第10卷第4期 2010年8月
过程工程学报
The Chinese Jourmal of Process Engineering
熔盐法活化处理含铬红土镍矿浸出液的铬铝分离及碱液循环
李莉1.3，曲景奎，齐涛1，王京刚，李洁11
Vol.10 No.4 Aug.2010
(1.中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程院重点实验室，北京100190：2.湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室，北京100190；
3.北京化工大学化学工程学院，北京100029)
摘要：基于NazCO，Na:CrO4，NaAIO2在NaOH溶液中的溶解度及NaAIO,的性质，采用蒸发结晶、碳化沉铝、昔化等方法对浸出液中铬、铝进行了分离，并实现了碱波循环。结果表明，采用分步结晶，一次蒸发排盐终点控制碱液浓度在40%(α),结晶相中为大量NaAIO,和少量Na;CrO4;二次蒸发碱液浓度控制在50%()，结晶相中为大量Na;CrO 和少量Na;COs：~次排盐结晶相溶解后通过碳化方式将铝分离，深度碳酸化后NaAIOz分解率达90.8%：二次排盐结
晶体，
关键词：蒸发：铬铝分高：碳化：苛化：碱液循环中图分类号：TF111
文献标识码：A
前言 1
文章编号：1009-606X(2010)04-0667-06
主要采用高温脱水法、再浆洗涤法和化学法等回收 Cr(VI)及用于制铝-铬复合材料(5-8)，但传统方法均有不
镍作为一种重要的战略金属，广泛用于不锈钢、高温合金、催化、燃料电池等关键材料和高新技术领域.随着这些行业特别是不锈钢工业的快速发展，镍的需求不断增加，从红土镍矿提取镍的比例迅速提高，目前国内外红土镍矿的处理工艺主要有3种，即火法、湿法和火法湿法结合工艺，火法冶金包括电炉还原炼镍铁合金和硫化熔炼产出低冰镍两种工艺，投资大、操作成本高，只适合处理镍含量较高的红土矿]，对低品位红土镍矿主要采用湿法处理工艺，可根据浸出液不同分为还原氨浸和高压酸浸.还原氨浸工艺的镍钴回收率偏低，而高压酸浸工艺只能提取红土镍矿中的镍、钴，难以提取伴生的铁、铬、铝等有价金属，且铁、铬、铝等的存在会影响镍、钻的提取3，齐涛等14在酸浸工艺前采用碱熔法对含铬红土镍矿进行活化预处理，NaOH与原矿在 700℃进行反应，洗涤过滤后，铬、铝分别以NazCrO4 和NaAIO,形式进入浸出液，而镍、钻、铁等进入渣相浸出液经过处理后提取铬、铝产品，渣相进入酸浸工艺提取镍、钴产品.对含铬2%以上的红土镍矿采用碱熔法进行预处理，不仅能获得铬、铝等有价金属，且能大幅度提高酸浸工艺中镍、钻钴浸出率，最后的铁渣可作为炼铁原料，
熔盐法处理含铬较高的红土镍矿产生的浸出液中含有NaOH，NaAIO2，NazCrO4，NazCO,等，成分复杂，尤其是铬和铝难以分离传统铬盐工业处理含铬铝泥时
足，高温脱水法需要高温焙烧，劳动强度较大；再浆洗涤法操作过于繁：化学法一般耗用磷酸、硫酸等沉淀剂，致使回收成本增高，且生成大量芒硝难以处理；铝铬复合联剂的制备要通过酸落、分离、调配铬铝比和度、还原及干燥等一系列工序，工艺复杂，成本投资高，且产量受限(9-17]，此外，杨利[18]根据Cr*,A13*和Zn2 离子的性质差异，通过实验和理论推算，归纳出了用氨水分离混合溶液中3种离子的方法，见图1.如将该法用于含铬红土镍矿工艺中浸出液的铬铝分离，则会引入新的杂质到碱液中，对碱液的进一步循环极为不利，
c
Cr(OH)s
(Ho)rV[(Ho)iv(apm)
Cr(OH)i
AP+
Zn
NHy-H;O (Appropriate)
Al(OH)s
t(HO)uz
NH,-H;O (Excessive)
[Za(NH,)]) (Colorless solution)
3% H,O, (Water-bath beating)
cro(Yellow solution)
图1 (I)、铝()、锌()分离示意图[18] Fig.1 Separation diagram of chromium(III),
aluminum(I)and zinc(y18)
收稿日期：201003-19，修回日期：20100608
1019006(0900 作者简介：李莉(1985-)，女，河北省张家口市人，硕上研究生，环境科学与1：程专业，E-mail:Litlewood121@163.com:通讯联系人，曲景垒，
Tel: 010 82627090, E-mail: jkquhome.ipe.ac.cn;齐涛,Tel: 010-62631710, E-mail: tqi@home.ipe.ac.cn. 万方数据