一種利用鎳鐵粉提取氧化鎳的方法與系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種利用鎳鐵粉提取氧化鎳的方法及系統(tǒng)。所述方法包括以下步驟：(1)將鎳鐵細(xì)粉進(jìn)行選擇性氧化焙燒，得到焙燒產(chǎn)物；(2)將焙燒產(chǎn)物進(jìn)行氨浸?蒸氨?煅燒處理得到氧化鎳產(chǎn)品。所述系統(tǒng)包括選擇性氧化焙燒裝置和氨浸?蒸氨?煅燒裝置。利用本發(fā)明可以有效利用鎳鐵粉通過濕法工藝提取得到高純度的氧化鎳(>99％)，從而在提高鎳鐵粉利用價(jià)值的同時(shí)降低鎳的生產(chǎn)成本，整個(gè)流程的鎳回收率高(>95％)。
【專利說明】
一種利用鎳鐵粉提取氧化鎳的方法與系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于有色金屬提取領(lǐng)域，尤其涉及一種利用鎳鐵粉提取氧化鎳的方法與系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著高品位硫化鎳礦的枯竭及國(guó)內(nèi)不銹鋼產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，低品位紅土鎳礦已經(jīng)成為生產(chǎn)鎳鐵產(chǎn)品的主要原料。濕法處理紅土鎳礦始于20世紀(jì)40年代，最早采用的是氨浸工藝，這個(gè)工藝是由Caron教授發(fā)明，所以又稱為Caron工藝。該工藝的基本流程是還原焙燒-氨浸，還原焙燒的目的是使紅土鎳礦中硅酸鎳和氧化鎳最大限度地還原成金屬，同時(shí)控制還原的條件，使大部分鐵還原成Fe3O4,只有少部分還原成金屬鐵，焙砂再用NH3及CO2將金屬鎳和鈷轉(zhuǎn)化為鎳氨及鈷氨絡(luò)合物進(jìn)入溶液，同時(shí)，金屬鐵也會(huì)生成鐵氨絡(luò)合物進(jìn)入溶液，然后經(jīng)氧化、水解生成氫氧化鐵沉淀與氨浸液分開，氨浸液再經(jīng)過蒸氨得到堿式碳酸鎳，然后煅燒得到N113N1可以作為產(chǎn)品出售，也可以通過氫還原得到金屬鎳。該工藝的缺點(diǎn)是鎳回收率低，原因是在還原紅土鎳礦時(shí)，要保證鐵盡量少的還原成金屬態(tài)，由于鐵的還原對(duì)鎳的聚集與長(zhǎng)大有促進(jìn)作用，所以這一步控制會(huì)造成大量鎳的損失，導(dǎo)致整條工藝的鎳回收率低(鎳回收率一般在75%以下)。到目前為止，全球只有少數(shù)幾家工廠采用該法處理紅土鎳礦，三十多年來很少有新建工廠采用氨浸工藝。
[0003]火法處理紅土鎳礦是目前的主流工藝，其中還原焙燒-磨礦磁選已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)。以紅土鎳礦為原料，煤粉為還原劑，采用直接還原設(shè)備在高溫條件下將礦石中的鎳全部還原成金屬鎳，鐵根據(jù)配碳量部分還原成金屬鐵，再經(jīng)磁選分離使鎳富集到鎳鐵粉中。目前對(duì)鎳鐵粉還沒有大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用，對(duì)其研究也僅僅停留在將其壓塊作為轉(zhuǎn)爐煉鋼的原料或再經(jīng)過熔分處理得到鎳鐵合金后作為冶煉不銹鋼的原料的層面上，產(chǎn)品的附加值不高。如果采用氨浸工藝處理鎳鐵粉提鎳，不同于Caron工藝的還原焙砂，鎳鐵粉中的鐵幾乎全部以金屬鐵的形式存在，浸出過程會(huì)消耗大量的氨浸出劑，給鎳的浸出帶來困難。
[0004]由此，鎳鐵粉處理技術(shù)有待進(jìn)一步改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種利用鎳鐵粉提取氧化鎳的方法和系統(tǒng)，該方法可以有效利用鎳鐵粉通過濕法工藝提取得到高純度的氧化鎳(>99%)，從而在提高鎳鐵粉利用價(jià)值的同時(shí)降低鎳的生產(chǎn)成本，整個(gè)流程的鎳回收率達(dá)95 %以上。
[0006]在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種利用鎳鐵粉提取氧化鎳的方法，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，該方法包括:
[0007](I)將鎳鐵細(xì)粉進(jìn)行選擇性氧化焙燒，得到焙燒產(chǎn)物；
[0008](2)將焙燒產(chǎn)物進(jìn)行氨浸-蒸氨-煅燒處理得到氧化鎳產(chǎn)品。
