專利名稱：從低品位紅土鎳礦中浸出鎳鈷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從鎳礦物中提取鎳的方法，尤其是一種從低品位紅土鎳 礦中酸浸取鎳鈷的方法。
技術(shù)背景鎳在地球上是儲(chǔ)量豐富的一種金屬，世界陸地鎳儲(chǔ)量約為4.7億噸，其中 60%屬于紅土型鎳礦床，40%屬于巖漿型銅鎳硫化物礦床。目前世界鎳工業(yè)生 產(chǎn)的鎳，主要來自硫化鎳礦資源，約占總產(chǎn)量的60% 65%，其余來自氧化鎳 礦。然而，隨著地球上硫化鎳礦的日趨枯竭，從氧化鎳礦生產(chǎn)鎳的比例在迅 速提高。據(jù)估計(jì)，到2010年從氧化鎳礦中生產(chǎn)鎳的產(chǎn)量會(huì)超過從硫化鎳礦生 產(chǎn)的鎳。鎳紅土礦的鎳含量在O. 8% 3. 5%，目前尚未找到有效的選礦工藝使 鎳得到富集。通過冶金方法直接處理鎳紅土礦有火法和濕法之分。火法冶金方法包括 電爐還原熔煉鎳鐵合金和硫化熔煉產(chǎn)出低冰鎳兩種工藝；濕法冶金方法包括 加壓酸浸和還原一氨浸兩種工藝。目前，電爐還原煉鎳鐵合金和加壓酸浸(PAL)兩種處理鎳紅土礦工藝在工業(yè)上應(yīng)用較為廣泛。但上述幾種工藝均存 在著投資大，操作成本高，只適合處理鎳含量較高的紅土礦(含鎳》1.5%)。 然而4. 7億噸陸地鎳儲(chǔ)量中鎳含量在1%左右的儲(chǔ)量為1. 3億噸，占總儲(chǔ)量的 28%,因此開發(fā)處理低含鎳量紅土礦技術(shù)是非常必要的。 發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)難于處理低品位紅土鎳礦之不足，本發(fā)明提供一種投資 少、工藝簡單、能耗低、生產(chǎn)成本低和鎳回收率高的從紅土鎳礦浸出提取鎳 鈷的方法。本發(fā)明通過下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn) 一種從低品位紅土鎳礦中浸出提取鎳鈷的 方法，包括礦料破碎、磨細(xì)、調(diào)漿和浸出，包括以下工藝步驟A、 將礦料進(jìn)行破碎，加水磨細(xì)，控制礦漿過100目篩；B、 將-100目礦漿加水調(diào)整，控制礦漿固液重量比3:1 5:1;礦漿直接加入浸出槽進(jìn)行有價(jià)金屬(Ni、 Co等)的浸出；C、 按酸料重量比0.2:1 0.5:1加酸至浸出槽；D、 按礦中鐵的電化當(dāng)量計(jì)為0. 5 1. 0加還原劑至浸出槽；E、 通過浸出液部分循環(huán)對(duì)浸出液進(jìn)行調(diào)配，使浸出液中的鎳離子濃度大 于2g/L,得含有鎳、鈷的礦物浸出液。所述用于浸礦用酸為硫酸、鹽酸或者它們的混合酸。由于硫酸具有穩(wěn)定、 廉價(jià)、酸值高和環(huán)境友好等特點(diǎn)，本發(fā)明優(yōu)選采用硫酸。所述還原劑包括無機(jī)還原劑和有機(jī)還原劑，包括金屬硫化物(如黃鐵 礦、硫化氫、冰銅等)、亞硫酸及其鹽(如H2S03、 S02、 Na2S03、(朋4)2503等)、 雙氧水、亞鐵鹽)和有機(jī)還原劑苯胺、抗壞血酸、苯酚、苯二酚、甲醛和葡 萄糖等?；谝睙捚髽I(yè)硫系還原劑易得，本發(fā)明優(yōu)先使用含S02煙氣或亞硫酸 及其鹽(H2S03、 Na2S03)。所述有價(jià)金屬的浸出為礦物和反應(yīng)劑在攪拌浸出槽中于60 95"C下，通 過物理化學(xué)過程將礦物中Ni、 Co等有價(jià)元素轉(zhuǎn)入溶液。所述浸出槽為多級(jí)串聯(lián)，串聯(lián)數(shù)5 8;浸出槽之間通過溢流口相聯(lián)，漿 狀物料從上一級(jí)的溢流口溢流進(jìn)入下一級(jí)浸出槽。所述礦漿加入是將己調(diào)整固液比的原始礦漿從串聯(lián)浸出槽的第一級(jí)加 入，在最后一級(jí)完成浸出過程。所述浸礦酸的加入是將計(jì)量的酸與礦漿一起從串聯(lián)浸出槽的第一級(jí)加入。所述還原劑的加入是從串聯(lián)各級(jí)浸出槽按平均分量加入；即如用6級(jí)串 聯(lián)浸出槽，還原劑在每浸出槽中各加入1/6。