一種紅土鎳礦聯(lián)合浸出的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種紅土鎳礦聯(lián)合浸出的系統(tǒng)，褐鐵礦型紅土鎳礦一段常壓浸出槽和蛇紋石礦漿過渡槽并聯(lián)地與混合槽連通，該混合槽、二段加壓浸出槽、和浸出后礦漿中和槽依次連通；一段常壓浸出槽設(shè)有褐鐵礦型紅土鎳礦進(jìn)料口和濃硫酸入口；蛇紋石礦漿過渡槽設(shè)有蛇紋石礦漿進(jìn)料口和加水口；二段加壓浸出槽與通氣源連通；礦漿中和槽通過底流濃密機(jī)與尾礦庫連通；礦漿中和槽還通過上清液池與鈷鎳沉淀槽連通；鈷鎳沉淀槽通過尾液濃密機(jī)與尾液處理裝置連通，并且通過壓濾機(jī)與鎳鈷富集物容器連通。本實(shí)用新型對(duì)礦石類型和品位無特殊要求，原料適應(yīng)性廣，降低投資、能耗和生產(chǎn)成本，流程簡單，全流程N(yùn)i、Co回收率分別>90%、>88%，高于現(xiàn)有非高壓酸浸技術(shù)中的處理方法。
【專利說明】一種紅土鎳礦聯(lián)合浸出的系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種紅土鎳礦聯(lián)合浸出的系統(tǒng)，即從紅土鎳礦中提取鎳鈷的系統(tǒng)，特別涉及一種鎳紅土礦提取鎳鈷富集物中間產(chǎn)品的系統(tǒng)。
技術(shù)背景
[0002]全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使鎳的需求量穩(wěn)步增長，隨著硫化鎳礦資源的日益枯竭，占全球70%鎳資源的紅土鎳礦已經(jīng)成為主要的鎳來源。
[0003]紅土鎳礦是富存鎳的氧化礦，其鎳貯量占地球上陸基鎳總貯存量的約70%。目前，國內(nèi)外紅土鎳礦處理工藝主要分為火法工藝和濕法工藝?；鸱üに囍饕ㄋ姆N:(I)RKEF工藝熔煉鎳鐵；(2)高爐熔煉含鎳生鐵；(3)鼓風(fēng)爐熔煉冰鎳；(4)回轉(zhuǎn)窯還原-選礦工藝?；鸱üに囉捎谀芎妮^高，只適于處理鎳含量較高的紅土礦(含鎳大于等于1.5%)，而且伴生的有價(jià)金屬鈷不能回收。濕法工藝主要包括三種:(I)還原焙燒一氨浸；(2)高壓酸浸；(3)常壓酸浸。
[0004]氨浸適用于氧化鎂含量高的礦石，整個(gè)流程鎳回收率為70%?80%，鈷回收率為40%?50%。含鐵高、氧化鎂低的礦石采用高壓酸浸的方法，該法鎳的回收率90%?92%，鈷的回收率88%?90%。還原焙燒一氨浸工藝由于能耗高，回收率低及環(huán)保壓力較大等不足，在全球范圍內(nèi)已經(jīng)逐漸被淘汰，在新建鎳紅土礦項(xiàng)目中很少使用該工藝。
[0005]近年來，全世界鎳紅土礦的濕法冶金技術(shù)發(fā)展迅速，特別是高壓酸浸工藝，該工藝具有鎳鈷浸出率高(鎳鈷浸出率高達(dá)97%和95%以上)，浸出后液雜質(zhì)含量低，后續(xù)處理工序相對(duì)簡單，能得到高品質(zhì)的鎳鈷富集物等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為近年來鎳紅土礦最主要的處理工藝。
[0006]但是，高壓酸浸工藝存在設(shè)備要求高、生產(chǎn)運(yùn)營成本較高、項(xiàng)目投資大等不足。實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型的目的是提供一種紅土鎳礦聯(lián)合浸出的系統(tǒng)，其礦石適應(yīng)性廣、生產(chǎn)成本低、系統(tǒng)流程簡單、回收高率、可環(huán)境友好地從紅土鎳礦中提取鎳鈷。