[0009]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的利用鎳鐵合金提取氧化鎳的方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0010]若待選擇性氧化焙燒的鎳鐵粉的粒度過于粗糙，則不利于氧化反應(yīng)的進(jìn)行，此時(shí)，本發(fā)明在步驟(I)前，需對(duì)鎳鐵粉進(jìn)行細(xì)磨，得到所述鎳鐵細(xì)粉。
[0011 ]具體的，所述鎳鐵細(xì)粉的粒徑<150微米。
[0012]進(jìn)一步的，所述鎳鐵細(xì)粉的粒徑<50微米。
[0013]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述鎳鐵細(xì)粉中鐵含量為50?90wt%，鎳含量為4?10wt% ο
[0014]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(I)中，將所述選擇性氧化焙燒的溫度控制為300-5000C，氧氣濃度按體積百分比計(jì)為0焙燒時(shí)間為5_20min，使得焙燒產(chǎn)物中金屬鐵質(zhì)量含量小于5%，金屬鎳占全鎳的比例大于95%。
[0015]在本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種利用鎳鐵粉提取氧化鎳的系統(tǒng)，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)包括:包括選擇性氧化焙燒裝置和氨浸-蒸氨-煅燒裝置;其中，
[0016]所述選擇性氧化焙燒裝置具有鎳鐵細(xì)粉入口、氧化性氣體入口和焙燒產(chǎn)物出口；
[0017]所述氨浸-蒸氨-煅燒裝置具有焙燒產(chǎn)物入口和氧化鎳出口，所述焙燒產(chǎn)物入口和所述焙燒產(chǎn)物出口相連。
[0018]當(dāng)進(jìn)入選擇性氧化焙燒裝置的鎳鐵細(xì)粉的粒度過于粗糙，則不利于氧化反應(yīng)的進(jìn)行，此時(shí)，本發(fā)明還包括細(xì)磨裝置，所述細(xì)磨裝置具有鎳鐵粉入口和鎳鐵細(xì)粉出口，所述鎳鐵細(xì)粉出口和所述鎳鐵細(xì)粉入口相連。細(xì)磨裝置將鎳鐵粉進(jìn)行細(xì)磨，得到所述鎳鐵細(xì)粉，鎳鐵細(xì)粉的粒徑< 150微米，優(yōu)選為鎳鐵細(xì)粉的粒徑< 50微米。
[0019]所述氨浸-蒸氨-煅燒裝置還包括磁性尾渣出口，磁性尾渣出口連接煉鐵系統(tǒng)的入口，磁性尾渣在磁選后可送去作為煉鐵系統(tǒng)，作為原料。
[0020]由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的利用鎳鐵粉提取氧化鎳的方法和系統(tǒng)，可以有效利用鎳鐵粉通過濕法工藝提取得到高純度的氧化鎳(>99% )，從而在提高鎳鐵粉利用價(jià)值的同時(shí)降低鎳的生產(chǎn)成本，整個(gè)流程的鎳回收率高(>95 % )。
[0021]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)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(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0022]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的利用鎳鐵粉提取氧化鎳的方法流程示意圖；
[0023]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的利用鎳鐵粉提取氧化鎳的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)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(hào)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(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0025]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0026]此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)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至少一個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。
[0027]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
