紅土鎳礦綜合回收鈧和鎳鈷的處理方法
【專利摘要】紅土鎳礦綜合回收鈧和鎳鈷的處理方法。本發(fā)明提出了紅土鎳礦的處理方法，該方法包括：利用硫酸對紅土鎳礦進行第一浸出處理，以便獲得紅土鎳礦浸出液；對紅土鎳礦浸出液進行沉鎳鈷處理，以便分別獲得氫氧化鎳鈷沉淀；利用硫酸對氫氧化鎳鈷沉淀進行第二浸出處理，以便獲得鎳鈷浸出液；利用有機萃取劑對鎳鈷浸出液進行鈧萃取處理，以便獲得含鎳鈷溶液和含有鈧的有機相；從含鎳鈷溶液回收鎳鈷；以及從含有鈧的有機相回收鈧。利用該方法可以有效地從紅土鎳礦中提取鈧和鎳鈷。
【專利說明】紅土鏡礦綜合回收坑和鏡鈷的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及冶金領(lǐng)域。具體而言，本發(fā)明涉及紅土鎳礦綜合回收鈧和鎳鈷的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]紅土鎳礦中含有大量的鎳鈷金屬元素，由于國內(nèi)紅土鎳礦的鎳鈷品位較低，因此我國用于生產(chǎn)鎳鈷的紅土鎳礦原料主要來自國外進口，其原料成本較高。以往國內(nèi)對紅土鎳礦的處理只是局限于對其中鎳鈷的提取，忽略了在紅土鎳礦中含有的少量的其他有價金屬元素。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)了紅土鎳礦中還含有少量的鈧元素，但含量較少，不易提取、回收率低。紅土鎮(zhèn)礦中的鐵、招、猛、續(xù)、鈣等雜質(zhì)含量聞，都遠聞于銳的含量，容易干擾銳的提取?，F(xiàn)有的提取鈧的技術(shù)，生產(chǎn)工藝均存在著過程較長、作業(yè)復(fù)雜、產(chǎn)量低、原輔材料消耗多、成本高的問題，不適用于紅土鎳礦提鈧。因此本發(fā)明基于上述發(fā)現(xiàn)，著重對從紅土鎳礦中提取鈧的方法進行研究，最終完成了本發(fā)明。本發(fā)明為進一步提高紅土鎳礦的利用率，降低原料成本開辟了新的思路，同時為鈧元素的提取提供了新的來源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一或至少提供一種有用的商業(yè)選擇。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種紅土鎳礦綜合回收鈧和鎳鈷的處理方法。
[0004]在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種紅土鎳礦處理方法。根據(jù)本發(fā)明的實施例，該方法包括:利用硫酸對紅土鎳礦進行第一浸出處理，以便獲得紅土鎳礦浸出液；對所述紅土鎳礦浸出液進行沉鎳鈷處理，以便獲得氫氧化鎳鈷沉淀；利用硫酸對所述氫氧化鎳鈷沉淀進行第二浸出處理，以便獲得鎳鈷浸出液；利用有機萃取劑對所述鎳鈷浸出液進行鈧萃取處理，以便獲得含鎳鈷溶液和含有鈧的有機相；從所述含鎳鈷溶液回收鎳鈷；以及從所述含有鈧的有機相回收鈧。利用上述方法可以對紅土鎳礦進行處理，制備得到鎳鈷和鈧金屬。
[0005]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的紅土鎳礦的處理方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0006]根據(jù)本發(fā)明的實施例，從所述含鈧的有機相回收鈧進一步包括:利用鹽酸溶液對所述含有鈧的有機相進行反萃取，以便獲得反萃液；將所述反萃液與沉淀劑混合，以便獲得含有鈧的沉淀；將所述含有鈧的沉淀進行煅燒，以便獲得氧化鈧。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的實施例，從所述含鎳鈷溶液回收鎳鈷進一步包括:將所述含鎳鈷溶液進行沉鐵鋁處理，以便獲得鐵鋁渣以及經(jīng)過凈化的含鎳鈷溶液；將經(jīng)過凈化的含鎳鈷溶液進行濕法精煉，以便回收鎳鈷。由此可以進一步提高鎳鈷的回收效率以及產(chǎn)率。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的實施例，上述紅土鎳礦的處理方法進一步包括通過下列步驟從鐵鋁渣回收鈧:利用硫酸對所述鐵鋁渣進行第三浸出處理，以便獲得第三浸出液，其中，所述第三浸出液含有鐵、鋁和鈧，利用有機萃取劑對所述第三浸出液進行鈧萃取處理，以便獲得含有鈧的有機相；利用鹽酸溶液對所述含有鈧的有機相進行反萃取，以便獲得反萃液；將所述反萃液與沉淀劑混合，以便獲得含有鈧的沉淀；將所述含有鈧的沉淀進行煅燒，以便獲得氧化鈧。