCl溶液调节pH值为7~8.5,以100~200rpm/min搅拌速度反应45~60min后,进行过滤,将滤渣用水洗涤2~3遍得到以MnS为主的固相产品;
步骤八、将步骤五得到的滤液,以N1932作为萃取剂,煤油为稀释剂,萃取相与水相比为1:1,萃取相由20%N1932+10%仲辛醇+70%煤油组成,萃取液pH值为3~5,进行稀土萃取30~60min,得到稀土萃取液,废液返回前面流程用作洗涤水,循环2~3 次后用于产品提纯的电解液;
步骤九、将步骤三得到的滤渣用1.0~2.0mol/L盐酸,4~5mol/L氯化钠,在 10%H2O2用量为0.5~0.8ml/g,温度80~90℃、液固比为5:1~8:1条件下反应100~120min,固液分离得到铂族元素富集液,废渣用于水泥生产的原料。
实施例2
一种生物质焙烧还原大洋富钴结壳综合回收全元素的方法,分别取大洋海底两种不同站位的富钴结壳样品,按实施例1所述方法进行实验。
将样品1和样品2磨至-200目占90%以上烘干备用,锯末烘干备用。样品1和样品2分别与15%的烘干锯末混合均匀,在焙烧装置内4500℃焙烧60min,焙烧过程以一定流速通入氮气,防止还原产物被氧化。
焙烧渣在常温、液固质量比为3:1、硫酸浓度1.0mol/L的硫酸溶液中,以 350rmp/min搅拌速度浸出40min后进行过滤,得到滤液1和滤渣1。滤液1用0.1mol/L NaOH溶液调节pH值为2.5,反应35min后,进行过滤,得到滤液2和滤渣2,滤渣2进行洗涤得到以氢氧化铁为主的固相产品;滤液2中加入Na2S,用0.1mol/L NaOH 溶液和0.1mol/L HCl溶液调节pH值,保持溶液pH值为5.5,以150rpm/min搅拌速度反应40min后,进行过滤,得到滤液3和滤渣3,滤渣3进行洗涤2遍得到以CuS 为主的固相产品;滤液3与Na2S混合均匀进行反应,用0.1mol/L NaOH溶液和 0.1mol/L HCl溶液调节pH值为6.5,以150rpm/min搅拌速度反应55min后,进行过滤,得到滤液4和滤渣4,滤渣4用水洗涤2遍得到以NiS和CoS为主的固相产品。滤液4与Na2S混合均匀进行反应,用0.1mol/L NaOH溶液和0.1mol/L HCl溶液调节 pH值为7.5,以200rpm/min搅拌速度反应50min后,进行过滤,得到滤液5和滤渣 5,滤渣5用水洗涤2遍得到以MnS为主的固相产品;
滤液5,以N1932作为萃取剂,煤油为稀释剂,萃取相与水相体积比为1:1,萃取相由20%N1932+10%仲辛醇+70%煤油组成,萃取液pH值为4,进行稀土萃取50min,得到稀土萃取液,废液返回前面流程用作洗涤水,循环2~3次后用于产品提纯的电解液;滤渣1用1.5mol/L盐酸,4.5mol/L氯化钠,在10%H2O2用量为0.6ml/g,温度 85℃、液固质量比为5:1条件下反应100min,固液分离得到铂族元素富集液,废渣用于水泥生产的原料。
样品1和样品2中各种有价金属回收率实验结果如下表一:
表一
综合上述,通过两个样品的实施例实验处理结果可以看出,本方法可以综合回收大洋富钴结壳中的铁、锰、铜、钴、镍、稀土以及Pt族元素,流程简单,回收率较高,达到了综合回收铁、锰、铜、钴、镍、稀土以及Pt族元素稀缺资源的目的,同时流程产生的液体和固体渣得到了利用,达到零污染的目的。
本发明的工艺参数(如温度、时间等)区间上下限取值以及区间值都能实现本法,在此不一一列举实施例。
本发明未详细说明的内容均可采用本领域的常规技术知识。
最后所应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应该理解,对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,都不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种生物质焙烧还原大洋富钴结壳综合回收全元素的方法,所述方法包括以下步骤:
步骤一、将大洋富钴结壳进行细磨得到细粒富钴结壳,-200目占比90%以上;
步骤二、将步骤一得到的细粒富钴结壳与生物质混合均匀,在焙烧装置内450~500℃焙烧6~10min,焙烧过程通入保护气体,防止还原产物被氧化;
步骤三、将步骤二得到的焙烧渣加入稀酸溶液酸浸后过滤,得到滤液和滤渣;
步骤四、调节步骤三得到滤液的pH值为2~3.2,搅拌反应后,进行过滤,滤渣进行洗涤得到以氢氧化铁为主的固相产品;
步骤五、将硫化物加入步骤四得到的滤液中,保持溶液pH值为5.5~6.5,反应后,进行过滤,滤渣进行洗涤得到以CuS为主的固相产品,滤液收集进行后续有价金属的回收;
步骤六、将步骤五得到的滤液与硫化物混合均匀进行反应,控制溶液pH值为6~7.5,反应一定时间后,进行过滤,将滤渣用水洗涤得到以NiS和CoS为主的固相产品;
步骤七、将步骤六得到的滤液与硫化物混合均匀进行反应,控制溶液pH值为7~8.5,反应一定时间后,进行过滤,将滤渣用水洗涤得到以MnS为主的固相产品;
步骤八、将步骤七得到的滤液,以N1932作为萃取剂,煤油为稀释剂,进行稀土萃取35~60min,得到稀土萃取液,废液返回步骤四至步骤七中用作洗涤水,循环2~3次后用作产品提纯的电解液;
步骤五中,加入的硫化物摩尔量为处理滤液中Cu元素理论用量的1.2~1.5倍,在沉淀温度25~30℃下,以100~200rpm/min搅拌速度反应30~45min;
步骤六中,加入的硫化物摩尔量为处理滤液中Ni和Co元素理论用量的1.1~1.2倍,在沉淀温度25~30℃下,以100~200rpm/min搅拌速度反应50~70min;
步骤七中,加入的硫化物摩尔量为处理滤液中Mn元素理论用量的1.1~1.3倍,在沉淀温度25~30℃下,以100~200rpm/min搅拌速度反应45~60min;
步骤八中,萃取相与水相的体积比为1-1.2:1,萃取相由20%N1932+10%仲辛醇+70%煤油组成,萃取液pH值为3~5;
将步骤三得到的滤渣在低酸条件下,以双氧水为氧化剂,进行氯离子络合铂族元素,得到铂族元素富集液,废渣用作水泥生产的原料;
低酸条件中盐酸浓度为1.0~2.0mol/L,氯离子浓度为4~5mol/L,10%H2O2用量为0.5~0.8ml/g,在温度80~90℃、液固质量比为5:1~8:1条件下反应100~120min;
步骤三中,稀酸溶液酸浸的温度为常温、液固质量比为3:1~5:1、硫酸浓度1.0~1.4mol/L,搅拌速度为300~500rpm/min,浸出时间为40~60min。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤二中,生物质的添加质量为烘干的细粒富钴结壳质量的15%~20%。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤四中,用NaOH溶液调节pH值,滤渣洗涤2~3遍。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤五-步骤七中,用NaOH溶液或HCl溶液调节pH值,滤渣洗涤2~3遍。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述生物质为锯末。
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