[0028]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0029]在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種利用鎳鐵粉提取氧化鎳的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括:(I)將鎳鐵細(xì)粉進(jìn)行選擇性氧化焙燒，得到焙燒產(chǎn)物；(2)將焙燒產(chǎn)物進(jìn)行氨浸-蒸氨-煅燒處理得到氧化鎳產(chǎn)品。
[0030]發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，鎳鐵粉中的鐵主要以金屬態(tài)存在，金屬鐵會(huì)和氨反應(yīng)，后續(xù)不適合直接進(jìn)行氨浸，而把金屬鐵轉(zhuǎn)化成Fe3O4后就不會(huì)消耗氨。于是，先將鎳鐵粉細(xì)磨處理得到鎳鐵細(xì)粉，然后將鎳鐵細(xì)粉進(jìn)行選擇性氧化后將鐵選擇性氧化成Fe3O4，鎳不氧化，從而得到焙燒產(chǎn)物;最后將焙燒產(chǎn)物利用現(xiàn)有成熟的氨浸-蒸氨-煅燒工藝得到氧化鎳產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以有效利用鎳鐵粉通過濕法工藝提取得到高純度的氧化鎳(>99%)，從而在提高鎳鐵粉利用價(jià)值的同時(shí)降低鎳的生產(chǎn)成本，整個(gè)流程的鎳回收率高(>95%)。
[0031]發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，鎳鐵粉中的鐵主要以金屬態(tài)存在，金屬鐵會(huì)和氨反應(yīng)，后續(xù)不適合直接進(jìn)行氨浸，而把金屬鐵轉(zhuǎn)化成Fe3O4后就不會(huì)消耗氨。于是，先將鎳鐵粉細(xì)磨處理得到鎳鐵細(xì)粉，然后將鎳鐵細(xì)粉進(jìn)行選擇性氧化后將鐵選擇性氧化成Fe3O4，鎳不氧化，從而得到焙燒產(chǎn)物;最后將焙燒產(chǎn)物利用現(xiàn)有成熟的氨浸-蒸氨-煅燒工藝得到氧化鎳產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以有效利用鎳鐵粉通過濕法工藝提取得到高純度的氧化鎳(>99%)，從而在提高鎳鐵粉利用價(jià)值的同時(shí)降低鎳的生產(chǎn)成本，整個(gè)流程的鎳回收率高(>95%)。
[0032]下面參考圖1對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的利用鎳鐵粉提取氧化鎳的方法進(jìn)行詳細(xì)描述。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括:
[0033]SlOO:將鎳鐵粉進(jìn)行細(xì)磨處理。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將鎳鐵粉進(jìn)行細(xì)磨處理，從而可以得到鎳鐵細(xì)粉。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過對(duì)鎳鐵粉進(jìn)行細(xì)磨處理，可以顯著提高其與氧化性氣體的接觸面積，并且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鎳鐵粉的物理活化，從而顯著提高選擇性氧化焙燒效果。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，鎳鐵粉的中鎳和鐵的具體含量并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，鎳鐵粉中鎳含量可以為4?10wt%，鐵含量可以為50?90wt%。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有制備工藝中為了得到高純度的氧化鎳，通常需要采用鎳含量較高的銅鎳礦，導(dǎo)致原料生產(chǎn)成本較高，不易采購(gòu)，而本發(fā)明對(duì)原料中鎳品位要求門檻較低，雖然鎳鐵粉中鎳的品位較低，但是采用本發(fā)明的方法仍可以制備得到高純度的氧化鎳(氧化鎳含量高于99%以上)，從而在拓寬原料來源的同時(shí)降低氧化鎳的生產(chǎn)成本。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，鎳鐵細(xì)粉的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，鎳鐵細(xì)粉的粒徑可以為不高于150微米，更優(yōu)選不高于50微米。