[0008]本實(shí)用新型的另外一個(gè)目的是提供一種紅土鎳礦聯(lián)合浸出的系統(tǒng)，其適用品位范圍寬、流程簡單、能耗和成本低、回收率高。
[0009]為此，本實(shí)用新型提供了一種紅土鎳礦聯(lián)合浸出的系統(tǒng)，其特征在于，褐鐵礦型紅土鎳礦一段常壓浸出槽和蛇紋石礦漿過渡槽并聯(lián)地與混合槽連通，該混合槽、二段加壓浸出槽、和浸出后礦漿中和槽依次連通；一段常壓浸出槽設(shè)有褐鐵礦型紅土鎳礦進(jìn)料口和濃硫酸入口 ；蛇紋石礦漿過渡槽設(shè)有蛇紋石礦漿進(jìn)料口和加水口 ；二段加壓浸出槽與通氣源連通；礦漿中和槽通過底流濃密機(jī)與尾礦庫連通；礦漿中和槽還通過上清液池與鈷鎳沉淀槽連通；鈷鎳沉淀槽通過尾液濃密機(jī)與尾液處理裝置連通，并且通過壓濾機(jī)與鎳鈷富集物容器連通。
[0010]優(yōu)選地，在褐鐵礦型紅土鎳礦一段常壓浸出槽的上游，設(shè)有破碎機(jī)、球磨機(jī)、顆粒篩分機(jī)、顆粒濃密機(jī)、和/或褐鐵礦型紅土鎳礦過渡槽。
[0011]優(yōu)選地，褐鐵礦型紅土鎳礦一段常壓浸出槽和混合槽之間設(shè)有一段礦漿過渡槽。
[0012]優(yōu)選地，在混合槽和二段加壓浸出槽之間設(shè)有隔膜加壓泵。
[0013]優(yōu)選地，在二段加壓浸出槽和浸出后礦漿中和槽之間設(shè)有閃蒸槽、除沫槽和二段浸出礦漿儲(chǔ)槽。
[0014]優(yōu)選地，浸出后礦漿中和槽設(shè)有中和劑入口和二段浸出礦漿進(jìn)料口。
[0015]優(yōu)選地，底流濃密機(jī)設(shè)有凝絮劑入口和洗水入口。
[0016]優(yōu)選地，鈷鎳沉淀槽設(shè)有上清液入口和沉淀劑入口。
[0017]本實(shí)用新型通過下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):紅土鎳礦經(jīng)過“常壓浸出一加壓浸出一浸出后礦漿中和除雜一鎳鈷沉淀”的方法處理生產(chǎn)鎳鈷富集物。包括以下步驟:
[0018](I)常壓浸出:褐鐵礦型紅土鎳礦經(jīng)破碎磨礦后或細(xì)粒級(jí)混合型紅土鎳礦加入濃硫酸進(jìn)行常壓攪拌自熱浸出；
[0019](2)加壓浸出:蛇紋石型紅土鎳礦或粗粒級(jí)混合型紅土鎳礦經(jīng)破碎磨礦后與第一段常壓浸出后礦漿混合后送入加壓釜進(jìn)行二段加壓浸出；
[0020](3)浸出后礦漿中和除雜:加壓浸出后礦漿加入石灰石，同時(shí)通入SO2和空氣混合氣體或加入雙氧水進(jìn)行中和除雜；
[0021](4)鈷鎳沉淀:中和后礦漿進(jìn)行CCD逆流濃密洗滌后，洗滌后液加入NaOH中和沉淀得到鎳鈷富集物。
[0022]步驟(1)中，褐鐵礦型紅土鎳礦經(jīng)破碎磨礦后直接加入硫酸進(jìn)行常壓攪拌浸出，或者混合型紅土鎳礦經(jīng)過破分級(jí)，細(xì)粒級(jí)礦石加入硫酸進(jìn)行常壓攪拌浸出。根據(jù)原料性質(zhì)的不同，可以用來處理褐鐵礦型紅土鎳礦和蛇紋石型紅土鎳礦，也可以處理混合型紅土鎳礦，對(duì)原料適應(yīng)性廣泛。常壓攪拌浸出控制濃硫酸用量0.5~1.5t/t礦，浸出周期I~8h，浸出溫度70~120°C，初始礦漿濃度20~50%。在此條件下Ni浸出率>97%，Co浸出率>95% ;常壓攪拌浸出過程中，有價(jià)金屬Ni，Co的氧化物和硫酸發(fā)生中和反應(yīng)進(jìn)入溶液，同時(shí)，其它雜質(zhì)元素如Fe、Mg、Al、N1、Co、Mn、Zn、Cu、Ca、Cr等的氧化物也部分發(fā)生中和反應(yīng)進(jìn)入溶液，主要化學(xué)反應(yīng)方程式如下:
[0023]Ni CHH2SO4=Ni S04+H20(I)