由此利用上述方法可以進一步提高鈧的提取率，以便進一步提高紅土鎳礦的處理效率。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述有機萃取劑為選自有機磷酸萃取劑、中性磷萃取劑、有機羧酸萃取劑、有機胺萃取劑、有機螯合萃取劑中的至少一種。由此可進一步提高鈧萃取率。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述有機磷酸萃取劑為P204或CYANEX272的至少一種，所述中性磷萃取劑為TBP，所述有機羧酸萃取劑為環(huán)烷酸或CA12的至少一種，所述有機胺萃取劑為N235，所述有機螯合萃取劑為N503。由此可進一步提高鈧萃取率。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述鹽酸溶液的濃度為0.01mol/L~5mol/L。由此可進一步提聞銳萃取率。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述沉淀劑為選自NaOH、氨水、碳酸鈉、碳酸氫鈉、草酸的至少一種，所述沉淀劑溶液的濃度為0.lmol/L~5mol/L。由此可進一步提高鈧萃取率。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的實施例，將所述含有鈧的沉淀進行煅燒是在700~900攝氏度的溫度下煅燒I~6小時而完成。由此可以進一步提高氧化鈧的收率。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的實施例，在利用硫酸對所述氫氧化鎳鈷沉淀進行第二浸出處理之前，對所述氫氧化鎳鈷沉淀進行制漿處理，以便獲得氫氧化鎳鈷漿液，并對所述氫氧化鎳鈷漿液進行所述第二浸出處理。由此可以進一步提高浸出效率，以便進一步提高紅土鎳礦的處理效率。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述氫氧化鎳鈷漿液的固液比為(1:20)~(1:1)。由此可以便于對其進行提取處理，進一步提聞鎮(zhèn)鉆以及銳的收率。
[0016]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0018]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的紅土鎳礦處理方法的流程示意圖；
[0019]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的紅土鎳礦處理方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0021]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。[0022]在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種紅土鎳礦處理方法。下面參考圖1-2對該方法進行詳細描述。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的實施例，該方法包括:利用硫酸對紅土鎳礦進行第一浸出處理，以便獲得紅土鎳礦浸出液；對紅土鎳礦浸出液分別進行沉鐵鋁處理和沉鎳鈷處理，以便分別獲得鐵鋁渣和氫氧化鎳鈷沉淀；利用硫酸對氫氧化鎳鈷沉淀進行第二浸出處理，以便獲得鎳鈷浸出液；利用有機萃取劑對鎳鈷浸出液進行鈧萃取處理，以便獲得含鎳鈷溶液和含有鈧的有機相；從含鎳鈷溶液回收鎳鈷；以及從含有鈧的有機相回收鈧。
[0024]利用上述方法可以對紅土鎳礦進行處理，可以對紅土鎳礦中含有大量的鎳鈷元素和少量的鈧元素進行提取，制備得到鎳鈷和鈧金屬。尤其可以對紅土鎳礦中的鈧元素進行有效提取。為了進一步提高紅土鎳礦中少量鈧元素的提取率，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)首先將紅土鎳礦進行多次浸出處理和沉鐵鋁處理以及鈧萃取處理，分別得到鐵鋁渣以及含有鈧的有機相，最后從鐵鋁渣以及含有鈧的有機相中提取出鈧。因此利用本發(fā)明的上述處理紅土鎳礦的方法，可以有效提聞銳的提取率。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，上述方法中首先利用硫酸對紅土鎳礦進行加壓浸出處理，有價金屬鈧、鎳、鈷大部分進入高壓酸浸液中；而大部分雜質(zhì)鐵則以穩(wěn)定的赤鐵礦形式進入浸出尾渣，使得大部分鐵作為雜質(zhì)得以分離除去，高壓酸浸液中鐵濃度小于lg/L。由此經(jīng)過對紅土鎳礦進行加壓酸浸處理后將大部分的鐵鋁渣分離出去。
