專利名稱：：一種從鐵質(zhì)鎳礦中提取金屬鎳鈷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于有色金屬冶金領(lǐng)域，特別是涉及從紅土鎳礦中的鐵質(zhì)鎳礦提取金屬鎳鈷及尾氣制酸的方法。
背景技術(shù)：
：鎳資源系國家緊缺戰(zhàn)略資源，全球已探明W儲量約230億噸，鎳總量大約為2.2億噸，其中紅土lir約為126億噸，鎳含量約為1.6億噸，約占鎳礦總資源的70%。公知的開發(fā)紅土鎳礦工藝粗分為火法、濕法及火濕法結(jié)合三類?；鸱ㄒ睙捁に?，主要是生產(chǎn)粒鎳、熔煉鎳鐵和熔煉鎳锍。濕法冶煉工藝，主要是加壓酸浸。火濕法結(jié)合工藝，主要是還原焙t常壓氨浸及離析-還原焙l選礦。加拿大法恩.哈巴希在《國外金屬選礦》1998年第19期介紹了在高溫和壓力下用硫酸浸出含鎳紅土礦。雖然含有大量紅土的三氧化鐵溶解在硫酸中，但是在高溫下三價鐵離子水化沉淀鐵氧化物并產(chǎn)生酸。在250。C和4000kPa時用襯有耐酸磚的垂直高壓釜從位于莫阿(Moa)的庫班紅土中回收鎳。加壓酸浸紅土鎳礦，具有浸出率高、時間短等優(yōu)點，缺點是設(shè)備投資大、設(shè)備要求高；對含鎂高的礦耗酸高，對處理出低品位的紅土鎳礦，成本高，因此加壓酸浸，對原料要求高，酸浸工藝適合于處理低鎂含量的氧化鉱礦石中鎂含量過高會增加酸的消織高操作成本，對工藝過程也會帶來影響。何煥華在《中國有色冶金》2004年第6期闡述了火法濕法相結(jié)合的工藝處理氧化鎳的工廠，目前世界上只有日本冶金(NipponYakim)公司的大江山冶煉廠(OyamaSmelter)使用該工藝。過程為原礦磨細與粉煤混^睏(是否加離析氯化齊嚅進一步核實)，團礦千燥后高溫還原焙燒，悟燒礦磨細漿化后進行選礦(重選和磁選)產(chǎn)出鎳鐵合金產(chǎn)品。該工藝的最大特點是生產(chǎn)成本低，85%的能耗由煤J^[共(噸礦耗煤160180kg)。與電爐熔煉(80%會繼為電能，噸礦電耗560600kW'h)相比，前者會雜僅為后者的30%左右。該工藝的主要問題是粉煤與礦石有效混合及還原浩燒溫度的穩(wěn)定控制，常因這些問題使技術(shù)指標不穩(wěn)定。但從節(jié)能、低成本和適于處謝氐品位氧化鎳礦資源的角度出發(fā)，該工藝值得進一步研究完善和推廣。俄羅斯的石開究人員也研究了離析i^燒-浮選(或磁選)工藝處理烏拉爾氧化鎳礦，認為它是目前唯一能處理招可類型的氧化鎳礦，且倉繼及加工成本較低的方法。隨著硫化鎳礦資源的逐漸枯竭，紅土nr的開發(fā)已成為全世界的熱點。國內(nèi)外目前紅土n的處理工藝主要為電爐熔煉鎳鐵和鎳锍、加壓或常壓酸浸、還原氨浸和離析選礦。綜合比較，電爐熔煉鎳鐵和鎳锍屬于高耗能工藝；酸浸處理高鎂礦時酸耗大，還原氨浸環(huán)保壓力大，離析-選礦存在氯化氫污染等問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明旨在克服上虹藝存在的缺陷，提供一種酸化焙t水浸從^MW中提取金屬鎳及尾氣制酸的方法。該方法具有操作簡單、設(shè)備運行穩(wěn)定、設(shè)備檢修方便、生產(chǎn)效率高、鎳鈷浸出率高、生產(chǎn)時間短等特點。