專利名稱：：含釩、鉬、鎳、鈷的廢渣綜合利用工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種含釩、鉬、鎳、鈷的廢渣綜合利用工藝。二
背景技術(shù)：
：攀西地區(qū)每年有二十多萬噸提釩廢渣產(chǎn)生，該廢棄尾渣中釩含量一般在0.81.2%，同時還含有鉬等有價金屬。尾渣中殘留有色金屬有較高綜合利用價值。國內(nèi)外石油工業(yè)在進(jìn)行原油脫硫處理過程中會產(chǎn)生大量的廢鋁基鉬催化劑(俗稱油渣)，該催化劑在脫硫過程中同時吸附釩、鎳鈷等有色金屬，因此失效后的該類催化劑是一種很好的多金屬提取原料，具有較高的綜合利用價值。全球每年會產(chǎn)生io萬噸以上的該類廢催化劑，多年來由于對該類原料的開發(fā)利用不足，目前全球有大量的該類廢渣存放。國內(nèi)化工企業(yè)在利用油渣提釩過程中每年會產(chǎn)生約5萬噸左右的二次廢渣，由于技術(shù)原因，這些企業(yè)只能提取釩、鉬，而鎳、鈷隨二次渣排出，且二次渣釩、鉬含量較高，釩一般0.91.3%，鉬在0.50.8%，鎳24%，鈷0.050.5。該類原料仍具有較高的綜合提取釩、鉬、鎳、鈷的價值。如發(fā)明03126608.8公開了一種工業(yè)廢渣綜合利用、穩(wěn)定化、固化處理電鍍污泥的方法，該方法包括以下次序的工藝步驟①將堿性工業(yè)廢渣、電鍍污泥和水按比例混合，均勻攪拌成pH值為7.59的混合污泥；②在混合污泥中加入固化劑、穩(wěn)定劑和水?dāng)嚢杈鶆颍虎蹖嚢韬蟮幕旌衔镏颇?，并固化成砌塊；④對砌塊進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；⑤風(fēng)干。本發(fā)明以廢治廢，利用工業(yè)廢渣處理電鍍污泥，可大大減少處理費(fèi)用。同時，通過本發(fā)明制得的砌筑模塊成品，生物毒性試驗效果良好，符合國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求，物理性能符合國家建材二級標(biāo)準(zhǔn)。專利91105171.6為平爐沉綜合利用工藝，屬于鋼鐵廠冶煉廢渣的加工處理方法。當(dāng)平爐吹氧煉鋼時鐵水在高壓氧流作業(yè)時，形成的沉渣含有較高的Fe0，F(xiàn)e203。這部分沉渣與耐火磚及其他爐后廢物一起，運(yùn)往礦渣出廢棄。既浪費(fèi)了含鐵資源，又占用了土地，污染了環(huán)境。本發(fā)明在沉渣室設(shè)置了專用沉渣回收罐，經(jīng)過鋼渣間翻罐打碎大渣坨，一段破碎，一段篩分，兩級手選和振動篩篩分、磁選、整粒，分出8100mm和〈8mm兩級產(chǎn)品。本發(fā)明工藝簡單，經(jīng)濟(jì)效益顯著，為鋼鐵廠廢渣綜合利用開辟了新途徑。發(fā)明97106427.X涉及一種混凝土攪拌站廢水廢渣綜合利用工藝，它包括泥漿、沙石分離過程，水池系統(tǒng)流程，泥漿回用過程，以及機(jī)械與電氣控制系統(tǒng)。水池系統(tǒng)流程是當(dāng)流入泥漿池內(nèi)的泥漿液面超過溢流口高度時流入勻槳池，又流入清水池，泥槳水中的固體物沉淀后清水溢出，清水池內(nèi)的水可回用，由泥漿、沙石分離器分離出的泥漿在勻漿池內(nèi)經(jīng)濃度調(diào)配并經(jīng)人工測定以回用。泥漿回用過程是通過泥漿控制閥和清水電磁閥進(jìn)行。本發(fā)明可達(dá)到無廢水廢渣排放，節(jié)約用水和建筑原材料，有利于保護(hù)環(huán)境。發(fā)明200610151981.5公開了一種干式磨礦、干式磁選鐵精礦粉的方法，具體的說是屬于淘汰球磨機(jī)、徹底改造濕式磁選工藝的方法。本發(fā)明是用傳統(tǒng)的顎式破碎機(jī)作礦石的粗碎，用經(jīng)過改進(jìn)了的圓錐細(xì)碎機(jī)作礦石的細(xì)碎，用自己的實用新型專利"顎輥式磨機(jī)"(ZL01204877.1)作礦石的干式粉磨，用自己的實用新型專利"高性能干式磁選機(jī)"(200420115097.2)進(jìn)行干式磁選，生產(chǎn)出品位在65%以上的鐵精礦粉。