CN113293293A - 树脂吸附法从红土镍矿回收镍钴的方法 - Google Patents

树脂吸附法从红土镍矿回收镍钴的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种树脂吸附法从红土镍矿回收镍钴的方法。该方法包括：步骤S1，对红土镍矿依次进行酸浸、预中和、中和除铁铝，得到中和后矿浆；步骤S2，调节中和后矿浆的固含量，得到固含量在30％以下的预处理后矿浆；步骤S3，采用树脂对预处理后矿浆进行树脂吸附处理和筛分分离，得到吸附后树脂和贫矿浆，吸附后树脂中含有镍钴离子和杂质金属离子；步骤S4，采用洗涤液对吸附后树脂中的杂质金属离子进行洗涤处理，得到洗涤后树脂；步骤S5，采用解吸液对洗涤后树脂中的镍钴离子进行解吸，得到镍钴混合液和解吸后树脂。本申请处理方法在解吸之后可以不需要负载除杂萃取***，因此节约了设备投资和萃取剂的效果，降低了镍钴回收成本。

Description

树脂吸附法从红土镍矿回收镍钴的方法
技术领域
本发明涉及红土镍矿加工技术领域，具体而言，涉及一种树脂吸附法从红土镍矿回收镍钴的方法。
背景技术
对于镍含量相对较低的红土镍矿，目前主要采用加压酸浸湿法冶炼工艺。加压酸浸过程中除了镍和钴，铁、铝、镁、锰、锌等杂质金属也会大量进入浸出液。目前工业项目中大多采用分步化学沉淀法进行预除杂和镍钴预富集，再用萃取法深度除杂，得到镍溶液和钴溶液，最后制备镍、钴产品。但是，分步化学沉淀法需要反复进行固液分离操作，尤其是中和除铁铝工序之后，铁沉淀容易形成胶体，固液分离难度大。而现在常用的固液分离解决方案也很难避免部分镍钴随液相流失而损失的问题。
树脂吸附技术因为选择性高、树脂与液相分离相对容易等优点，一直被认为是一种很有应用前景的冶金技术。该技术起源于铀钼矿的冶炼，是将浸出剂和离子交换树脂一起加入，与焙砂混合，一边浸出一边吸附，然后筛分出树脂再进行解吸等后续处理，这种方法中树脂不仅可以与溶液接触，还可以与矿浆直接接触，最大的特点是工艺中不需要对矿浆进行深度的固液分离工，可节约大量固液分离设备投资和操作成本。
美国专利US6350420B1公开了一种用离子交换树脂从含镍氧化物矿石浸出浆中回收镍和钴的方法。含镍矿石用无机酸浸出，使金属溶解。所得到的浸出矿浆经过预中和、中和除铁铝、除铜、还原六价铬等步骤后，与吡啶基离子交换树脂接触，离子交换树脂选择性地从矿浆中负载镍和钴。树脂通过筛分分离出来，然后用酸性溶液解吸。解吸后，树脂返回到吸附单元循环使用。解吸液中的镍钴可以用萃取等已知的方法分离。
中国专利CN101974685B提供了一种用矿浆树脂吸附技术从红土矿中提取镍钴的工艺。将加压浸出、中和除铁后的矿浆直接与钠型强酸性阳离子交换树脂混合装入浸出槽中，树脂吸附镍钴，之后将筛分出的树脂用水冲泥后用2-15％的硫酸或盐酸解吸，解吸液经过萃取深度除杂后制备镍、钴产品。
可见，现有技术一般是将中和后矿浆与树脂混合进行吸附，然后筛分，得到的负载树脂直接用2％以上浓度的无机酸对树脂进行解吸，解吸后树脂返回吸附工序使用。而经过浸出、加中和剂中和后，矿浆的固含量通常较大，因此树脂与矿浆混合时目标金属离子从矿浆液相转移至树脂相的速率通常很慢。其次，即使各商业化功能性离子交换树脂对镍钴有较高的选择性，但吸附过程中很难确保杂质离子不会发生共吸附。事实上，红土镍矿中和后矿浆的液相中锰、镁等离子浓度较高，且与目前大部分提镍树脂都具备一定亲和力，很大程度会在镍钴吸附过程中发生共吸附。因此，对负载树脂用酸直接进行解吸，一般情况下解吸液中除了镍钴还会有一定浓度的杂质金属，一般以镁、锰为主，在后续工艺中依然要经过较庞大的萃取除杂***，才能得到镍钴混合溶液。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种树脂吸附法从红土镍矿回收镍钴的方法，以解决现有技术中的树脂吸附法回收红土镍矿中镍钴时在吸附后需要复杂的萃取除杂***的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种树脂吸附法从红土镍矿回收镍钴的方法，该方法包括：步骤S1，对红土镍矿依次进行酸浸、预中和、中和除铁铝，得到中和后矿浆；步骤S2，调节中和后矿浆的固含量，得到固含量在30％以下的预处理后矿浆；步骤S3，采用树脂对预处理后矿浆进行树脂吸附处理和筛分分离，得到吸附后树脂和贫矿浆，吸附后树脂中含有镍钴离子和杂质金属离子；步骤S4，采用洗涤液对吸附后树脂中的杂质金属离子进行洗涤处理，得到洗涤后树脂；步骤S5，采用解吸液对洗涤后树脂中的镍钴离子进行解吸，得到镍钴混合液和解吸后树脂；以及可选地，步骤S6，将解吸后树脂返回步骤S3进行重复利用。