此外，本技術(shù)在生產(chǎn)過程中所需的硫酸可以循環(huán)使用，硫磺燃燒的產(chǎn)生的熱量還可以減少燒燒所需的能耗。本發(fā)明按以下步驟完成^W經(jīng)破細、加入一定量的濃硫酸(或硫磺或黃鐵礦)混勻、;)^燒、水浸、過濾即可得到硫酸鎳、硫^^古溶液，所產(chǎn)生的二氧化硫及三氧化硫可用于制酸，所產(chǎn)生的渣經(jīng)過處理可作為鐵精礦出售，具有潛在的工業(yè)應(yīng)用前景。其特征在于(1)礦石需要破細，粒度為-400目8mm。(2)酸為5098°/。的硫酸，硫酸的用量是礦中金屬元素的理論消耗量的110倍。(3)硫磺或黃鐵礦的用量是礦中金屬元素的理論消耗量的110倍。(4)焙燒設(shè)備可為沸騰爐或其他用于加熱的各種窯爐。(5)產(chǎn)生的二氧化硫可用于制^l酸，從而使硫酸能重復(fù)利用，降低酸耗。(6)酸化燒燒溫度控制在150900。C，時間l5h。(7)j^燒物干燥磨細后可直接過濾或制團過濾，團的直徑為530mra。(8)7jC浸溫度為室溫85。C95。C，時間為110小時，鎳浸出率大于95%，鈷浸出濾大于90%。(9)浸出渣經(jīng)過處理可作為鐵精礦出售。圖面說明圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。具體實駄式鐵質(zhì)iir的化學(xué)成分如下表一頓w中主要組分的化學(xué)分職果<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>鐵質(zhì)H礦經(jīng)破細、加入一定量的濃硫酸(或硫磺或黃鐵礦)混勻、焙燒、7jC浸、過濾即可得到硫酸鎳、硫酸鈷溶液，所產(chǎn)生的二氧化硫及三氧化硫可用于制備硫酸，所產(chǎn)生的渣經(jīng)過處理可作為鐵精礦出售，具有潛在的工業(yè)應(yīng)用前景。其特征在于(1)礦石需要破細，粒度為-400目8鵬。(2)酸為5098%的硫酸，硫酸的用量是礦中金屬元素的理論消耗量的110倍。(3)硫磺或黃鐵礦的用量是礦中金屬元素的理論消耗量的110倍。(4)焙"燒設(shè)備可為沸騰爐或其他用于加熱的各種窯爐。(5)產(chǎn)生的二氧化硫可用于制備硫酸，從而使硫酸能重復(fù)利用，降低酸耗。(6)酸化焙燒溫度控制在150900。C，時間l5h。(7);)^燒物^P燥磨細后可直接過濾或制團過濾，團的直徑為530nim。(8)7JC浸溫度為室溫95。C，時間為110小時，鎳浸出率大于95%，鈷浸出濾大于90%。(9)浸出渣經(jīng)過處理可作為鐵精礦出售。實施例l:臬礦10Kg，破細到-200目占75%，加入原礦元素理論消耗硫酸量的1.5倍混勻，在150。C下沸騰焙燒1h，焙鵬制戯徑為5咖的球團，在^g為室溫時水浸1h，鎳的浸出率為50%，鈷的浸出率為35%，鐵的浸出率為50%。實施例2:頓,W10Kg，破細到-400目占75%，加入原礦元素理論消耗硫酸量的10倍混勻，在800°C下沸騰悟燒3h，焙燒物律誠直徑為15咖的球團，在為45。C時水浸10h，鎳的浸出率為95%，鈷的浸出率為90%，鐵的浸出率為4.6%。