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，該粒徑范圍的鎳鐵細(xì)粉活性較高，且在選擇性氧化焙燒過程中與氧化性氣體接觸面積較大，從而可以顯著提高選擇性氧化焙燒效果。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，鎳鐵粉可以通過還原紅土鎳礦得到。具體的，首先將紅土鎳礦、還原煤和添加劑進(jìn)行混合造球，得到混合球團(tuán)，然后將該混合球團(tuán)在回轉(zhuǎn)窯或轉(zhuǎn)底爐內(nèi)進(jìn)行還原處理，得到金屬化球團(tuán)，接著將上述所得金屬化球團(tuán)進(jìn)行水淬-磨礦-磁選處理，從而可以得到鎳鐵粉。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用紅土鎳礦作為制備鎳鐵粉的原料，雖然紅土鎳礦中鎳的品位較低，但是采用本發(fā)明的方法仍可以制備得到高純度的氧化鎳(氧化鎳含量高于99%以上)，從而在拓寬原料來源的同時(shí)降低氧化鎳的生產(chǎn)成本。
[0038]當(dāng)然，若進(jìn)行選擇性氧化焙燒所采用的鎳鐵粉顆粒較小，滿足選擇性氧化焙燒的要求，則可以省略上述將鎳鐵粉進(jìn)行細(xì)磨處理步驟。
[0039]S200:將鎳鐵粉進(jìn)行選擇性氧化焙燒。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將鎳鐵細(xì)粉進(jìn)行選擇性氧化焙燒，從而可以得到焙燒產(chǎn)物。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，利用鐵和鎳對(duì)氧的親和力不同的特性，對(duì)鎳鐵細(xì)粉進(jìn)行選擇性氧化焙燒可以使鐵氧化成Fe3O4，而鎳不被氧化，在后續(xù)的氨浸過程中，F(xiàn)e3O4不和氨反應(yīng)，這樣就大幅減少氨的消耗。需要說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要對(duì)選擇性氧化焙燒條件進(jìn)行選擇。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將所述選擇性氧化焙燒的溫度控制為300-500°C，氧氣濃度按體積百分比計(jì)為O焙燒時(shí)間為5-20min，使得焙燒產(chǎn)物中金屬鐵質(zhì)量含量小于5%，金屬鎳占全鎳的比例大于95%，由此，可以保證鐵氧化成Fe3O4,而鎳不被氧化。
[0041 ] S300:將焙燒產(chǎn)物進(jìn)行氨浸-蒸氨-煅燒處理。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將焙燒產(chǎn)物進(jìn)行氨浸-蒸氨-煅燒處理，從而可以得到氧化鎳產(chǎn)品和磁性尾渣。該步驟中，具體的，首先將焙燒產(chǎn)物再氨-碳酸銨溶液中浸出，同時(shí)向溶液中吹入氧化性氣體，使焙燒產(chǎn)物中的鎳與氨發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)生成鎳氨絡(luò)合物Ni (NH3)62+而進(jìn)入溶液，鐵和脈石則留在磁性浸出渣中，浸出結(jié)束后進(jìn)行蒸氨操作，產(chǎn)出堿式碳酸鎳Ni(OH)2.NiCO3,最后經(jīng)過煅燒得到氧化鎳N1產(chǎn)品。需要說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要對(duì)氨浸-蒸氨-煅燒條件進(jìn)行選擇。
[0043]由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的利用鎳鐵粉提取氧化鎳的方法可以有效利用鎳鐵粉通過濕法工藝提取得到高純度的氧化鎳(>99%)，從而在提高鎳鐵粉利用價(jià)值的同時(shí)降低鎳的生產(chǎn)成本，整個(gè)流程的鎳回收率高(>95% )。
[0044]在本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種利用鎳鐵粉提取氧化鎳的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)包括:細(xì)磨裝置，所述細(xì)磨裝置具有鎳鐵粉入口和鎳鐵細(xì)粉出口，且適于將所述鎳鐵粉進(jìn)行細(xì)磨處理，以便得到鎳鐵細(xì)粉;選擇性氧化焙燒裝置，所述選擇性氧化焙燒裝置具有鎳鐵細(xì)粉入口、氧化性氣體入口和焙燒產(chǎn)物出口，所述鎳鐵細(xì)粉入口和所述鎳鐵細(xì)粉出口相連，且適于將所述鎳鐵細(xì)粉進(jìn)行選擇性氧化焙燒，以便得到焙燒產(chǎn)物；氨浸-蒸氨-煅燒裝置，所述氨浸-蒸氨-煅燒裝置具有焙燒產(chǎn)物入口和氧化鎳出口，所述焙燒產(chǎn)物入口和所述焙燒產(chǎn)物出口相連，且適于將所述焙燒產(chǎn)物進(jìn)行氨浸、蒸氨和煅燒處理，以便得到氧化鎳產(chǎn)品。