[0024]Co0+H2S04=CoS04+H20(2)
[0025]2Fe00H+3H2S04=Fe2 (SO4) 3+4H20 (3)
[0026]Fe0+H2S04=FeS04+H20(4)
[0027]A1203+3H2S04=A12 (SO4) s+3H20 (5)
[0028]Mg0+H2S04=MgS04+H20(6)
[0029]Mn0+H2S04=MnS04+H20(7)
[0030]ZnCHH2SO4=ZnSO4+H2O(8)
[0031]Cu0+H2S04=CuS04+H20(9)
[0032]Cr203+3H2S04=Cr2 (SO4) 3+3H20 (10)
[0033]步驟(2)中，蛇紋石型紅土鎳礦或混合型紅土鎳礦粗粒級(jí)礦石經(jīng)破碎磨礦后與常壓浸出后礦漿混合后加入加壓釜中，利用第一段常壓浸出后礦漿中殘余硫酸和壓力釜中鐵沉淀新生成的酸進(jìn)行蛇紋石或混合型紅土鎳礦粗粒級(jí)礦石的浸出，同時(shí)達(dá)到紅土鎳礦浸出和中和除鐵的目的，最大限度地降低硫酸消耗；根據(jù)原料性質(zhì)的不同，加壓浸出段新加入的礦石可以蛇紋石型紅土鎳礦，也可以是粗粒級(jí)的混合型紅土鎳礦。加壓浸出控制二段加壓浸出礦添加量與一段常壓浸出礦用量比例為1:0.25~1:4，浸出周期I~8h，浸出溫度120~180°C，浸出壓力3~8atm，新加入礦石初始礦漿濃度20~50%。在此條件下Ni浸出率>93%，Co浸出率>90%，溶液中Fe濃度<4g/L。加壓浸出過程中，一段浸出后礦漿Fe3+水解沉淀進(jìn)入渣中，二段加入礦中有價(jià)金屬Ni，Co的氧化物和硫酸發(fā)生中和反應(yīng)進(jìn)入溶液，同時(shí)其它雜質(zhì)元素如Mg、Al、N1、Co、Mn、Zn、Cu、Ca、Cr等的氧化物也部分發(fā)生中和反應(yīng)進(jìn)入溶液，主要化學(xué)反應(yīng)方程式如下:
[0034]Ni CHH2SO4=Ni S04+H20(11)
[0035]Co0+H2S04=CoS04+H20(12)
[0036]Fe2 (SO4) 3+4H20=2Fe00H 丨 +3H2S04 (13)
[0037]Fe2 (SO4) 3+3H20=Fe203 I +3H2S04 (14) [0038]A1203+3H2S04=A12 (SO4) s+3H20 (15)
[0039]Mg0+H2S04=MgS04+H20(16)
[0040]Mn0+H2S04=MnS04+H20(17)
[0041]Zn0+H2S04=ZnS04+H20(18)
[0042]Cu0+H2S04=CuS04+H20(19)
[0043]Cr203+3H2S04=Cr2 (SO4) 3+3H20 (20)
[0044]步驟(3)中，加壓浸出后礦漿加入石灰石漿，并通入SO2和空氣混合氣體或H2O2進(jìn)行中和除雜。通過氧化中和除雜，中和后礦漿中鐵離子濃度〈0.lg/L。加壓浸出礦漿中和除雜反應(yīng)條件為:反應(yīng)溫度50~100°C，反應(yīng)時(shí)間0.5~6h，控制溶液終點(diǎn)pH2~5，除雜后液Fe〈0.lg/L, N1、Co損失率〈2%，主要化學(xué)反應(yīng)方程式如下:
[0045]CaC03+H2S04=CaS04 丨 +H2CHCO2 丨(21)
[0046]隨著反應(yīng)進(jìn)行和pH值上升，部分Fe、Al、Cr離子發(fā)生水解沉淀反應(yīng)。主要化學(xué)反應(yīng)方程式如下:
[0047]Fe2 (SO4) 3+3H20=Fe203 I +3H2S04(22)
[0048]Al2 (SO4) 3+6Η20=2Α1203 I +3H2S04(23)
[0049]Cr2 (SO4) 3+3H20=Cr203 丨 +3H2S04(24)