[0026]進一步地，對上述紅土鎳礦浸出液進行沉鐵鋁處理和沉鎳鈷處理，具體為首先采用NaOH調(diào)節(jié)上述紅土鎳礦浸出液的pH至3.0~4.0，生成鐵鋁渣沉淀，將其過濾，由此通過酸浸處理和沉鐵鋁處理將紅土鎳礦浸出液中的大部分鐵鋁雜質(zhì)得以分離除去。
[0027]進一步對上述沉鐵鋁的后浸出液進行沉鎳鈷處理，具體地，繼續(xù)向浸出液中加NaOH調(diào)節(jié)pH至7.0~9.0,生成沉淀、過濾得到氫氧化鈧鎳鈷沉淀。鈧在氫氧化鈧鎳鈷沉淀中含量為0.01%~5%，由此使得鈧得以富集。
[0028]SlOO:從氫氧化鎳鈷沉淀中提取鈧
[0029]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，通過對紅土鎳礦進行第一次浸出處理，得到了氫氧化鎳鈷沉淀。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，進一步地從氫氧化鎳鈷沉淀中提取鈧。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，對上述得到的氫氧化鎳鈷沉淀進行浸出處理，獲得鎳鈷浸出液；進一步地利用有機萃取劑對鎳鈷浸出液進行鈧萃取處理，以便獲得含鎳鈷溶液和含有鈧的有機相；從含鎳鈷溶液回收鎳鈷；以及從含有鈧的有機相回收鈧。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，有機萃取劑可以采用的類型并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體示例，有機萃取劑可以采用選自有機磷酸萃取劑、中性磷萃取劑、有機羧酸萃取劑、有機胺萃取劑、有機螯合萃取劑的至少一種。由此可以進一步提高鈧的提取率。發(fā)明人通過多次試驗發(fā)現(xiàn)有機磷酸萃取劑中的P204或CYANEX272的至少一種，中性磷萃取劑中的TBP，有機羧酸萃取劑中的環(huán)烷酸或CAl2，有機胺萃取劑中的N235，有機螯合萃取劑中的N503均對鈧有較好的萃取作用，其中有機磷酸萃取劑中的P204萃取效果較好，并且優(yōu)于同類萃取劑P507的萃取效果O
[0031]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，如圖1所示，可以利用下述方法從含鈧的有機相中回收鈧:利用鹽酸溶液對含有鈧的有機相進行反萃取，以便獲得反萃液；將反萃液與沉淀劑溶液混合，以便獲得含有鈧的沉淀；將含有鈧的沉淀進行煅燒，以便獲得氧化鈧。由此利用該方法可以有效有機相中的鈧元素。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，所述鹽酸的濃度并不受特另Ij限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，鹽酸的濃度具體可以為0.0lmol/L~5mol/L。同時可以控制鹽酸的加入量為每升含有鈧的有機相中加入濃度為lmol/L的鹽酸0.1升至10升。由此可以進一步提高鈧的提出率。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，可以采用沉淀劑將反萃液進行沉淀，根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，沉淀劑為選自NaOH、氨水、碳酸鈉、碳酸氫鈉、草酸的至少一種，由此可以進一步提高沉淀效率。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，進一步利用草酸對反萃液進行沉淀，得到含鈧沉淀，其中草酸的濃度并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體示例，可以采用濃度為0.lmol/L~5mol/L的草酸進行沉淀，加入的草酸的體積可以根據(jù)具體的濃度進行控制，例如，可以向每升反萃液中加入濃度為2mol/L的草酸1.5升。由此可以進一步提高鈧提出率。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進一步將得到的含有鈧的沉淀進行煅燒，以便獲得氧化鈧。由此利用煅燒的方法可以有效除去沉淀中的其他雜質(zhì)，由此可以進一步提高鈧的純度。
[0032]S200:從含鎳鈷溶液中回收鎳鈷