從而淘汰球磨機(jī)，節(jié)省大量水資源，避免了尾礦泥漿對環(huán)境的污染和占地，與同等3處理量的濕式磁選工藝相比，干式用電是濕式用電的1/61/8，干式磁選工藝是節(jié)電、節(jié)水、節(jié)省鋼鐵料消耗，有利于環(huán)保、低成本、高效益的選礦工藝，適用于冶金礦山和工業(yè)廢渣綜合利用的一切領(lǐng)域。發(fā)明200810157831.4公開了一種對1_硝基蒽醌廢渣綜合利用的方法，包括從蒽醌硝化制備l-硝基蒽醌過程中產(chǎn)生的廢渣即廢渣A中提取1-硝基蒽醌；或從蒽醌硝化制備l-硝基蒽醌過程中產(chǎn)生的廢渣即廢渣A中制取1，5-二硝基蒽醌及1，8-二硝基蒽醌；和/或從把廢渣A通過溶劑法提取l-硝基蒽醌后殘留的廢渣即廢渣B中制取1，5-二硝基蒽醌及1，8-二硝基蒽醌。本發(fā)明方法是將1-硝基蒽醌過程中產(chǎn)生的兩種廢渣經(jīng)過硝化、加水、過濾、酸洗、水洗、干燥等幾步單元操作完成。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果是變廢為寶，減少環(huán)境污染，具有經(jīng)濟(jì)和社會的雙重效益。
發(fā)明內(nèi)容各種渣成分如下表(％)<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>為了回收上述廢渣中的V、Mo、Ni、Co等金屬，現(xiàn)有工藝為先將廢渣配入Na2Co3在回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行鈉化焙燒，對焙砂進(jìn)行水浸，過濾后的浸出液沉釩，然后再收鉬。得出的浸出渣用電爐熔煉得出粗鎳鐵。這種粗鎳鐵除了含鎳和鐵外還含有鈷。本發(fā)明是以粗鎳鐵為原料回收其中的鎳、鈷、釩、鉬等金屬。為了從粗鎳鐵中回收有價金屬，實現(xiàn)鎳鈷分離，分別將鎳和錮變成高附加值產(chǎn)品，目前國內(nèi)有一個公司實現(xiàn)了生產(chǎn)，采用的流程為粗鎳鐵破碎磨細(xì)一常壓酸浸一除鐵、銅、硅、鋁一P204萃取深度除雜質(zhì)一P507萃取分離鎳和鈷一電解沉積鎳一電解沉積鈷。上述流程最大問題是常壓浸出時必須加入硝酸作氧化劑；鎳鈷浸出率低，需進(jìn)行兩次浸出才能達(dá)到預(yù)期效果；鐵的浸出率高為下一工序除鐵帶來困難，產(chǎn)生的除鐵渣量大；硫酸耗量大，每噸鎳耗硫酸約8噸；浸出時產(chǎn)生的酸霧量大，并含氮氧化物給環(huán)境治理帶來困難；釩、鉬進(jìn)入浸出液難以得到回收。因此現(xiàn)行技術(shù)存在許多缺點(diǎn)，針對現(xiàn)行流程存在的問題，作了大量的實驗研究工作，最終采用氧壓酸浸，上述問題均得到很好解決，在實際生產(chǎn)中取得了很好的效果。本發(fā)明的技術(shù)方案粗鎳鐵的化學(xué)成分和物相組成粗鎳鐵的化學(xué)成分如下元素NiCoFeVMoAlMnMg成分(％)2530>3.630500.51.5120.10.50.10.51粗鎳鐵的XRD分析結(jié)果如下物相含量Ni3Si15.94FeSi8.54Fe30422.93CoFe2044.94(NiFe)Fe20427.45MgFe048.50ZnFe2040.45Si8.29其他3.001.5從物相分析看出，鎳以Ni3P和(NiFe)Fe204形態(tài)存在，鈷以CoFe204形態(tài)存在，上述金屬間化氣物和鐵酸鹽用常壓浸出鎳、鈷浸出率較低。而壓用氧壓酸鎳鈷浸出率均在95%以上。粗鎳鐵處理的技術(shù)方案本發(fā)明的技術(shù)方案是粗鎳鐵破碎磨細(xì)一氧壓酸浸一浸出渣綜合回收釩、鉬一浸出液除鐵、銅、硅、鋁一P204萃取深度除雜質(zhì)一P507萃取分離鎳、鈷一電解沉積鎳一沉碳酸鈷等組成。工藝流程如圖。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)主要有兩點(diǎn)區(qū)別，即氧壓酸浸取代常壓酸浸，從浸出渣中回收釩、鉬。