一種從低品位紅土鎳礦中回收鎳、鐵、硅和鎂的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種從低品位紅土鎳礦中回收鎳、鐵、硅和 鎂的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 低品位紅土鎳礦是指混雜有大體積礦塊以及細(xì)碎礦粉的土鎳礦，土鎳礦富含鎳、 鐵、硅等元素，對紅土礦的冶煉主要以火法工藝和濕法工藝兩大類為主。火法冶金工藝處理 紅土礦時(shí)，通常只能生產(chǎn)鎳鐵，不能回收硅。而現(xiàn)有的濕法工藝堆浸技術(shù)浸出率較低，只適 用于處理高鎂含量的紅土礦?，F(xiàn)有濕法工藝中需要對礦漿進(jìn)行酸浸出里，處理方法分為常 壓加溫酸浸和高壓高溫酸浸，常壓加溫酸浸后產(chǎn)成的浸出液中含有各種金屬離子，后續(xù)分 離工序變得復(fù)雜，同時(shí)需要大量的硫酸用于酸浸，濃硫酸的使用量是酸浸物的3倍以上；高 壓高溫酸浸雖然用酸較少，但是需要將濃硫酸加熱到300°c以上，在壓力值50MPa的條件下 進(jìn)行反應(yīng)，在高溫、高壓條件下，礦石中的金屬礦物幾乎完全溶解，整個(gè)酸浸過程對反應(yīng)釜 的要求極高，同時(shí)該方法會生成的大量礦渣，礦渣中鐵與硅不能完全分離，無法回收利用， 只能當(dāng)廢料處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的主要目的是提供一種從低品位紅土鎳礦中回收鎳、鐵、硅和鎂的方法，該 方法能有效克服現(xiàn)有技術(shù)中濃硫酸用量較大、濃硫酸需要高溫加熱、反應(yīng)過程需要較高的 壓力，反應(yīng)后礦渣中鐵硅無法完全分離的問題。
[0004] 為了解決上述問題，本發(fā)明采用了一種從低品位紅土鎳礦中回收鎳、鐵、硅和鎂的 方法，該方法包括以下步驟。
[0005] 1洗選分級：以80目為洗選分級標(biāo)準(zhǔn)對低品位紅土鎳礦洗選分級，得到80以上大 粒徑較礦塊和80目以下細(xì)碎礦粉。
[0006] 2制備礦漿：將步驟1中洗選出的大粒徑較礦塊研磨成80目以下的粉末，以水與 固體物質(zhì)〇. 8~1. 5:1的體積質(zhì)量比將水與研磨的粉末進(jìn)行混合，得到一級礦漿；以水與固 體物質(zhì)〇. 8~1. 5:1的體積質(zhì)量比將水與將步驟1中洗選出的細(xì)碎礦粉進(jìn)行混合，得到二 級礦漿。
[0007] 3濃硫酸常壓浸出與固液分離，回收硅：將步驟2中制備的一級礦漿加熱到60~ 90°C，將濃硫酸加熱到100~180°C。將加熱的一級礦漿與濃硫酸通入常壓雙螺旋反應(yīng)器進(jìn) 行攪拌混合。將攪拌混后的混合物倒入水溶罐進(jìn)行反應(yīng)，直至水溶罐形成酥松的蜂窩狀膏 體。將水與蜂窩狀膏體以1~1. 5:1的比例混合，勻速攪拌20~70分鐘，得到混合溶液。 對混合溶液進(jìn)行固液分離，得到常壓浸出渣A和常壓浸出液B，所述常壓浸出渣A為二氧化 娃。
[0008] 4常壓浸出液B加壓浸出與固液分離：將常壓浸出液B與到二級礦漿以1:2~3 的體積比例加入加壓反應(yīng)釜進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度維持在150~240°C ;反應(yīng)持續(xù)30~60分 鐘；pH值維持在0. 5~1. 5間；反應(yīng)壓力維持在1. 5~4Mpa。對反應(yīng)后的溶液進(jìn)行固液分 離，得到加壓浸出渣C和加壓浸出液D。
[0009] 5回收鐵：用10%的堿性溶液對加壓浸出渣C進(jìn)行洗滌。對洗滌后的固體顆粒進(jìn) 行烘干處理，得到鐵精粉顆粒。
[0010] 6回收鎳：向加壓浸出液D中加入氧化鎂進(jìn)行反應(yīng)，直到pH值維持在7~8間；對 反應(yīng)后的溶液進(jìn)行固液分離，得到氫氧化鎳固體顆粒和硫酸鎂溶液；對氫氧化鎳固體顆粒 進(jìn)行常規(guī)處理即可得到鎳。
[0011] 7回收鎂：對步驟6中產(chǎn)生的硫酸鎂溶液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，得到固體硫酸鎂顆粒。
[0012] 步驟3中使用的硫酸與礦衆(zhòng)體積比0. 8~1. 8:1。
[0013] 本發(fā)明的有效果在于：在獲取鎳的同時(shí)，能有效回收低品位紅土鎳礦中的鐵與硅， 回收的鐵與硅只需簡單處理就能再次利用或進(jìn)行冶煉。本發(fā)明的還能有效回收用做中間反 應(yīng)物的氧化鎂，避免了中間反應(yīng)物的浪費(fèi)。相對對于高壓酸浸工藝，本發(fā)明的對設(shè)備的要 求低，對反應(yīng)物物料溫度要求低，對反應(yīng)環(huán)境壓力要求低。由于鎳鈷為相互伴生金屬，在提 煉鎳的同時(shí)，還混雜有一定量的鈷，本發(fā)明能一并回收鎳中伴生的鈷，且都是以氫氧化物的 形式回收，方便了后期鎳的提純以及鈷的分離。