[0050]步驟(3)中，中和除雜后礦漿進(jìn)入CXD逆流濃密洗滌，N1、Co回收率>98%，洗滌后上清液采用NaOH中和沉淀得到鎳鈷富集物，N1、Co回收率>99.5%。主要化學(xué)反應(yīng)方程式如下:
[0051](l+a)NiS04+2Na0H=Na2S04+Ni (OH)2.aNiS04 丨(25)
[0052](l+b)CoS04+2Na0H=Na2S04+Co(0H)2.bCoS04 丨(26)
[0053]鎳鈷沉淀后溶液和CCD逆流濃密洗滌底流混合后用石灰漿進(jìn)行中和沉淀，使溶液中Mg和少量殘余Fe、Mn、N1、Co等沉淀，再送入尾礦庫澄清，澄清后液返回主生產(chǎn)系統(tǒng)循環(huán)使用。
[0054]本實(shí)用新型方法與現(xiàn)有技術(shù)中的火法系統(tǒng)和濕法系統(tǒng)相比，可以根據(jù)原料性質(zhì)的不同，同時(shí)處理褐鐵礦型紅土鎳礦和蛇紋石型紅土鎳礦，也可以處理混合型紅土鎳礦。
[0055]因此，本實(shí)用新型對(duì)礦石類型和品位無特殊要求，原料適應(yīng)性廣，本實(shí)用新型方法與傳統(tǒng)常壓浸出相比能大大提高有價(jià)金屬浸出率、減少硫酸消耗以及浸出后礦漿中雜質(zhì)含量，與傳統(tǒng)加壓浸出相比能極大降低加壓浸出段的反應(yīng)溫度和壓力，降低投資、能耗和生產(chǎn)成本。
[0056]另外，本實(shí)用新型方法的中和后渣可以就地綠化復(fù)墾，大大減少了尾渣、廢氣和廢水的排放，環(huán)境友好。
[0057]本實(shí)用新型的全流程N(yùn)1、Co回收率分別>90%、>88%，金屬回收率高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0058]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的紅土鎳礦聯(lián)合浸出系統(tǒng)的總體流程圖；
[0059]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的紅土鎳礦聯(lián)合浸出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0060]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。
[0061]如圖1-2所示，根據(jù)本實(shí)用新型的一種紅土鎳礦聯(lián)合浸出系統(tǒng)，褐鐵礦型紅土鎳礦一段常壓浸出槽10和蛇紋石礦漿過渡槽20并聯(lián)地與混合槽30連通，該混合槽30、二段加壓浸出槽40、和浸出后礦漿中和槽50依次連通；一段常壓浸出槽10設(shè)有褐鐵礦型紅土鎳礦進(jìn)料口 11和濃硫酸入口 12 ;蛇紋石礦漿過渡槽20設(shè)有蛇紋石礦漿進(jìn)料口 21和加水口 22 ;二段加壓浸出槽40與通氣源41連通；礦漿中和槽50通過底流濃密機(jī)55與尾礦庫60連通；礦漿中和槽50還通過上清液池70與鈷鎳沉淀槽80連通；鈷鎳沉淀槽80通過尾液濃密機(jī)90與尾液處理裝置100連通，并且通過壓濾機(jī)91與鎳鈷富集物容器99連通。
[0062]在褐鐵礦型紅土鎳礦一段常壓浸出槽10的上游，設(shè)有破碎機(jī)、球磨機(jī)、顆粒篩分機(jī)、顆粒濃密機(jī)、和褐鐵礦型紅土鎳礦過渡槽中的一個(gè)、幾個(gè)或全部(見附圖標(biāo)記13)。
[0063]褐鐵礦型紅土鎳礦一段常壓浸出槽10和混合槽30之間設(shè)有一段礦漿過渡槽14。
[0064]在混合槽30和二段加壓浸出槽40之間設(shè)有隔膜加壓泵35。