进一步地，上述树脂为IDA树脂，杂质金属离子包括Mn2+、Ca2+、Mg2+和Zn2+。
进一步地，上述洗涤液为pH在2～3.5的酸溶液，酸溶液选自硫酸、盐酸、硝酸中的任意一种或多种。
进一步地，上述洗涤液为pH≥3的钴溶液，钴溶液选自硫酸钴、氯化钴、硝酸钴中的任意一种或多种，优选钴溶液的浓度为0.1～10g/L。
进一步地，上述洗涤液与吸附后树脂的比例为2:1～20:1。
进一步地，上述解吸液为nH +＝0.01～3.1mol/L的酸溶液，酸溶液选自硫酸、盐酸、硝酸中的任意一种或多种。
进一步地，上述解吸液与洗涤后树脂的比例为2:1～20:1。
进一步地，上述步骤S2包括：采用稀释或部分固液分离处理调节中和后矿浆的固含量，得到固含量在30％以下的预处理后矿浆。
进一步地，上述步骤S4、步骤S5和步骤S6各自独立地通过搅拌、并流、错流或逆流方式完成。
进一步地，上述步骤S1包括：对红土镍矿依次进行酸浸、预中和、还原六价铬、中和除铁铝，得到中和后矿浆。
应用本发明的技术方案，红土镍矿的中和后矿浆处理至合适吸附的条件，利用金属离子与树脂上官能团的亲和性，将矿浆中的Ni、Co、Mn、Mg等从矿浆中吸附到树脂上。之后通过洗涤液对树脂的洗涤，去除树脂上Mn2+Mg2+杂质离子。对洗涤后的树脂进行解吸处理，得到杂质含量超低的镍钴溶液。经解吸后的树脂还可以继续回到树脂吸附步骤中再利用。本申请利用洗涤液对吸附后树脂进行洗涤，可以有效地去除杂质，所得解吸液即为镍钴溶液，可直接进镍钴分离工序，而不再萃取除杂。综上，本申请处理方法在解吸之后可以不需要负载除杂萃取***，因此节约了设备投资和萃取剂的效果，降低了镍钴回收成本。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
如本申请背景技术中所描述的，现有技术树脂吸附法提取镍钴工艺中，该工艺得到的解吸液仍需经过较大规模的萃取除杂***，工艺繁琐，成本高昂，因此，本申请对树脂吸附法进行了改进，以解决上述问题。
在本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种树脂吸附法从红土镍矿回收镍钴的方法，该方法包括：步骤S1，对红土镍矿依次进行酸浸、预中和、中和除铁铝，得到中和后矿浆；步骤S2，调节所述中和后矿浆的固含量，得到固含量在30％以下的预处理后矿浆；步骤S3，采用树脂对预处理后矿浆进行树脂吸附处理后筛分分离，得到吸附后树脂和贫矿浆，吸附后树脂中含有镍钴离子和杂质金属离子；步骤S4，采用洗涤液对吸附后树脂中的杂质金属离子进行洗涤处理，得到洗涤后树脂；步骤S5，采用解吸液对洗涤后树脂中的镍钴离子进行解吸，得到镍钴混合液和解吸后树脂；以及可选地，步骤S6，将解吸后树脂返回步骤S3进行重复利用。
本申请的处理方法采用本领域常规方式得到红土镍矿的中和后矿浆，然后将矿浆处理至合适吸附的条件，利用金属离子与树脂上官能团的亲和性，将矿浆中的Ni、Co、Mn、Mg等从矿浆中吸附到树脂上。之后通过洗涤液对树脂的洗涤，去除树脂上Mn2+Mg2+杂质离子。对洗涤后的树脂进行解吸处理，得到杂质含量超低的镍钴溶液。经解吸后的树脂还可以继续回到树脂吸附步骤中再利用。本申请利用洗涤液对吸附后树脂进行洗涤，可以有效地去除杂质，所得解吸液即为镍钴溶液，可直接进镍钴分离工序，而不再萃取除杂。综上，本申请处理方法在解吸之后可以不需要负载除杂萃取***，因此节约了设备投资和萃取剂的效果，降低了镍钴回收成本。
上述步骤S1的各操作均可参考现有技术，在此不再赘述。由于H+与树脂的官能团的亲和力很强，为了避免在树脂吸附的过程中有大量的官能团与H+结合，造成单位体积树脂利用率的降低，优选中和后矿浆的pH值为3.7～4.3。
为了保证树脂上的官能团可以与红土镍矿矿浆中的各种金属离子，尤其是Ni2+和Co2+有较强的亲和力，使尽量多的金属离子可以从矿浆中置换出来，以提高单位体积树脂的置换效率，优选上述树脂为IDA树脂，杂质金属离子包括Mn2+、Ca2+和Mg2+。上述IDA树脂可以采用朗盛207IDA树脂、罗门哈斯的IRC748 IDA树脂、漂莱特S930等。