【附圖說明】
[0014] 圖1是本發(fā)明流程框圖。
[0015] 具體是方式
[0016] 以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。以下例中使用的1#礦石來自新喀 里多尼亞某紅土礦床，洗選分級得到2#和3#礦石；4#礦石來自印度尼西亞某紅土礦床，洗 選分級得到5#和6#礦石。礦石的主要成分見表1。
[0017] 表1紅土礦成分表
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種從低品位紅土鎳礦中回收鎳、鐵、硅和鎂的方法，包括以下步驟： a) 洗選分級： 以80目為洗選分級標(biāo)準(zhǔn)對低品位紅土鎳礦洗選分級，得到80以上大粒徑較礦塊和80 目以下細(xì)碎礦粉； b) 制備礦漿： 將步驟a中洗選出的大粒徑較礦塊研磨成80目以下的粉末，以水與固體物質(zhì)0. 8~ 1. 5:1的體積質(zhì)量比將水與研磨的粉末進(jìn)行混合，得到一級礦漿； 以水與固體物質(zhì)〇. 8~1. 5:1的體積質(zhì)量比將水與將步驟a)中洗選出的細(xì)碎礦粉進(jìn) 行混合，得到二級礦漿； c) 濃硫酸常壓浸出與固液分離，回收硅： 將步驟b中制備的一級礦漿加熱到60~90°C，將濃硫酸加熱到100~180°C; 將加熱的一級礦漿與濃硫酸通入常壓雙螺旋反應(yīng)器進(jìn)行攪拌混合； 將攪拌混后的混合物倒入水溶罐進(jìn)行反應(yīng)，直至水溶罐形成酥松的蜂窩狀膏體； 將水與蜂窩狀膏體以1~1. 5:1的比例混合，勻速攪拌20~70分鐘，得到混合溶液； 對混合溶液進(jìn)行固液分離，得到常壓浸出渣A和常壓浸出液B，所述常壓浸出渣A為二 氧化硅； d) 常壓浸出液B加壓浸出與固液分離： 將常壓浸出液B與到二級礦漿以1:2~3的體積比加入加壓反應(yīng)釜進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫 度維持在150~240°C ;反應(yīng)持續(xù)30~60分鐘；pH值維持在0. 5~1. 5間；反應(yīng)壓力維持 在 1. 5 ~4Mpa ; 對反應(yīng)后的溶液進(jìn)行固液分離，得到加壓浸出渣C和加壓浸出液D; e) 回收鐵： 用10%的堿性溶液對加壓浸出渣C進(jìn)行洗滌； 對洗滌后的固體顆粒進(jìn)行烘干處理，得到鐵精粉顆粒； f) 回收鎳： 向加壓浸出液D中加入氧化鎂進(jìn)行反應(yīng)，直到pH值維持在7~8間； 對反應(yīng)后的溶液進(jìn)行固液分離，得到氫氧化鎳固體顆粒和硫酸鎂溶液； 對氫氧化鎳固體顆粒進(jìn)行常規(guī)處理即可得到鎳； g) 回收鎂： 對步驟f中產(chǎn)生的硫酸鎂溶液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，得到固體硫酸鎂顆粒。
2. 權(quán)利要求1所述的一種從低品位紅土鎳礦中回收鎳、鐵、硅和鎂的方法，其特征在 于：所述步驟c中使用的硫酸與礦衆(zhòng)體積比0. 8~1. 8:1。
【專利摘要】一種從低品位紅土鎳礦中回收鎳、鐵、硅和鎂的方法，涉及濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的有效果在于：在獲取鎳的同時(shí)，能有效回收低品位紅土鎳礦中的鐵與硅，回收的鐵與硅只需簡單處理就能再次利用或進(jìn)行冶煉。本發(fā)明的還能有效回收用做中間反應(yīng)物的氧化鎂，避免了中間反應(yīng)物的浪費(fèi)。相對對于高壓酸浸工藝，本發(fā)明的對設(shè)備的要求低，對反應(yīng)物物料溫度要求低，對反應(yīng)環(huán)境壓力要求低。由于鎳鈷為相互伴生金屬，在提煉鎳的同時(shí)，還混雜有一定量的鈷，本發(fā)明能一并回收鎳中伴生的鈷，且都是以氫氧化物的形式回收，方便了后期鎳的提純以及鈷的分離。
【IPC分類】C22B3-08, C22B23-00, C22B26-22, C01B33-12
【公開號】CN104789764
【申請?zhí)枴緾N201410845816
【發(fā)明人】于衍芬, 孫志忠, 劉玉強(qiáng), 王建華, 劉召霞, 杜昊, 沙濱, 王曉嬋, 朱慧, 王少華
【申請人】金川集團(tuán)股份有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2014年12月31日