[0033]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，首先從上述氫氧化鎳鈷沉淀中獲得了含鎳鈷溶液，進一步地利用下述方法從含鎳鈷溶液回收鎳鈷:將含鎳鈷溶液進行第二沉鐵鋁處理，以便獲得第二鐵鋁渣以及經(jīng)過凈化的含鎳鈷溶液；將經(jīng)過凈化的含鎳鈷溶液進行濕法精煉，以便回收鎳鈷。由此可以利用該方法可以將紅土鎳礦中的含有的鎳鈷進行有效提取。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，本發(fā)明的方法包括多次進行沉鐵鋁處理，首先是將紅土鎳礦經(jīng)過第一浸出處理后得到的紅土鎳礦浸出液進行第一沉鐵鋁處理，得到了第一鐵鋁渣，其次是將含鎳鈷溶液進行第二沉鐵鋁處理，得到了第二鐵鋁渣。因此，利用本發(fā)明處理紅土鎳礦的方法制備得到了大量的鐵鋁渣。
[0035]S300:從鐵鋁渣中回收鈧
[0036]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，本發(fā)明的上述方法中進一步包括從鐵鋁渣中回收鈧，該鐵鋁渣可以是初次從紅土鎳礦中分離得到的鐵鋁渣也可以是從含鎳鈷溶液中沉淀出的鐵鋁渣。如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，從鐵鋁渣中回收鈧的方法可以包括:首先，利用硫酸對鐵鋁渣進行第三浸出處理，以便獲得第三浸出液，其中，第三浸出液含有鐵、鋁和鈧。進一步地，利用有機萃取劑對第三浸出液進行鈧萃取處理，以便獲得含有鈧的有機相。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，該有機萃取劑可以與對鎳鈷浸出液進行鈧萃取處理的有機萃取劑相同，根據(jù)本發(fā)明的示例，有機萃取劑可以采用的類型并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體示例，有機萃取劑可以采用選自有機磷酸萃取劑(如P204、Cyanex272、P507 )、中性磷萃取劑(如TBP)、有機羧酸萃取劑(如環(huán)烷酸、CA12)、有機胺萃取劑(如N235)、有機螯合萃取劑(如N503)的至少一種。由此可以進一步提聞銳的提取率。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，利用鹽酸溶液對上述萃取得到的含有鈧的有機相進行反萃取，以便獲得反萃液。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，所述鹽酸的濃度并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，鹽酸的濃度具體可以為0.01mol/L~5mol/L。同時可以控制鹽酸的加入量為每升含有鈧的有機相中加入濃度為lmol/L的鹽酸0.1升至10升。由此可以進一步提高鈧的提出率。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，進一步利用草酸對反萃液進行沉淀，得到含鈧沉淀，其中草酸的濃度并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體示例，可以采用濃度為
0.lmol/L~5mol/L的草酸進行沉淀，加入的草酸的體積可以根據(jù)具體的濃度進行控制，例如，可以向每升反萃液中加入濃度為2mol/L的草酸1.5升。由此可以進一步提高鈧提出率。[0038]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進一步將得到的含有鈧的沉淀進行煅燒，以便獲得氧化鈧。由此利用煅燒的方法可以有效除去沉淀中的其他雜質(zhì)，由此可以進一步提高鈧的純度。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，上述煅燒的程度可以通過控制煅燒的溫度以及煅燒時間進行調(diào)節(jié)，根據(jù)本發(fā)明的具體示例，根據(jù)鈧元素的物理化學(xué)性質(zhì)，具體可以采用將含有鈧的沉淀在700~900攝氏度下進行煅燒處理I~6小時。由此可以最大限度除去沉淀中的其他雜質(zhì)，以便進一步提聞氧化銳的純度。[0039]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在第二浸出處理步驟之前進一步包括制漿處理，具體為在利用硫酸對氫氧化鎳鈷沉淀進行第二浸出處理之前，對氫氧化鎳鈷沉淀進行制漿處理，以便獲得氫氧化鎳鈷漿液，并對所述氫氧化鎳鈷漿液進行所述第二浸出處理，由此便于利用硫酸將氫氧化鎳鈷沉淀中的金屬元素浸出，進而可以進一步提高第二浸出處理的效率以及鎳鈷和鈧的回收率。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，上述制漿處理得到的氫氧化鎳鈷漿液的固液比為(I:20)~(1:1)。由此可以進一步提高浸出處理的效率以及鎳鈷和鈧的回收率。