树脂洗涤过程发生的化学反应是洗涤液中的阳离子与树脂相上的阳离子发生置换反应。树脂官能团对各阳离子的亲和力顺序为：H+＞Ni2+＞Co2+＞Mn2+＞＞Ca2+＞Mg2+，从亲和力顺序可以看出，酸性溶液可以将与树脂结合性较差的杂质金属离子去除。但是由于H+与树脂官能团的亲和性要高于Ni2+和Co2+，因此在洗涤的过程中也会将部分Ni2+和Co2+洗掉，造成Ni和Co的损失。因此优选洗涤液为pH在2～3.5的酸溶液，该酸溶液选自硫酸、盐酸、硝酸中的任意一种或多种。通过控制酸溶液的pH值，即H+浓度，来保证在去除杂质金属的同时，尽量减少Ni和Co的损失。
如上文提到的，树脂洗涤过程发生的化学反应是洗涤液中的阳离子与树脂相上的阳离子发生置换反应，而该置换反应的机理依据为树脂官能团对各阳离子的亲和力顺序，即：H+＞Ni2+＞Co2+＞Mn2+＞＞Ca2+＞Mg2+。因此除了上述提到的弱酸洗涤液以外，还可以用Co2+洗涤液来对吸附后树脂进行洗涤，Co与树脂官能团亲和力相比镍更弱，但比锰、钙、镁等更强，因此钴容易将锰等杂质金属置换下来，但不容易置换出镍，所以，在去除杂质金属的同时，降低了洗涤过程中镍的损失率。此外，Co溶液相较于弱酸洗涤液，还可以提高单位体积树脂的利用率，因为用弱酸洗涤时，锰等杂质金属被氢置换，后续用强酸解吸时这部分树脂官能团并没有被利用上，而用钴溶液作为洗涤液，将锰等杂质从树脂上置换下来的同时，作为目标金属之一的钴又进一步吸附到树脂上，后续解吸时这部分官能团上的钴可进入解吸液，因此提高了单位体积树脂的利用率。
由于H+与树脂官能团较高的亲和力，因此应该控制Co溶液中H+的含量，优选上述洗涤液为pH≥3的钴溶液，钴溶液选自硫酸钴、氯化钴、硝酸钴中的任意一种或多种。优选上述钴溶液的浓度为0.1～10g/L，例如可以为0.5g/L、1.0g/L、4g/L、7g/L等，浓度过低不利于液相中的钴吸附到树脂上并将杂质金属置换下来，浓度过高则可能造成钴损失过多。
在一种优选的实施例中，上述洗涤液与吸附后树脂的比例为2:1～20:1，例如可以为5:1、8:1、12:1、15:1、18:1等。洗涤液的用量太少，会导致杂质金属无法去除干净，洗涤液的用量太多，当洗涤液为酸性溶液时有可能会造成Ni和Co的损失，并且会浪费试剂，因此对洗涤液与吸附后树脂的比例做出进一步地限定，提升工艺的提纯效果和效率。
由于H+与树脂的官能团的亲和力要强于Ni2+和Co2+，因此优选解吸液为nH +＝0.01～3.1mol/L的酸溶液，例如可以为0.05mol/L、0.1mol/L、0.5mol/L、1mol/L、2mol/L等。拥有上述H+浓度的酸溶液可以来将树脂上的Ni和Co解吸出来，得到纯度较高镍钴溶液；上述酸溶液选自硫酸、盐酸、硝酸中的任意一种或多种。
在一种实施例中，优选解吸液与洗涤后树脂的比例为2:1～20:1，例如可以为5:1、8:1、12:1、15:1、18:1等。通过控制解吸液与洗涤后树脂的比例，可以在降低成本的同时，保证树脂上的Ni和Co都解吸到溶液中。在本申请另一种实施例中，为了更好地达到降低固含量的效果，优选步骤S2包括：采用稀释或部分固液分离处理调节中和后矿浆的固含量，得到固含量在30％以下的预处理后矿浆。
通过对该中和后矿浆进行稀释或部分固液分离处理，降低其固含量，因此可以增加中和后矿浆中金属离子的活动能力，加快了目标金属离子从液相向树脂转移的速率，提高了树脂吸附效率。该稀释采用水作为稀释剂即可，部分固液分离采用常规方法分离出粒径>180μm的固体即可。
上述步骤S3、步骤S4和步骤S5物料接触方式均为直接接触，且接触可以在柱式或槽式设备中，为了使工艺中各个步骤的反应速度和效率提升，优选步骤S3、步骤S4和步骤S5各自独立地通过搅拌、并流、错流或逆流方式完成。
部分红土镍矿中的六价铬的含量较高，因此需要针对其进行预处理，步骤S1包括：对红土镍矿依次进行酸浸、预中和、还原六价铬、中和除铁铝，得到中和后矿浆。
本申请上述过程得到的贫矿浆可以送至尾矿处理***，镍钴混合液可以采用业内已知方法的镍钴分离，用于制备镍、钴产品。
以下将结合实施例，进一步说明本申请的有益效果。