[0045]需要說明的是，本發(fā)明利用鎳鐵粉提取氧化鎳的系統(tǒng)中，細(xì)磨裝置不是必須的設(shè)備，只有當(dāng)進(jìn)入選擇性氧化焙燒裝置的鎳鐵細(xì)粉的粒度過于粗糙，不利于氧化反應(yīng)的進(jìn)行時(shí)才需要。
[0046]與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以有效利用鎳鐵粉通過濕法工藝提取得到高純度的氧化鎳(>99%)，從而在提高鎳鐵粉利用價(jià)值的同時(shí)降低鎳的生產(chǎn)成本，整個(gè)流程的鎳回收率高(>95%)0
[0047]下面參考圖2，結(jié)合圖2對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的利用鎳鐵粉提取氧化鎳的系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述。在本實(shí)施例中，該系統(tǒng)包括:
[0048]細(xì)磨裝置100:根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，細(xì)磨裝置100具有鎳鐵粉入口101和鎳鐵細(xì)粉出口 102，且適于將鎳鐵粉進(jìn)行細(xì)磨處理，從而可以得到鎳鐵細(xì)粉。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過對(duì)鎳鐵粉進(jìn)行細(xì)磨處理，可以顯著提高其與氧化性氣體的接觸面積，并且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鎳鐵粉的物理活化，從而顯著提高后續(xù)選擇性氧化焙燒效果。
[0049]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，鎳鐵粉的中鎳和鐵的具體含量并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，鎳鐵粉中鎳含量可以為4?10wt%，鐵含量可以為50?90wt%。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有制備工藝中為了得到高純度的氧化鎳，通常需要采用鎳含量較高的銅鎳礦，導(dǎo)致原料生產(chǎn)成本較高，不易采購(gòu)，而本發(fā)明對(duì)原料中鎳品位要求門檻較低，雖然鎳鐵粉中鎳的品位較低，但是采用本發(fā)明的方法仍可以制備得到高純度的氧化鎳(氧化鎳含量高于99%以上)，從而在拓寬原料來源的同時(shí)降低氧化鎳的生產(chǎn)成本。
[0050]根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，鎳鐵細(xì)粉的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，鎳鐵細(xì)粉的粒徑可以為不高于150微米，更優(yōu)選50微米。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，該粒徑范圍的鎳鐵細(xì)粉活性較高，且在選擇性氧化焙燒過程中與氧化性氣體接觸面積較大，從而可以顯著提高選擇性氧化焙燒效果。
[0051]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，鎳鐵粉可以通過還原紅土鎳礦得到。具體的，首先將紅土鎳礦、還原煤和添加劑進(jìn)行混合造球，得到混合球團(tuán)，然后將該混合球團(tuán)在回轉(zhuǎn)窯或轉(zhuǎn)底爐內(nèi)進(jìn)行還原處理，得到金屬化球團(tuán)，接著將上述所得金屬化球團(tuán)進(jìn)行水淬-磨礦-磁選處理，從而可以得到鎳鐵粉。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用紅土鎳礦作為制備鎳鐵粉的原料，雖然紅土鎳礦中鎳的品位較低，但是采用本發(fā)明的方法仍可以制備得到高純度的氧化鎳(氧化鎳含量高于99%以上)，從而在拓寬原料來源的同時(shí)降低氧化鎳的生產(chǎn)成本。