[0065]在二段加壓浸出槽40和浸出后礦漿中和槽50之間設(shè)有閃蒸槽、除沫槽和二段浸出礦漿儲(chǔ)槽(見附圖標(biāo)記45 )。
[0066]浸出后礦漿中和槽50設(shè)有中和劑入口 51和二段浸出礦漿進(jìn)料口 52。
[0067]底流濃密機(jī)55設(shè)有凝絮劑入口 53和洗水入口 54。
[0068]鈷鎳沉淀槽80設(shè)有上清液入口 81和沉淀劑入口 82。
[0069]實(shí)施例1
[0070]取200g(干計(jì))褐鐵礦型紅土鎳礦(Nil.17%, Co0.10%, Fe43.05%, MgO1.43%)，力口水調(diào)成礦漿濃度33%，采用98%H2S04溶液在常壓下進(jìn)行自熱攪拌浸出，浸出溫度95°C，經(jīng)過6h浸出，鎳、鈷浸出率分別達(dá)到98.11%和96.48%，總共耗酸224.48g，合1.1t酸/t礦。
[0071]取200g(干計(jì))蛇紋石型紅土鎳礦(Nil.54%, Co0.02%, Fe5.53%, Mg032.0%)，調(diào)成礦漿濃度為33%，與常壓浸出后礦漿混合后送入加壓釜中進(jìn)行二段加壓浸出，在浸出溫度150°C下浸出2h，浸出壓力0.45MPa,鎳、鈷總浸出率分別達(dá)到93.61%和91.39%，總的酸耗550kg/t礦。浸出后液Fe含量4.01g/L。
[0072]與傳統(tǒng)工藝對(duì)比:
[0073](I) 一段常壓浸出工藝[0074]取400g 混合型紅土鎳礦(Ni 1.36%, Co0.06%, Fe24.29%, Mg016.72%)，加水調(diào)成礦漿濃度33%，采用98%H2S04溶液在常壓下進(jìn)行自熱攪拌浸出，浸出溫度95°C，經(jīng)過6h浸出，鎳、鈷浸出率分別達(dá)為83.11%和80.79%，耗酸220g，合550kg酸/t礦。浸出后液Fe含量113.55g/L。
[0075]相比傳統(tǒng)常壓浸出工藝，在相同的酸耗條件下，聯(lián)合浸出新工藝比傳統(tǒng)一段常壓浸出工藝鎳、鈷浸出率分別提高10.50%和10.60%,同時(shí)浸出后液鐵濃度下降109.54g/L，新工藝大大減輕了后續(xù)除鐵工藝負(fù)擔(dān)。
[0076](2) 一段加壓浸出工藝
[0077]取400g 混合型紅土鎳礦(Nil.36%, Co0.06%, Fe24.29%, Mg016.72%)，加水調(diào)成礦漿濃度33%，加水調(diào)成礦漿濃度33%，采用98%H2S04溶液在高壓釜中進(jìn)行加壓浸出，浸出溫度250°C，浸出壓力4.5MPa，經(jīng)過Ih浸出，鎳、鈷浸出率分別達(dá)為97.35%和96.01%，耗酸210g，合525kg酸/t礦。浸出后液Fe含量1.55g/L。
[0078]相比傳統(tǒng)加壓浸出工藝，在略高的酸耗條件下，聯(lián)合浸出新工藝比傳統(tǒng)一段常壓浸出工藝鎳、鈷浸出率分別降低3.74%和4.62%，同時(shí)浸出后液鐵濃度升高2.46g/L，但是浸出溫度降低了 100°C，浸出壓力降低4.05MPa新工藝以較小的鎳鈷浸出率為代價(jià)大大降低了浸出溫度和壓力，降低了生產(chǎn)運(yùn)營成本和減少了設(shè)備投資。
[0079]實(shí)施例2
[0080]取800g 混合型紅土鎳礦(Nil.52%, Fel6.32%, Mg023.49%, Sil6.09%)，通過 Imm篩分，得到-1mm 篩下礦(Nil.54%, Fel8.68%, Mg021.05%, Si 15.19%) 512g, +Imm 篩上礦(Nil.47%, Fell.95%, Mg028.03%, Si 17.76%) 288g,加水調(diào)成礦漿濃度 35%,采用 98%H2S04 溶液在常壓下進(jìn)行自熱攪拌浸出，浸出溫度100°C，經(jīng)過5h浸出，鎳浸出率達(dá)到98.45%，總共耗酸512g，合It酸/t礦。