实施例1
1.对红土镍矿依次进行常压酸浸处理，预中和、还原六价铬、中和除铁铝等工序，得pH为3.8的中和后矿浆，加水调节中和后矿浆固含为15％，得到预处理后矿浆，预处理后矿浆中各元素含量如表1所示。
表1
Ni(mg/L) Co(mg/L) Al(mg/L) Fe(mg/L) Cr(mg/L)
2373.7 353.9 93.6 18.6 66.3
Mg(mg/L) Na(mg/L) Mn(mg/L) Zn(mg/L) Cu(mg/L)
1174.7 490.3 1223.3 67 4.9
2.将预处理后矿浆与IDA树脂(朗盛207)接触，预处理后矿浆和IDA树脂的体积比为10:1。预处理后矿浆液相中的镍钴和镁、锰、锌、钙吸附至树脂上，镍钴吸附率均高于99％。接触在柱式设备中，以错流方式完成。
3.吸附后将树脂与矿浆筛分分离，得到吸附后树脂和贫矿浆。
4.将pH为5的10g/L硫酸钴溶液作为洗涤液与吸附后树脂接触，洗涤液与吸附后树脂体积比为5:1。接触在柱式设备中，以逆流方式完成，得到洗涤后树脂。
5.用nH +＝3.1mol/L的硫酸作为解吸液与洗涤后树脂接触，解吸液与树脂体积比为20:1。接触在柱式设备中，以逆流方式完成，得到镍钴混合液和解吸后树脂，镍钴混合液中锰、镁、钙、锌含量均低于0.5mg/L，镍钴解吸率均高于99％。
6.解吸后树脂再生并返回吸附工序重复利用。
实施例2
1.对红土镍矿依次进行加压酸浸处理，预中和、还原六价铬、中和除铁铝等工序，得pH为4.0的中和后矿浆，对中和后矿浆进行部分固液分离，分离出矿浆中≥18μm的固体颗粒，分离后矿浆固含为25％，得到预处理后矿浆，预处理后矿浆中各元素含量如表1所示。
表2
Ni(mg/L) Co(mg/L) Al(mg/L) Fe(mg/L) Cr(mg/L)
8500 920 2600 307.4 1990
Mg(mg/L) Ca(mg/L) Mn(mg/L) Zn(mg/L) Cu(mg/L)
9620 40 5080 163 34
2.将预处理后矿浆与IDA树脂(朗盛207)接触，预处理后矿浆和IDA树脂的体积比为5:1。预处理后矿浆液相中的镍钴和镁、锰、锌、钙被吸附至树脂上，镍钴吸附率均高于99％。接触在槽式设备中，以并流方式完成。
3.吸附后将树脂与矿浆筛分分离，得到吸附后树脂和贫矿浆。
4.将pH为4的1g/L硝酸钴溶液作为洗涤液与吸附后树脂接触，洗涤液与树脂体积比为3:1。接触在槽式设备中，以错流方式完成，得到洗涤后树脂。
5.用nH +＝1.5mol/L的硝酸作为解吸液与洗涤后IDA树脂接触，解吸液与树脂体积比为15:1。接触在槽式设备中，以错流方式完成，得到镍钴混合液和解吸后树脂，镍钴混合液中锰、镁、钙、锌含量均低于0.5mg/L，镍钴解吸率均高于99％。
6.解吸后树脂再生并返回吸附工序重复利用。
实施例3
1..对红土镍矿依次进行常压酸浸处理，预中和、还原六价铬、中和除铁铝等工序，得pH为4.1的中和后矿浆，加水调节中和后矿浆固含为30％，得到预处理后矿浆，预处理后矿浆中各元素含量如表1所示。
表3
Ni(mg/L) Co(mg/L) Al(mg/L) Fe(mg/L) Cr(mg/L)
4250 460 1300 153.7 995
Mg(mg/L) Ca(mg/L) Mn(mg/L) Zn(mg/L) Cu(mg/L)
4810 20 2540 81.5 17
2.将预处理后矿浆与IDA树脂(朗盛207)接触，预处理后矿浆和IDA树脂的体积比为8：1。预处理后矿浆液相中的镍钴和镁、锰、锌、钙吸附至树脂上，镍钴吸附率均高于99％。接触在柱式设备中，以逆流方式完成。
3.吸附后将树脂与矿浆筛分分离，得到吸附后树脂和贫矿浆。
4.将pH为4.5的0.001g/L氯化钴溶液作为洗涤液与吸附后树脂接触，洗涤液与吸附后树脂体积比为20:1。接触在柱式设备中，以逆流方式完成，得到洗涤后树脂。
5.用nH +＝2mol/L的盐酸作为解吸液与洗涤后IDA树脂接触，解吸液与树脂体积比为10:1。接触在柱式设备中，以并流方式完成，得到镍钴混合液和解吸后树脂，镍钴混合液中锰、镁、钙、锌含量均低于0.5mg/L，镍钴解吸率均高于99％。
6.解吸后树脂再生并返回吸附工序重复利用。
实施例4