氧壓酸浸是在壓力釜中進(jìn)行，浸出時通入氧氣代替硝酸。氧壓酸浸由三個工序組成調(diào)漿預(yù)浸出，在調(diào)漿罐中加入水，加粗鎳鐵粉，再加計算好的硫酸攪拌調(diào)成漿料。用砂漿泵將調(diào)漿料輸入壓力釜中，通入氧氣進(jìn)行氧壓酸浸，浸出完成后進(jìn)行過濾洗滌，對浸出渣進(jìn)行三次逆流洗滌，洗水返回調(diào)漿作為補(bǔ)充配液。經(jīng)洗滌后的浸出渣采用常規(guī)技術(shù)回收釩、鉬。氧壓酸浸的技術(shù)條件①、調(diào)漿預(yù)浸出每釜處理鎳鐵合金粉2020kg硫酸濃度120130g/L液固比7:1溫度8085。C槳化時間68h攪拌轉(zhuǎn)速60r/min調(diào)漿時鼓入空氣0036]調(diào)漿后溶液ra=0.51.0②、氧壓酸浸浸出溫度160180°C釜內(nèi)壓力1.61.8MPa供氧壓力1.71.9MPa通氧量100120m3/h攪拌速度100140r/min浸出時間4h浸出液PH二1.52③、過濾和洗滌過濾溫度7080°C浸出渣洗滌液固比(干渣)=4:1逆流攪拌(60r/min)洗滌三次、氧壓浸出的指標(biāo)鎳、鈷浸出率95%鐵浸出率<15%浸出渣率120%浸出渣含鎳1.22%浸出渣含鈷0.20.3%浸出渣含水<50%氧壓酸浸的化學(xué)反應(yīng)粗鎳鐵粉料在高溫、高壓的浸出過程中，各種金屬和金屬間化合物及鐵酸鹽被酸性氧化浸出和酸分解NiSi+3H2S04+402=3NiS04+H2Si03+2H20FeSi+H2S04+l.502=FeS04+H2Si032Fe+2H2S04+02=2FeS04+2H202Ni+2H2S04+02=2NiS04+2H20Si+H20+02=H2Si03CoFe204+4H2S04=Fe2(S04)3+CoS04+4H20MgFe204+4H2S04=Fe2(S04)3+MgS04+4H20ZnFe204+4H2S04=Fe2(S04)3+ZnS04+4H20四圖l為工業(yè)藝流程圖。五、具體實施例下面結(jié)合附圖介紹本發(fā)明技術(shù)方案在圖1中，1為鎳、鐵合金；2為磨料；3為氧壓酸浸;4為H2S0402;5為過濾;6為浸出渣;7為浸出液;8為NaC103、Na2C03;9為洗滌;10為過濾；11為除鐵；12為過濾；13為洗水；14為浸出渣；15為返回五氧化二釩車間回收Ni、CO、V、MO;16為除鐵后液；17為除鐵渣；18為返回五氧化二釩車間回收V、Mo;19為除銅、硅、鋁；20為過濾；21為除銅、硅、鋁液；22為除銅渣；23為除硅、鋁渣；24為P204除雜質(zhì)；25為回收銅；26為P507鎳、鈷分離；27為Na2C03、NaOH;28為CoS04溶液；29為沉碳酸鈷；30為NiS04溶液；31為電解沉積；32為CoCo3產(chǎn)品；33為電解鎳產(chǎn)品。根據(jù)上述的技術(shù)方案已做完小型試驗、半工業(yè)試驗，取得了很好的效果，并建成了一個年產(chǎn)1000t/a電解鎳，434t/aCoCo3的生產(chǎn)車間，通過調(diào)試試生產(chǎn)后目前正轉(zhuǎn)入正式生產(chǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比取得了明顯的效果。鎳、鈷浸出率高，分別達(dá)到95%以上，比常壓浸出提高2%以上。對一個年產(chǎn)1000t/a鎳，434t/aCoCo3的車間，每年可多回收20t鎳和8.68tCoCo3，按現(xiàn)行價可獲利379萬元。鐵的浸出率低，比常壓浸出降低75%，作為雜質(zhì)金屬鐵浸出率越低越好。由于鐵的浸出率低，在除鐵時減少除鐵渣量，對于年產(chǎn)1000t/a鎳而言減少除鐵渣量4286t/a，減少除Fe時少加Na2C031175t/a。降低了硫酸耗量，比常壓浸出每噸鎳少耗硫酸4.14t，年產(chǎn)1000t/a的生產(chǎn)車間，少耗硫酸4140t/a。釩、鉬的綜合回收率比常壓浸出提高50%以上。