[0052]選擇性氧化焙燒裝置200，所述選擇性氧化焙燒裝置200具有鎳鐵細(xì)粉入口201、氧化性氣體入口 202和焙燒產(chǎn)物出口 203，所述鎳鐵粉入口 201和所述鎳鐵細(xì)粉出口 102相連，且適于將所述鎳鐵細(xì)粉進(jìn)行選擇性氧化焙燒，以便得到焙燒產(chǎn)物。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，利用鐵和鎳對(duì)氧的親和力不同，對(duì)鎳鐵細(xì)粉進(jìn)行選擇性氧化焙燒可以使鐵氧化成Fe3O4,而鎳不被氧化，在后續(xù)的氨浸過程中，F(xiàn)e3O4不和氨反應(yīng)，這樣就大幅減少氨的消耗。需要說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要對(duì)選擇性氧化焙燒條件進(jìn)行選擇。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述焙燒產(chǎn)物中金屬鐵質(zhì)量含量小于5%，金屬鎳占全鎳的比例大于95%，由此，可以保證鐵氧化成Fe3O4，而鎳不被氧化。
[0053]氨浸-蒸氨-煅燒裝置300，所述氨浸-蒸氨-煅燒裝置300具有焙燒產(chǎn)物入口301、氧化鎳出口 302和磁性尾渣出口 303，所述焙燒產(chǎn)物入口 301和所述焙燒產(chǎn)物出口 203相連，且適于將所述焙燒產(chǎn)物進(jìn)行氨浸、蒸氨和煅燒處理，以便得到氧化鎳產(chǎn)品。該步驟中，具體的，首先將焙燒產(chǎn)物再氨-碳酸銨溶液中浸出，同時(shí)向溶液中吹入氧化性氣體，使焙燒產(chǎn)物中的鎳與氨發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)生成鎳氨絡(luò)合物Ni(NH3)62+而進(jìn)入溶液，鐵和脈石則留在磁性浸出渣中，浸出結(jié)束后進(jìn)行蒸氨操作，產(chǎn)出堿式碳酸鎳Ni(OH)2.NiCO3,最后經(jīng)過煅燒得到氧化鎳N1產(chǎn)品。需要說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要對(duì)氨浸-蒸氨-煅燒條件進(jìn)行選擇。
[0054]由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的利用鎳鐵粉提取氧化鎳的系統(tǒng)可以有效利用鎳鐵粉通過濕法工藝提取得到高純度的氧化鎳(>99%)，從而在提高鎳鐵粉利用價(jià)值的同時(shí)降低鎳的生產(chǎn)成本，整個(gè)流程的鎳回收率高(>95% )。
[0055]下面參考具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，需要說明的是，這些實(shí)施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本發(fā)明。
[0056]實(shí)施例1
[0057]將鎳鐵粉(含Ni 4.00%,TFe 50.00% )在細(xì)磨裝置上進(jìn)行細(xì)磨處理，得到粒度全部不高于150μπι的鎳鐵細(xì)粉，然后將鎳鐵細(xì)粉選擇性氧化焙燒，溫度控制為5000C，氧氣濃度按體積百分比計(jì)為0.5 %，焙燒時(shí)間為20min，得到的焙燒產(chǎn)物中金屬鐵含量4.34%,金屬鎳占全鎳的比例95.07 %，最后將焙燒產(chǎn)物進(jìn)行氨浸-蒸氨-煅燒處理得到氧化鎳產(chǎn)品(氧化鎳品位99.02%)和磁性尾渣，磁性尾渣磁選后送去作為煉鐵原料，整條流程鎳回收率95.02%。
[0058]實(shí)施例2
[0059]將鎳鐵粉(含Ni 7.12%,TFe 59.62% )在細(xì)磨裝置上進(jìn)行細(xì)磨處理，得到粒度全部不高于150μπι的鎳鐵細(xì)粉，然后將鎳鐵細(xì)粉選擇性氧化焙燒，溫度控制為400°C，氧氣濃度按體積百分比計(jì)為2 %，焙燒時(shí)間為5min，得到的焙燒產(chǎn)物中金屬鐵含量3.43%,金屬鎳占全鎳的比例96.11%，最后將焙燒產(chǎn)物進(jìn)行氨浸-蒸氨-煅燒處理得到氧化鎳產(chǎn)品(氧化鎳品位97.51 % )和磁性尾渣，磁性尾渣磁選后送去作為煉鐵原料，整條流程鎳回收率95.13%。
[0060]實(shí)施例3
[0061 ] 將鎳鐵粉(含Ni 10.00%,TFe 77.56% )在細(xì)磨裝置上進(jìn)行細(xì)磨處理，得到粒度全部不高于50μπι的鎳鐵細(xì)粉，然后將鎳鐵細(xì)粉選擇性氧化焙燒，溫度控制為450°C，氧氣濃度按體積百分比計(jì)為I %，焙燒時(shí)間為15min，得到的焙燒產(chǎn)物中金屬鐵含量5.00%,金屬鎳占全鎳的比例98.89%，最后將焙燒產(chǎn)物進(jìn)行氨浸-蒸氨-煅燒處理得到氧化鎳產(chǎn)品(氧化鎳品位99.51 % )和磁性尾渣，磁性尾渣磁選后送去作為煉鐵原料，整條流程鎳回收率97.36 %。
[0062]實(shí)施例4