1.对红土镍矿依次进行常压酸浸处理，预中和、还原六价铬、中和除铁铝等工序，得中和后矿浆，调节矿浆终点pH为4.0的中和后矿浆，对中和后矿浆进行部分固液分离，分离出矿浆中≥18μm的固体颗粒，分离后矿浆固含为25％，得到预处理后矿浆，预处理后矿浆中各元素含量如表1所示。
表4
Ni(mg/L) Co(mg/L) Al(mg/L) Fe(mg/L) Cr(mg/L)
8500 920 2600 307.4 1990
Mg(mg/L) Ca(mg/L) Mn(mg/L) Zn(mg/L) Cu(mg/L)
9620 40 5080 163 34
2.将预处理后矿浆与IDA树脂(朗盛207)接触，预处理后矿浆和IDA树脂的体积比为4：1。预处理后矿浆液相中的镍钴和镁、锰、锌、钙被吸附至树脂上，镍钴吸附率均高于99％。接触在槽式设备中，以并流方式完成。
3.吸附后将树脂与矿浆分离，得到吸附后树脂和贫矿浆。
4.吸附后树脂与洗涤液接触，将锰、锌等杂质金属从树脂上洗涤下来，分离后得到洗涤后树脂。洗涤液为pH＝2的盐酸，洗涤液与树脂体积比为5:1。接触在柱式设备中，以逆流方式完成。
5.洗涤后树脂与解吸液接触，将镍钴从树脂上解吸下来，分离后得到镍钴混合液和解吸后树脂。解吸液是nH +＝1mol/L的盐酸，洗涤液与树脂体积比为20:1。接触在柱式设备中，以逆流方式完成。镍钴混合液中锰、镁、钙、锌含量均低于0.5mg/L，镍钴解吸率均高于99％。
6.解吸后树脂再生并返回吸附工序重复利用。
实施例5
1.对红土镍矿依次进行常压酸浸处理，预中和、还原六价铬、中和除铁铝等工序，得pH为4.1的中和后矿浆，加水调节中和后矿浆固含为30％，得到预处理后矿浆，预处理后矿浆中各元素含量如表1所示。
表5
Ni(mg/L) Co(mg/L) Al(mg/L) Fe(mg/L) Cr(mg/L)
4250 460 1300 153.7 995
Mg(mg/L) Ca(mg/L) Mn(mg/L) Zn(mg/L) Cu(mg/L)
4810 20 2540 81.5 17
2.将稀释后矿浆与IDA树脂(朗盛207)接触，预处理后矿浆和IDA树脂的体积比为10：1。预处理矿浆液相中的镍钴和镁、锰、锌、钙吸附至树脂上，吸附5小时内达到平衡，镍钴吸附率均高于99％。接触在槽式设备中，以搅拌方式完成。
3.吸附后将树脂与矿浆筛分分离，得到吸附后树脂和贫矿浆。
4.吸附后树脂与洗涤液接触，将锰、锌等杂质金属从树脂上洗涤下来，分离后得到洗涤后树脂。洗涤液是pH＝3的硫酸，洗涤液与树脂体积比为15:1。接触在柱式设备中，以错流方式完成。
5.洗涤后树脂与解吸液接触，将镍钴从树脂上解吸下来，分离后得到镍钴混合液和解吸后树脂。解吸液是nH +＝2mol/L硫酸，解吸液与树脂体积比为3:1。接触在柱式设备中，以并流方式完成，得到镍钴混合液，其中锰、镁、钙、锌含量均低于0.5mg/L，镍钴解吸率均高于99％。
6.解吸后树脂再生并返回吸附工序重复利用。
实施例6
与实施例1的区别在于，步骤2中，预处理后矿浆和IDA树脂的体积比为2:1。
经步骤2后，镍钴吸附率均高于99％。经步骤5后，镍钴混合液中锰、镁、钙、锌含量均低于0.5mg/L，镍钴解吸率均高于99％。
实施例7
与实施例1的区别在于，步骤2中，预处理后矿浆和IDA树脂的体积比为20:1。
经步骤2后，镍钴吸附率均高于99％。经步骤5后，镍钴混合液中锰、镁、钙、锌含量均低于0.5mg/L，镍钴解吸率均高于99％。
实施例8
与实施例1的区别在于，步骤4中，将pH为2的10g/L的硫酸钴溶液作为洗涤液与吸附后树脂接触，洗涤液与吸附后树脂体积比为5:1。
经步骤5后，镍钴混合液中锰、镁、钙、锌含量均低于0.5mg/L，镍钴解吸率均高于99％。
实施例9
与实施例1的区别在于，步骤4中，将pH为5的10g/L硫酸钴溶液作为洗涤液与吸附后树脂接触，洗涤液与吸附后树脂体积比为1:1。
经步骤5后，镍钴混合液中锰含量为20～50mg/L、镁含量为20～50mg/L、钙含量为20～50mg/L、锌含量为20～50mg/L，镍钴解吸率均高于99％。
实施例10
与实施例1的区别在于，步骤5中，用nH +＝0.001mol/L的硫酸作为解吸液与洗涤后树脂接触，解吸液与树脂体积比为20:1。
经步骤5后，镍钴混合液中锰、镁、钙、锌含量均低于0.5mg/L，镍钴解吸率为40～80％。
实施例11
