[发明专利]一种红土镍矿浸出液中氧化除铁的方法

说明书

技术领域

本发明涉及湿法冶金领域，尤其涉及一种红土镍矿浸出液中氧化除铁的方法。

背景技术

红土镍矿硫酸浸出法包括加压酸浸法、常压酸浸法和堆浸法。在加压酸浸法处理红土镍矿时，Fe²⁺被直接氧化成Fe³⁺，不存在除Fe²⁺过程。在常压酸浸法和堆浸法处理红土镍矿时，浸出液中含有Ni²⁺、Mn²⁺、Fe³⁺和少量Fe²⁺等离子。Fe³⁺在pH为1.7时，即可水解并除掉，而Fe²⁺一般需要在pH高于8.5才能水解沉淀，Mn²⁺需要在pH大于9.0才能沉淀。一般工艺是将Fe²⁺氧化成Fe³⁺并在较低pH条件下水解除掉，常用的氧化剂有H₂O₂、O₂、MnO₂等。

H₂O₂的标准氧化还原电位(1.77、0.88 V)仅次于臭氧(2.07、1.24 V)，高于高锰酸钾、次氯酸和二氧化锰，氧化性极强。同时,其本身只含氢和氧两种元素，分解后成为水和氧气，使用中不会引入任何杂质，因此，过氧化氢是较为理想的氧化剂而应用广泛。但是用H₂O₂做氧化剂除亚铁需要购买氧化剂，并且H₂O₂价格昂贵，而使除杂成本提高。

也有人用O₂氧化除亚铁的方法，该法是通过溶解在溶液中的氧来实现氧化过程，氧化过程完成后,随着溶液pH值调至近中性时，Fe³⁺便很容易地水解成Fe(OH)₃而沉淀。O₂氧化除亚铁过程包括氧气的溶解、氧分子由相界面向溶液内部的扩散、亚铁离子对氧分子的吸附、亚铁离子与氧分子(氧原子)之间的电子交换等许多步骤。氧在水中的溶解度不大，在电解质溶液中的就更小了。另外空气和水接触也是不充分和不均匀的，所以氧化效果不尽人意，氧化需要时间长，反应温度高，需要充分搅拌促进氧气与溶液接触，能耗高。

MnO₂除铁工艺因具有工艺简单，技术成熟和操作性强等优点，已经成为浸出液除铁传统工艺。该法是在酸性条件下，加入MnO₂，将浸出过程中产生的Fe²⁺氧化成Fe³⁺，氧化完成后，调整浸出液pH至接近中性，使Fe³⁺水解而形成Fe（OH）₃或黄钠铁矾沉淀下来，从而达到除铁的目的。但是现有技术中，加入MnO₂除铁法涉及到外购MnO₂导致除铁成本高的问题，并且会引入新的杂质锰离子，导致处理后溶液中含锰离子高，影响后续处理。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种低成本的红土镍矿浸出液中氧化除铁的方法，该方法不需要额外添加MnO₂氧化剂即可实现除铁。

上述目的是通过下述方案实现的：

一种红土镍矿浸出液中氧化除铁的方法，该方法包括调整浸出液的pH值至1.7-5.0使浸出液中所含的Fe³⁺离子沉淀，再将浸出液的pH值调整为7.5-8.5将浸出液中的Ni²⁺离子转变成Ni(OH)₂沉淀分离出来，其特征在于，所述方法进一步包括以下步骤：

1)将沉镍母液的pH值调整至8.6-10，将浸出液中所含的Mn²⁺转变成Mn(OH)₂沉淀下来；

2)沉淀中Mn(OH)₂与氧气反应生成MnO₂，将含有MnO₂的沉淀做氧化剂，返回浸出液中将浸出液中所含的Fe²⁺氧化为Fe³⁺。

根据上述方法，其特征在于，沉镍的反应温度为20-90摄氏度，反应时间为1-30小时。

根据上述方法，其特征在于，沉锰的反应温度为20-90摄氏度，反应时间1-30小时。

根据上述方法，其特征在于，MnO₂氧化Fe²⁺的反应温度为40-100摄氏度，pH为0.5-1.4。