所述還原劑量的控制以Fe3VFe2+電化當(dāng)量計(jì)。對(duì)于紅土鎳礦，用二氧化硫 或亞硫酸鹽為還原劑時(shí)，將反應(yīng)電化當(dāng)量轉(zhuǎn)化為重量比為Fe/S0^168:64;即 處理含鐵168g的礦物，按Fe3+zTe2+電化當(dāng)量計(jì)為1. 0時(shí)需用S0264g。所述各物料加入量(或流量)的控制，以保證礦物浸出總反應(yīng)時(shí)間為60 240min。所述浸出液循環(huán)調(diào)配是將有價(jià)金屬濃度達(dá)不到要求的浸出漿返回用于 調(diào)整漿料固液比。本發(fā)明采用常壓浸出(AAL)技術(shù)處理低含鎳量紅土礦(含鎳在1.5y。以下)。 本發(fā)明工藝簡單、能耗低和投資少(不使用高壓釜)，易于產(chǎn)業(yè)化。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果采用上述方案，可在常溫、 常壓下從低品位紅土鎳礦中浸出提取鎳、鈷，其生產(chǎn)規(guī)?？纱罂尚?，礦物資 源利用范圍廣，本發(fā)明具有工藝路徑簡單，流程短，投資小，能耗低，運(yùn)行 費(fèi)用低，不污染環(huán)境，鎳、鉆浸出率高，操作簡便，生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)，從 而為低品位紅土鎳礦的開發(fā)利用提供了極為有效且經(jīng)濟(jì)實(shí)用的途徑。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。 實(shí)施例1A、 將礦料進(jìn)行破碎，加水磨細(xì)，控制礦漿過100目篩；B、 將-100目礦漿加水調(diào)整，控制固液比1:3;礦漿直接加入5級(jí)串聯(lián)浸 出槽的第一級(jí)，維持浸出溫度95'C;C、 按酸料比0.2:1將工業(yè)鹽酸加入串級(jí)浸出槽第一級(jí)；D、 按S02/料比0.4計(jì)量S02，按5槽平均分配至各浸出槽；E、 控制礦漿和鹽酸從第一級(jí)加入至第五級(jí)出槽的總停留時(shí)間為60分鐘。 通過以上條件控制，低品位紅土鎳礦中鎳鈷的綜合浸出率為92.7%，浸出液鎳含量》3g/L。 實(shí)施例2A、 將礦料進(jìn)行破碎，加水磨細(xì)，控制礦漿過100目篩；B、 將-100目礦漿加水調(diào)整，控制固液比1:5;礦漿直接加入6級(jí)串聯(lián)浸 出槽的第一級(jí)，維持浸出溫度85'C;C、 按酸料比0.5:1將工業(yè)硫酸加入串級(jí)浸出槽第一級(jí)；D、 按S02/料比0.2計(jì)量亞硫酸鈉，按6槽平均分配至各浸出槽；E、 控制礦漿和硫酸從第一級(jí)加入至第五級(jí)出槽的總停留時(shí)間為100分鐘。 通過以上條件控制，低品位紅土鎳礦中鎳鈷的綜合浸出率為91.2%。通過部分返回調(diào)整，浸出液鎳含量》2g/L。 實(shí)施例3A、 將礦料進(jìn)行破碎，加水磨細(xì)，控制礦漿過100目篩；B、 將-100目礦漿加水調(diào)整，控制固液比1:5;礦漿直接加入7級(jí)串聯(lián)浸 出槽的第一級(jí)，維持浸出溫度80'C;C、 按酸料比0.3:1將工業(yè)硫酸加入串級(jí)浸出槽第一級(jí)；D、 按S02/料比0.4計(jì)量二氧化硫，按7槽平均分配至各浸出槽；E、 控制礦漿和硫酸從第一級(jí)加入至第五級(jí)出槽的總停留時(shí)間為180分鐘。 通過以上條件控制，低品位紅土鎳礦中鎳鈷的綜合浸出率為91.8%。通過部分返回調(diào)整，浸出液鎳含量^2g/L。 實(shí)施例4A、 將礦料進(jìn)行破碎，加水磨細(xì)，控制礦漿過100目篩；B、 將-100目礦漿加水調(diào)整，控制固液比1:4;礦漿直接加入8級(jí)串聯(lián)浸 出槽的第一級(jí)，維持浸出溫度60。C;C、 按酸料比0.4:1將工業(yè)鹽酸加入串級(jí)浸出槽第一級(jí)；D、 按S(V料比0.3計(jì)量亞硫酸鈉，按8槽平均分配至各浸出槽；E、 控制礦漿和鹽酸從第一級(jí)加入至第五級(jí)出槽的總停留時(shí)間為240分鐘。 通過以上條件控制，低品位紅土鎳礦中鎳鈷的綜合浸出率為90.6%。浸出液鎳含量》2. 5g/L。