与实施例1的区别在于，步骤5中，用nH +＝3.1mol/L的硫酸作为解吸液与洗涤后树脂接触，解吸液与树脂体积比为2:1。
经步骤5后，镍钴混合液中锰、镁、钙、锌含量均低于0.5mg/L，镍钴解吸率为99％。
实施例12
与实施例1的区别在于，步骤5中，用nH +＝3.1mol/L的硫酸作为解吸液与洗涤后树脂接触，解吸液与树脂体积比为1:1。
经步骤5后，镍钴混合液中锰、镁、钙、锌含量均低于0.5mg/L，镍钴解吸率为40～80％。
实施例13
与实施例4的区别在于，步骤4中，盐酸洗涤液的pH为3.5，洗涤液与树脂体积比为5:1。
经步骤5后，镍钴混合液中锰、镁、钙、锌含量均低于0.5mg/L，镍钴解吸率均高于99％。
实施例14
与实施例4的区别在于，步骤4中，盐酸洗涤液的pH为4.5，洗涤液与树脂体积比为5:1。
经步骤5后，镍钴混合液中锰含量为20～100mg/L、镁含量为20～100mg/L、钙含量为20～100mg/L、锌含量为20～100mg/L，镍钴解吸率均高于99％。
实施例15
与实施例4的区别在于，步骤4中，盐酸洗涤液的pH为2，洗涤液与树脂体积比为2:1。
经步骤5后，镍钴混合液中锰、镁、钙、锌含量均低于0.5mg/L，镍钴解吸率均高于99％。
实施例16
与实施例4的区别在于，步骤4中，盐酸洗涤液的pH为2，洗涤液与树脂体积比为20:1。
经步骤5后，镍钴混合液中锰、镁、钙、锌含量均低于0.5mg/L，镍钴解吸率均高于99％。
实施例17
与实施例4的区别在于，步骤4中，盐酸洗涤液的pH为2，洗涤液与树脂体积比为1:1。
经步骤5后，镍钴混合液中锰含量为20～100mg/L、镁含量为20～100mg/L、钙含量为20～100mg/L、锌含量为20～100mg/L，镍钴解吸率均高于99％。
实施例18
与实施例1的区别在于，步骤4中将硫酸钴溶液的浓度为0.01g/L。
经步骤5后，镍钴混合液中锰、镁、钙、锌含量均低于0.5mg/L，镍钴解吸率均高于99％。
实施例19
与实施例1的区别在于，步骤5中，用nH +＝0.01mol/L的硫酸作为解吸液与洗涤后树脂接触，解吸液与树脂体积比为20:1。
经步骤5后，镍钴混合液中锰、镁、钙、锌含量均低于0.5mg/L，镍钴解吸率均高于99％。
对比例1
与实施例1的区别在于，加水中和后，矿浆固含为40％，得到预处理后矿浆，预处理后矿浆中各元素含量如表6所示。经步骤2后，镍钴吸附率约为40～80％。
表6
Ni(mg/L) Co(mg/L) Al(mg/L) Fe(mg/L) Cr(mg/L)
7104.8 769.0 2173.2 256.9 1663.4
Mg(mg/L) Na(mg/L) Mn(mg/L) Zn(mg/L) Cu(mg/L)
8041.0 33.4 4246.2 136.2 28.4
经步骤5后，镍钴混合液中锰、镁、钙、锌含量均低于0.5mg/L，镍钴解吸率为99％。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
本申请的处理方法采用本领域常规方式得到红土镍矿的中和后矿浆，然后将矿浆处理至合适吸附的条件，利用金属离子与树脂上官能团的亲和性，将矿浆中的Ni、Co、Mn、Mg等从矿浆中吸附到树脂上。之后通过洗涤液对树脂的洗涤，去除树脂上Mn2+Mg2+杂质离子。对洗涤后的树脂进行解吸处理，得到杂质含量超低的镍钴溶液。经解吸后的树脂还可以继续回到树脂吸附步骤中再利用。本申请利用洗涤液对吸附后树脂进行洗涤，可以有效地去除杂质，所得解吸液即为镍钴溶液，可直接进镍钴分离工序，而不再萃取除杂。综上，本申请处理方法在解吸之后可以不需要负载的萃取***，因此节约了设备投资和萃取剂的效果，降低了镍钴回收成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种树脂吸附法从红土镍矿回收镍钴的方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S1，对红土镍矿依次进行酸浸、预中和、中和除铁铝，得到中和后矿浆；
步骤S2，调节所述中和后矿浆的固含量，得到固含量在30％以下的预处理后矿浆；
步骤S3，采用所述树脂对所述预处理后矿浆进行树脂吸附处理和筛分分离，得到吸附后树脂和贫矿浆，所述吸附后树脂中含有镍钴离子和杂质金属离子；