[0081]取288g+lmm篩上礦磨礦后加水調(diào)成礦楽:濃度為35%,與一段-1mm篩下礦常壓浸出后礦漿混合后加入加壓釜中進(jìn)行二段加壓浸出，在浸出溫度160°C下浸出1.5h，浸出壓力
0.48MPa,鎳總浸出率達(dá)到94.05%，總酸耗640kg/t礦。浸出后液Fe含量2.47g/L。
[0082]與傳統(tǒng)工藝對(duì)比:
[0083](I) 一段常壓浸出工藝
[0084]取相同質(zhì)量和成分的混合型紅土鎳礦800g(Nil.52%, Fel6.32%, Mg023.49%，Si 16.09%)，磨礦后加水調(diào)成礦漿濃度35%，采用98%H2S04溶液在常壓下進(jìn)行自熱攪拌浸出，浸出溫度100°C，經(jīng)過5h浸出，鎳浸出率為81.64%，耗酸512g，合640kg酸/t礦。浸出后液Fe 含量 34.27g/L。
[0085]相比傳統(tǒng)常壓浸出工藝，在相同的酸耗條件下，聯(lián)合浸出新工藝比傳統(tǒng)一段常壓浸出工藝鎳浸出率提高12.41%，同時(shí)浸出后液鐵濃度下降31.80g/L，新工藝大大減輕了后續(xù)除鐵工藝負(fù)擔(dān)。
[0086](2) 一段加壓浸出工藝
[0087]取相同質(zhì)量和成分的混合型紅土鎳礦800g(Nil.52%, Fel6.32%, Mg023.49%，Si 16.09%),磨礦后加水調(diào)成礦漿濃度35%，采用98%H2S04在高壓釜中進(jìn)行加壓浸出，浸出溫度250°C，浸出壓力4.5MPa，經(jīng)過Ih浸出，鎳浸出率達(dá)到98.83%，耗酸512g，合640kg酸/t礦。浸出后液Fe含量1.03g/L。[0088]相比傳統(tǒng)加壓浸出工藝，在相同的酸耗條件下，聯(lián)合浸出新工藝比傳統(tǒng)一段常壓浸出工藝鎳浸出率降低4.78%，同時(shí)浸出后液鐵濃度升高1.44g/L，但是浸出溫度降低了90°C，浸出壓力降低4.02MPa，新工藝以較小的鎳，浸出率為代價(jià)大大降低了浸出溫度和壓力，降低了生產(chǎn)運(yùn)營成本和減少了設(shè)備投資。
[0089]實(shí)施例3
[0090]將420.5kg(干計(jì))褐鐵礦型紅土鎳礦(Nil.18%, Co0.10%, Fe41.15%, Mg02.45%)經(jīng)過破碎磨礦，采用98%H2S04溶液在常壓下進(jìn)行自熱攪拌浸出，經(jīng)過4h浸出，鎳、鈷浸出率分別達(dá)到97.55%和95.37%，總共耗酸462.55kg，合1.1t酸/t礦。
[0091]取420.5kg(干計(jì))蛇紋石型紅土鎳礦(Nil.55%,Co0.07%,Fe5.43%，Mg028.95%)，調(diào)成礦漿濃度為33%-35%，與常壓浸出后礦漿混合后送入加壓釜中進(jìn)行二段加壓浸出，在浸出溫度140?160°C下常壓攪拌浸2h，鎳、鈷浸出率分別達(dá)到94.14%和92.58%，得到加壓浸出后礦漿1298.33kg。
[0092]加壓浸出后礦漿加入石灰石漿，并通入SO2和空氣混合氣體在90?100°C下進(jìn)行中和除雜，反應(yīng)時(shí)間3?4h，控制終點(diǎn)pH值3?4，除雜后液Fe〈0.lg/L，AK0.lg/L，Μη〈0.12g/L, Ni, Co 損失率〈1.5%。