原因是在常壓浸出時加入硝酸，釩、鉬有70%以上被浸出進(jìn)入浸出液，該浸出液在黃鈉鐵釩除鐵時，釩、鉬進(jìn)入黃鈉鐵釩渣中，很難得到回收。而在氧壓酸浸時，釩、鉬浸出率均小于20%，大部分釩、鉬留在浸出渣中，并得到富集，用常規(guī)方法回收釩、鉬。權(quán)利要求一種含釩、鉬、鎳、鈷的廢渣綜合利用工藝，其特征在于工藝流程為粗鎳鐵破碎磨細(xì)→氧壓酸浸→浸出渣綜合回收釩、鉬→浸出液除鐵、銅、硅、鋁→P204萃取深度除雜質(zhì)→P507萃取分離鎳、鈷→電解沉積鎳→沉碳酸鈷。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含釩、鉬、鎳、鈷的廢渣綜合利用工藝，其特征在于氧壓酸浸是在壓力釜中進(jìn)行，浸出時通入氧氣代替硝酸。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含釩、鉬、鎳、鈷的廢渣綜合利用工藝，其特征在于氧壓酸浸工序為調(diào)漿預(yù)浸出，在調(diào)漿罐中加入水、粗鎳鐵粉、計算好的硫酸攪拌調(diào)成漿料；用砂漿泵將調(diào)漿料輸入壓力釜中，通入氧氣進(jìn)行氧壓酸浸，浸出完成后進(jìn)行過濾洗滌，對浸出渣進(jìn)行三次逆流洗滌，洗水返回調(diào)漿作為補(bǔ)充配液；經(jīng)洗滌后的浸出渣采用常規(guī)技術(shù)回收釩、鉬。全文摘要本發(fā)明公開了一種含釩、鉬、鎳、鈷的廢渣綜合利用工藝，其特征在于工藝流程為粗鎳鐵破碎磨細(xì)→氧壓酸浸→浸出渣綜合回收釩、鉬→浸出液除鐵、銅、硅、鋁→P204萃取深度除雜質(zhì)→P507萃取分離鎳、鈷→電解沉積鎳→沉碳酸鈷。氧壓酸浸是在壓力釜中進(jìn)行，浸出時通入氧氣代替硝酸。氧壓酸浸工序為調(diào)漿預(yù)浸出，在調(diào)漿罐中加入水、粗鎳鐵粉、計算好的硫酸攪拌調(diào)成漿料；用砂漿泵將調(diào)漿料輸入壓力釜中，通入氧氣進(jìn)行氧壓酸浸，浸出完成后進(jìn)行過濾洗滌，對浸出渣進(jìn)行三次逆流洗滌，洗水返回調(diào)漿作為補(bǔ)充配液；經(jīng)洗滌后的浸出渣采用常規(guī)技術(shù)回收釩、鉬。根據(jù)上述的技術(shù)方案已做完小型試驗、半工業(yè)試驗，取得了很好的效果，并建成了一個年產(chǎn)1000t/a電解鎳，434t/aCoCo3的生產(chǎn)車間，通過調(diào)試試生產(chǎn)后目前正轉(zhuǎn)入正式生產(chǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比取得了明顯的效果。鎳、鈷浸出率高，分別達(dá)到95％以上，比常壓浸出提高2％以上。對一個年產(chǎn)1000t/a鎳，434t/aCoCo3的車間，每年可多回收20t鎳和8.68tCoCo3，按現(xiàn)行價可獲利379萬元。鐵的浸出率低，比常壓浸出降低75％，作為雜質(zhì)金屬鐵浸出率越低越好。由于鐵的浸出率低，在除鐵時減少除鐵渣量，對于年產(chǎn)1000t/a鎳而言減少除鐵渣量4286t/a，減少除Fe時少加Na2CO31175t/a。降低了硫酸耗量，比常壓浸出每噸鎳少耗硫酸4.14t，年產(chǎn)1000t/a的生產(chǎn)車間，少耗硫酸4140t/a。釩、鉬的綜合回收率比常壓浸出提高50％以上。原因是在常壓浸出時加入硝酸，釩、鉬有70％以上被浸出進(jìn)入浸出液，該浸出液在黃鈉鐵釩除鐵時，釩、鉬進(jìn)入黃鈉鐵釩渣中，很難得到回收。而在氧壓酸浸時，釩、鉬浸出率均小于20％，大部分釩、鉬留在浸出渣中，并得到富集，用常規(guī)方法回收釩、鉬。文檔編號C22B7/04GK101713029SQ200910167779公開日2010年5月26日申請日期2009年9月28日優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日發(fā)明者王明旺,王治強(qiáng),羅發(fā)應(yīng),雷在榮,黃位森申請人:雷在榮