步骤S4，采用洗涤液对所述吸附后树脂中的杂质金属离子进行洗涤处理，得到洗涤后树脂；
步骤S5，采用解吸液对所述洗涤后树脂中的镍钴离子进行解吸，得到镍钴混合液和解吸后树脂；以及
可选地，步骤S6，将所述解吸后树脂返回所述步骤S3进行重复利用。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述树脂为IDA树脂，所述杂质金属离子包括Mn2+、Ca2+、Mg2+和Zn2+。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述洗涤液为pH在2～3.5的酸溶液，所述酸溶液选自硫酸、盐酸、硝酸中的任意一种或多种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述洗涤液为pH≥3的钴溶液，所述钴溶液选自硫酸钴、氯化钴、硝酸钴中的任意一种或多种，优选所述钴溶液的浓度为0.1～10g/L。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述洗涤液与所述吸附后树脂的比例为2:1～20:1。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述解吸液为nH +＝0.01～3.1mol/L的酸溶液，所述酸溶液选自硫酸、盐酸、硝酸中的任意一种或多种。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述解吸液与所述洗涤后树脂的比例为2:1～20:1。
8.根据权利要求1至7中任一种所述的方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
采用稀释或部分固液分离处理调节所述中和后矿浆的固含量，得到固含量在30％以下的预处理后矿浆。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4、所述步骤S5和所述步骤S6各自独立地通过搅拌、并流、错流或逆流方式完成。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
对红土镍矿依次进行酸浸、预中和、还原六价铬、中和除铁铝，得到中和后矿浆。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113789443A (zh) * 2021-09-15 2021-12-14 中国恩菲工程技术有限公司 红土镍矿中镍钴的树脂吸附方法
CN115341105A (zh) * 2022-08-19 2022-11-15 上海锦源晟新能源材料有限公司 一种提高镍吸附树脂镍钴分离率的洗涤工艺方法
CN115821063A (zh) * 2022-12-09 2023-03-21 中国恩菲工程技术有限公司 一种蛇纹石提纯镁的方法
CN117004830A (zh) * 2023-09-28 2023-11-07 上海稀固科技有限公司 从含镍铁料液中回收镍的方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2669147A1 (en) * 2006-11-10 2008-05-15 Companhia Vale Do Rio Doce Process for recovery of nickel and cobalt from laterite ores using ion exchange resin
CN101974685A (zh) * 2010-11-05 2011-02-16 吉林吉恩镍业股份有限公司 用矿浆树脂吸附技术从红土矿中提取镍钴工艺
CN102268537A (zh) * 2011-08-15 2011-12-07 广西银亿科技矿冶有限公司 一种从红土镍矿中提取钴镍的方法
CN102286661A (zh) * 2011-08-25 2011-12-21 云南锡业集团（控股）有限责任公司 一种红土镍矿硫酸浸出直接电解的方法
CN106283108A (zh) * 2016-08-31 2017-01-04 中南大学 一种用离子交换树脂从镍电解阳极液中深度除铜的方法