[0093]除雜后礦漿經(jīng)過濾、洗滌，得到含Ni4.05g/L溶液1862.62L，加入50_100g/L NaOH溶液在40?60°C下進(jìn)行鎳鈷沉淀，反應(yīng)時(shí)間2?3h，Ni, Co沉淀率>99.5%，得到鎳鈷富集物19.13kg(干計(jì))，富集物中N1、Co含量分別為39.23%，2.85%。
[0094]沉淀后液采用石灰漿中和，使溶液中絕大部分金屬離子沉淀，達(dá)到環(huán)保排放要求。
[0095]實(shí)施例4
[0096]將混合型紅土鎳礦2248.7kg (干計(jì))進(jìn)行Imm篩分，得到-1mm細(xì)粒級(jí)礦石1506.6 (Nil.52%, Co0.072%, Fe20.86%, Mgll.75%)，+Imm 粗粒級(jí)礦石 741.2kg(Ni1.46%,Co0.043%, Fe9.06%, Mgl8.19%)，-1mm細(xì)粒級(jí)礦石在5個(gè)30L連續(xù)浸出攪拌槽中采用98%H2S04常壓下進(jìn)行自熱浸出，浸出周期5h，浸出溫度95?105°C，初始礦漿濃度33%，常壓浸出共連續(xù)進(jìn)行210h，共處理礦石1506.6kg，鎳、鈷浸出率分別達(dá)到98.46%和96.37%，總共耗酸 1506.5kg，計(jì) 1.0t 酸 /t 礦。
[0097]+Imm粗粒級(jí)礦石破碎磨礦后與常壓浸出后礦漿混合通過隔膜泵連續(xù)送入68L臥式5隔室加壓釜中進(jìn)行二段浸出，反應(yīng)溫度150°C，壓力4.5atm,浸出周期2h，加壓浸出共連續(xù)進(jìn)行210h，共處理粗粒級(jí)礦石741.2kg，鎳、鈷總浸出率分別達(dá)到94.33%和92.17%。
[0098]實(shí)施例5
[0099]將混合型紅土鎳礦1135.9kg(干計(jì))進(jìn)行Imm篩分，得到-1mm細(xì)粒級(jí)礦石728.1 (Nil.30%, Co0.062%, Fe21.92%, Mgl2.75%)，+Imm 粗粒級(jí)礦石 408.1kg(Ni1.27%,Co0.047%, Fel0.26%，Mgl9.01%)，-1mm細(xì)粒級(jí)礦石在5個(gè)30L連續(xù)浸出攪拌槽中采用98%H2S04常壓下進(jìn)行自熱浸出，浸出周期4h，浸出溫度90?110°C，初始礦漿濃度33%，常壓浸出共連續(xù)進(jìn)行90h，共處理礦石728.1kg，鎳、鈷浸出率分別達(dá)到98.59%和96.05%，總共耗酸 728.3kg，計(jì) 1.0t 酸/t 礦。
[0100]+Imm粗粒級(jí)礦石破碎磨礦后與常壓浸出后礦漿通過隔膜泵連續(xù)送入68L臥式5隔室混合送入加壓釜中進(jìn)行二段浸出，反應(yīng)溫度150°C，壓力4.5atm,浸出周期90min，加壓浸出共連續(xù)進(jìn)行90h，共處理粗粒級(jí)礦石408.1kg鎳、鈷總浸出率分別達(dá)到94.19%和92.25%。[0101]本實(shí)用新型提供了一種從紅土鎳礦中提取鎳鈷的系統(tǒng)，特別涉及不同類型紅土鎳礦提取鎳鈷富集物中間產(chǎn)品的系統(tǒng)。其特點(diǎn)是，紅土鎳礦采用“常壓攪拌浸出一低溫加壓浸出一浸出后礦漿中和除雜一鎳鈷沉淀”流程進(jìn)行處理，最終生產(chǎn)出鎳鈷富集物。
[0102]實(shí)施本實(shí)用新型的工藝與現(xiàn)有技術(shù)中的火法工藝和濕法工藝比較:褐鐵礦型紅土鎳礦經(jīng)過破碎分級(jí)后加入濃硫酸進(jìn)行一段常壓攪拌自熱浸出，蛇紋石型紅土鎳礦經(jīng)破碎磨礦后與第一段浸出后礦漿同時(shí)送入壓力釜中，利用第一段常壓浸出殘酸和壓力釜中鐵沉淀所生成的酸浸出蛇紋石。