[0041]下面參考具體實施例，對本發(fā)明進行描述，需要說明的是，這些實施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本發(fā)明。
[0042]實施例1
[0043]某紅土鎳礦元素含量如表1，其中，鈧的含量為0.0033%。
[0044]表1紅土鎳礦元素含量及其高壓酸浸液中濃度
[0045]
【權(quán)利要求】
1.一種紅土鎳礦處理方法，其特征在于，包括: 利用硫酸對紅土鎳礦進行第一浸出處理，以便獲得紅土鎳礦浸出液； 對所述紅土鎳礦浸出液進行沉鎳鈷處理，以便獲得氫氧化鎳鈷沉淀； 利用硫酸對所述氫氧化鎳鈷沉淀進行第二浸出處理，以便獲得鎳鈷浸出液； 利用有機萃取劑對所述鎳鈷浸出液進行鈧萃取處理，以便獲得含鎳鈷溶液和含有鈧的有機相； 從所述含鎳鈷溶液回收鎳鈷；以及 從所述含有鈧的有機相回收鈧。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，從所述含鈧的有機相回收鈧進一步包括: 利用硫酸溶液對所述含有鈧的有機相進行洗滌，以便純化所述有機相； 利用鹽酸溶液對純化后的所述含有鈧的有機相進行反萃取，以便獲得反萃液； 將所述反萃液與沉淀劑混合，以便獲得含有鈧的沉淀； 將所述含有鈧的沉淀進行煅燒，以便獲得氧化鈧。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，從所述含鎳鈷溶液回收鎳鈷進一步包括: 將所述含鎳鈷溶液進行沉鐵鋁處理，以便獲得鐵鋁渣以及經(jīng)過凈化的含鎳鈷溶液； 將經(jīng)過凈化的含鎳鈷溶液進行濕法精煉，以便回收鎳鈷。
4.根據(jù)權(quán)利要 求1所述的方法，其特征在于，進一步包括通過下列步驟從鐵鋁渣回收鈧: 利用硫酸對所述鐵鋁渣進行第三浸出處理，以便獲得第三浸出液，其中，所述第三浸出液含有鐵、招和銳， 利用有機萃取劑對所述第三浸出液進行鈧萃取處理，以便獲得含有鈧的有機相； 利用鹽酸溶液對所述含有鈧的有機相進行反萃取，以便獲得反萃液； 將所述反萃液與沉淀劑混合，以便獲得含有鈧的沉淀； 將所述含有鈧的沉淀進行煅燒，以便獲得氧化鈧。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述有機萃取劑為選自有機磷酸萃取劑、中性磷萃取劑、有機羧酸萃取劑、有機胺萃取劑以及有機螯合萃取劑中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述有機磷酸萃取劑為P204和CYANEX272的至少一種，所述中性磷萃取劑為TBP，所述有機羧酸萃取劑為環(huán)烷酸和CA12的至少一種，所述有機胺萃取劑為N235，所述有機螯合萃取劑為N503。
7.根據(jù)權(quán)利要求2和4所述的方法，其特征在于，所述鹽酸溶液的濃度為0.0lmol/L~5mol/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求2和4所述的方法，其特征在于，所述沉淀劑為選自NaOH、氨水、碳酸鈉、碳酸氫鈉、草酸的至少一種，所述沉淀劑溶液的濃度為0.lmol/L~5mol/L。
9.根據(jù)權(quán)利要求2和4所述的方法，其特征在于，將所述含有鈧的沉淀進行煅燒是在700~900攝氏度的溫度下煅燒I~6小時而完成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在利用硫酸對所述氫氧化鎳鈷沉淀進行第一浸出處理之前，對所述氫氧化鎳鈷沉淀進行制漿處理，以便獲得氫氧化鎳鈷漿液，并對所述氫氧化鎳鈷漿液進行所述第一浸出處理。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述氫氧化鎳鈷漿液的固液比為(I:20）~（1：1）。
【文檔編號】C22B59/00GK103468972SQ201310357123
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】王瑋瑋, 李少華, 劉振舉, 呂東, 徐月和, 覃波 申請人:中國恩菲工程技術(shù)有限公司