實施例3:麵W10Kg，破細到-8,占75%，加入原礦元素理論消耗硫酸量的5倍混勻，在900°C下沸騰唐燒5h，浩^4勿制成直徑為30mm的球團，在纟鵬為95。C時水浸5h，鎳的浸出率為75%，鈷的浸出率為55%，鐵的浸出率為10%。實施例4:鐵質(zhì)鎳礦10Kg，破細到-200目占75%，加入原礦元素理論消耗硫酸量的5倍混勻，在700。C下沸it焙燒3h，在溫度為15'C時7jC浸3h，鎳的浸出率為85%，鈷的浸出率為80%，鐵的浸出率為16%。實施例5:頓WlOKg，破細至lJ-40目占75%，加入原礦元素理論消耗硫酸量的5倍混勻，在800°C下沸J^焙燒5h，在溫度為95。C時7夂浸5h，鎳的浸出率為95%，鈷的浸出率為55%，鐵的浸出率為10%。權(quán)利要求1、一種從鐵質(zhì)鎳礦中提取金屬鎳鈷的方法，其特征在于按以下步驟完成鐵質(zhì)鎳礦經(jīng)破細、加入一定量的濃硫酸(或硫磺或黃鐵礦)混勻、焙燒、水浸、過濾可得到硫酸鎳、硫酸鈷溶液和尾渣，尾渣經(jīng)處理可作為鐵精礦出售，所產(chǎn)生的二氧化硫及三氧化硫可用于制備硫酸。2、根據(jù)權(quán)利要求書1所述的方法，其特征在于:所述的MIW經(jīng)破細的粒度為-400目8mm。3、根據(jù)權(quán)利要求書1所述的方法，其特征在于所述的濃硫酸為5098%的硫酸，硫酸的用量是礦中金屬元素的理論消耗量的110倍；所述的硫磺或黃鐵礦的用量是礦中金屬元素的理論消耗量的110倍。4、根據(jù)*51利要求書1所述的方法，其特征在于所述的焙^燒設(shè)備可為沸騰爐或其他可用于加熱的窯爐。5、根據(jù)權(quán)利要求書1戶腿的方法，其特征在于所述的酸化悟燒溫度控制在15090(TC，時間l5h，皆鵬千燥磨細后可直接過濾或制團過濾，團的直徑為530mra。6、根據(jù)權(quán)利要求書1所述的方法，其特征在于所述的水浸為15°C90°C，時間為1IO小時，鎳浸出率大于95%，鈷浸出濾大于9(M。全文摘要本發(fā)明涉及一種從鐵質(zhì)鎳礦中提取金屬鎳鈷的方法。鐵質(zhì)鎳礦經(jīng)破細，加入一定量的硫酸(或硫磺或黃鐵礦)混勻，在150℃～900℃下沸騰焙燒1～5h，然后在室溫～95℃下水浸1～10h，經(jīng)過濾即可得到硫酸鎳、硫酸鈷溶液，鎳的浸出率可以達到95％，鈷的浸出率可以達到90％，同時產(chǎn)生的尾渣經(jīng)處理可作為鐵精礦出售。酸化焙燒工藝可采用沸騰爐，還可采用其他各種加熱窯爐，所產(chǎn)生的二氧化硫及三氧化硫可用于制備硫酸，從而降低酸耗，該工藝95％以上的鐵不消耗硫酸。本工藝具有鎳鈷浸出率高、酸耗低、環(huán)境友好、易于規(guī)模化、操作簡單、設(shè)備運行穩(wěn)定、設(shè)備維修費用低等優(yōu)點，為鐵質(zhì)鎳礦中金屬鎳鈷的提取開辟了一條可行的新途徑。文檔編號C22B23/00GK101250626SQ20081005818公開日2008年8月27日申請日期2008年3月18日優(yōu)先權(quán)日2008年3月18日發(fā)明者關(guān)曉偉,吳曉峰,昝林寒,楠李,李柏榆,汪云華,童偉峰,范興祥,趙家春,郭亞琴申請人:貴研鉑業(yè)股份有限公司