權(quán)利要求
1、一種從低品位紅土鎳礦中提取鎳鈷的方法，包括礦石破碎、磨細(xì)、調(diào)漿和浸出，其特征在于通過下列工藝步驟A、將礦料進(jìn)行破碎，加水磨細(xì)，控制礦漿過100目篩；B、將-100目礦漿加水調(diào)整，控制固液比3∶1～5∶1；礦漿直接加入浸出槽進(jìn)行有價(jià)金屬(Ni、Co等)的浸出，浸出反應(yīng)在60～95℃下進(jìn)行；C、按酸料比0.2∶1～0.5∶1加酸至浸出槽；D、按礦中鐵的電化當(dāng)量計(jì)為0.5～1.0加還原劑至浸出槽；E、通過浸出液部分循環(huán)對(duì)浸出液進(jìn)行調(diào)配，使浸出液中的鎳離子濃度大于2g/L，得含有鎳、鈷的礦物浸出液。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述用于浸礦用酸為含硫酸、 鹽酸或者它們的混合酸的水溶液。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述還原劑包括金屬硫化 物、亞硫酸及其鹽、雙氧水、亞鐵鹽等和有機(jī)還原劑苯胺、抗壞血酸、苯酚、 苯二酚、甲醛或葡萄糖。
4、 據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于浸出槽為多級(jí)串聯(lián)，串聯(lián)數(shù)5 8。
5、 據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于原始礦漿和浸礦酸從串聯(lián)浸出 槽的第一級(jí)加入，在最后一級(jí)完成礦物浸出過程。
6、 據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還原劑從串聯(lián)各級(jí)浸出槽平均 分量加入。
7、 據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述還原劑量的控制以Fe3+/Fe2+ 電化當(dāng)量計(jì)。
8、 據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，各物料加入量的控制，以保證物料總反應(yīng) 時(shí)間為60 240min。
9、 據(jù)權(quán)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述浸出液循環(huán)調(diào)配是將有 價(jià)金屬濃度達(dá)不到要求的浸出漿返回串聯(lián)浸出槽的第一級(jí)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種從低品位紅土鎳礦中浸出鎳鈷的方法，它將礦石進(jìn)行破碎、磨細(xì)、調(diào)漿，控制礦顆粒-100目；礦漿入反應(yīng)釜進(jìn)行常壓酸浸出；浸出過程采用還原劑對(duì)過程進(jìn)行強(qiáng)化。浸出條件為酸料比0.2∶1～0.5∶1；固液比3∶1～5∶1；溫度60～95℃；還原劑按礦中鐵的電化當(dāng)量計(jì)為0.5～1.0；浸出時(shí)間60～240min.；浸出過程中浸出液部分循環(huán)，控制鎳離子濃度大于2g/L。用本方法處理低品位紅土鎳礦(Ni≤1.5％)，可使鎳的浸出率大于90％、鈷的浸出率大于85％，而鐵的浸出率低于30％。
文檔編號(hào)C22B3/00GK101255494SQ20081003104
公開日2008年9月3日 申請(qǐng)日期2008年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月11日
發(fā)明者李新海, 王志興, 符芳銘, 胡啟陽, 郭華軍 申請(qǐng)人:中南大學(xué)