CN110564977A (zh) * 2019-08-15 2019-12-13 广州科城环保科技有限公司 一种从化学镍废液中回收镍资源的方法
WO2020062964A1 (zh) * 2018-09-25 2020-04-02 眉山顺应动力电池材料有限公司 一种低镁褐铁型红土镍矿的处理方法
CN111004926A (zh) * 2018-10-08 2020-04-14 金川集团股份有限公司 一种树脂提取低品位红土镍矿浸出液中镍、钴的方法
CN111498917A (zh) * 2020-06-04 2020-08-07 中国恩菲工程技术有限公司 红土镍矿的处理方法
CN111498916A (zh) * 2020-06-03 2020-08-07 中国恩菲工程技术有限公司 红土镍矿制备氢氧化镍钴过程中去除六价铬的方法
CN111621641A (zh) * 2020-06-03 2020-09-04 中国恩菲工程技术有限公司 红土镍矿制备氢氧化镍钴过程中去除六价铬的方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2669147A1 (en) * 2006-11-10 2008-05-15 Companhia Vale Do Rio Doce Process for recovery of nickel and cobalt from laterite ores using ion exchange resin
CN101974685A (zh) * 2010-11-05 2011-02-16 吉林吉恩镍业股份有限公司 用矿浆树脂吸附技术从红土矿中提取镍钴工艺
CN102268537A (zh) * 2011-08-15 2011-12-07 广西银亿科技矿冶有限公司 一种从红土镍矿中提取钴镍的方法
CN102286661A (zh) * 2011-08-25 2011-12-21 云南锡业集团（控股）有限责任公司 一种红土镍矿硫酸浸出直接电解的方法
CN106283108A (zh) * 2016-08-31 2017-01-04 中南大学 一种用离子交换树脂从镍电解阳极液中深度除铜的方法
WO2020062964A1 (zh) * 2018-09-25 2020-04-02 眉山顺应动力电池材料有限公司 一种低镁褐铁型红土镍矿的处理方法
CN111004926A (zh) * 2018-10-08 2020-04-14 金川集团股份有限公司 一种树脂提取低品位红土镍矿浸出液中镍、钴的方法
CN110564977A (zh) * 2019-08-15 2019-12-13 广州科城环保科技有限公司 一种从化学镍废液中回收镍资源的方法
CN111498916A (zh) * 2020-06-03 2020-08-07 中国恩菲工程技术有限公司 红土镍矿制备氢氧化镍钴过程中去除六价铬的方法
CN111621641A (zh) * 2020-06-03 2020-09-04 中国恩菲工程技术有限公司 红土镍矿制备氢氧化镍钴过程中去除六价铬的方法
CN111498917A (zh) * 2020-06-04 2020-08-07 中国恩菲工程技术有限公司 红土镍矿的处理方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113789443A (zh) * 2021-09-15 2021-12-14 中国恩菲工程技术有限公司 红土镍矿中镍钴的树脂吸附方法
CN115341105A (zh) * 2022-08-19 2022-11-15 上海锦源晟新能源材料有限公司 一种提高镍吸附树脂镍钴分离率的洗涤工艺方法
CN115821063A (zh) * 2022-12-09 2023-03-21 中国恩菲工程技术有限公司 一种蛇纹石提纯镁的方法
CN117004830A (zh) * 2023-09-28 2023-11-07 上海稀固科技有限公司 从含镍铁料液中回收镍的方法
CN117004830B (zh) * 2023-09-28 2023-12-08 上海稀固科技有限公司 从含镍铁料液中回收镍的方法

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