[0103]根據(jù)原料的不同，也可以處理同一種混合型紅土鎳礦，即混合型紅土鎳礦經(jīng)過分級(jí)后細(xì)粒級(jí)礦石加入濃硫酸進(jìn)行一段常壓攪拌浸出，篩上礦經(jīng)過破碎磨礦后與第一段浸出后礦漿同時(shí)送入壓力釜中，利用第一段常壓浸出殘酸和壓力釜中鐵沉淀所生成的酸進(jìn)行粗粒級(jí)礦石的浸出。
[0104]因此，本實(shí)用新型對(duì)礦石類型和品位無特殊要求，原料適應(yīng)性廣，與傳統(tǒng)常壓浸出相比能大大提高有價(jià)金屬浸出率、減少硫酸消耗以及浸出后礦漿中雜質(zhì)含量，與傳統(tǒng)加壓浸出相比能極大降低加壓浸出段的反應(yīng)溫度和壓力，降低投資、能耗和生產(chǎn)成本。
[0105]本實(shí)用新型采用常壓一加壓聯(lián)合浸出的方法，流程簡單、節(jié)約成本。
[0106]另外，本實(shí)用新型的全流程N(yùn)1、Co回收率分別>90%、>88%，高于現(xiàn)有非高壓酸浸技術(shù)中的處理方法。
【權(quán)利要求】
1.一種紅土鎳礦聯(lián)合浸出的系統(tǒng)，其特征在于，褐鐵礦型紅土鎳礦一段常壓浸出槽和蛇紋石礦漿過渡槽并聯(lián)地與混合槽連通，該混合槽、二段加壓浸出槽、和浸出后礦漿中和槽依次連通；一段常壓浸出槽設(shè)有褐鐵礦型紅土鎳礦進(jìn)料口和濃硫酸入口 ；蛇紋石礦漿過渡槽設(shè)有蛇紋石礦漿進(jìn)料口和加水口 ；二段加壓浸出槽與通氣源連通；礦漿中和槽通過底流濃密機(jī)與尾礦庫連通；礦漿中和槽還通過上清液池與鈷鎳沉淀槽連通；鈷鎳沉淀槽通過尾液濃密機(jī)與尾液處理裝置連通，并且通過壓濾機(jī)與鎳鈷富集物容器連通。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:在褐鐵礦型紅土鎳礦一段常壓浸出槽的上游，設(shè)有破碎機(jī)、球磨機(jī)、顆粒篩分機(jī)、顆粒濃密機(jī)、和/或褐鐵礦型紅土鎳礦過渡槽。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:褐鐵礦型紅土鎳礦一段常壓浸出槽和混合槽之間設(shè)有一段礦漿過渡槽。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:在混合槽和二段加壓浸出槽之間設(shè)有隔膜加壓泵。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:在二段加壓浸出槽和浸出后礦漿中和槽之間設(shè)有閃蒸槽、除沫槽和二段浸出礦漿儲(chǔ)槽。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:浸出后礦漿中和槽設(shè)有中和劑入口和二段浸出礦漿進(jìn)料口。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:底流濃密機(jī)設(shè)有凝絮劑入口和洗水入口。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:鈷鎳沉淀槽設(shè)有上清液入口和沉淀劑入口。
【文檔編號(hào)】C22B3/02GK203530398SQ201320621020
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月9日
【發(fā)明者】蔣開喜, 文森特·康貝莫·西蒙斯, 王海北, 劉三平, 趙磊, 李耀星, 曲志平, 王玉芳, 鄒小平, 蘇立峰, 李相良, 周立杰, 尹一男, 馮愛玲, 謝鏗, 王光輝, 王愛萍, 王仍堅(jiān), 袁亮, 蔣偉, 蔣訓(xùn)雄, 張邦勝, 汪勝東 申請(qǐng)人:北京礦冶研究總院