[0063]將鎳鐵粉(含Ni 8.11%,TFe 90.00% )在細(xì)磨裝置上進(jìn)行細(xì)磨處理，得到粒度全部不高于50μπι的鎳鐵細(xì)粉，然后將鎳鐵細(xì)粉選擇性氧化焙燒，溫度控制為300°C，氧氣濃度按體積百分比計(jì)為1.5%，焙燒時(shí)間為lOmin，得到的焙燒產(chǎn)物中金屬鐵含量3.34%，金屬鎳占全鎳的比例99.02%，最后將焙燒產(chǎn)物進(jìn)行氨浸-蒸氨-煅燒處理得到氧化鎳產(chǎn)品(氧化鎳品位99.51%)和磁性尾渣，磁性尾渣磁選后送去作為煉鐵原料，整條流程鎳回收率98.44% ο
[0064]在本說明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
[0065]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
[0066]本發(fā)明公開的內(nèi)容論及的是示例性實(shí)施例，在不脫離權(quán)利要求書界定的保護(hù)范圍的情況下，可以對(duì)本申請(qǐng)的各個(gè)實(shí)施例進(jìn)行各種改變和修改。因此，所描述的實(shí)施例旨在涵蓋落在所附權(quán)利要求書的保護(hù)范圍內(nèi)的所有此類改變、修改和變形。此外，除上下文另有所指外，以單數(shù)形式出現(xiàn)的詞包括復(fù)數(shù)形式，反之亦然。另外，除非特別說明，那么任何實(shí)施例的全部或一部分可結(jié)合任何其它實(shí)施例的全部或一部分使用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用鎳鐵粉提取氧化鎳的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將鎳鐵細(xì)粉進(jìn)行選擇性氧化焙燒，得到焙燒產(chǎn)物； (2)將焙燒產(chǎn)物進(jìn)行氨浸-蒸氨-煅燒處理得到氧化鎳產(chǎn)品。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(I)前，將鎳鐵粉進(jìn)行細(xì)磨，得到所述鎳鐵細(xì)粉。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述鎳鐵細(xì)粉的粒徑<150微米。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述鎳鐵細(xì)粉的粒徑<50微米。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述鎳鐵細(xì)粉中鐵含量為50?90wt%。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述鎳鐵細(xì)粉中鎳含量為4?1wt%。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(I)中，將所述選擇性氧化焙燒的溫度控制為300-500 0C，氧氣濃度按體積百分比計(jì)為0焙燒時(shí)間為5_20min，使得焙燒產(chǎn)物中金屬鐵質(zhì)量含量小于5%，金屬鎳占全鎳的比例大于95%。8.一種利用鎳鐵粉提取氧化鎳的系統(tǒng)，其特征在于，包括選擇性氧化焙燒裝置和氨浸-蒸氨-煅燒裝置;其中， 所述選擇性氧化焙燒裝置具有鎳鐵細(xì)粉入口、氧化性氣體入口和焙燒產(chǎn)物出口 ； 所述氨浸-蒸氨-煅燒裝置具有焙燒產(chǎn)物入口和氧化鎳出口，所述焙燒產(chǎn)物入口和所述焙燒產(chǎn)物出口相連。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括細(xì)磨裝置，所述細(xì)磨裝置具有鎳鐵粉入口和鎳鐵細(xì)粉出口，所述鎳鐵細(xì)粉出口和所述鎳鐵細(xì)粉入口相連。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述氨浸-蒸氨-煅燒裝置還包括磁性尾渣出口。
【文檔編號(hào)】C22B23/00GK106086468SQ201610650312
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月9日 公開號(hào)201610650312.6, CN 106086468 A, CN 106086468A, CN 201610650312, CN-A-106086468, CN106086468 A, CN106086468A, CN201610650312, CN201610650312.6
【發(fā)明人】宋文臣, 王靜靜, 李紅科, 曹志成, 薛遜, 吳道洪
【申請(qǐng)人】江蘇省冶金設(shè)計(jì)院有限公司