專利名稱：組合浸出方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的目的在于闡述一種組合浸出方法，即， 一種借助于例如， 但不限于，酸類、堿的作用使指定的鎳礦或精礦的可溶組分溶解的方 法，最具體地說(shuō)，兩種或更多種串聯(lián)浸出過(guò)程的組合實(shí)施從而使得有 可能降低用于浸出的試劑消耗量，因?yàn)檫@一點(diǎn)使浸出操作不致成本無(wú) 益。
背景技術(shù)：
作為眾所周知的熟練技術(shù)人員，可采取濕法冶金途徑處理紅土礦，
這里硫酸浸出是用于浸提鎳和鈷的傳統(tǒng)方法，這種礦是富Fe的，還含 有Al、Mn和Si，鎳M的百分比范圍從0. 8% ~ 1. 4%，而鈷從0. 05% ~ 0. 2%。 依礦石的粒徑而定，可以<使用兩種浸出，即，加壓酸浸出(HPAL)和 常壓浸出(AL)。
加壓酸浸出(HPAL)發(fā)生在高溫下耐酸腐蝕的鈦高壓釜中。在這 種情況下被送入的礦石應(yīng)具有細(xì)粒度和高Ni品位，這樣使其需要使用 這樣的方法。通過(guò)過(guò)篩和分粒加工礦石能富集鎳的含量接近100%。在 操作的溫度下平衡的蒸汽壓范圍從33~55atm, —開(kāi)始鐵和鋁(三價(jià) 形式)溶解，繼之以在高壓釜中分別以赤鐵礦和明礬石的形式沉淀， 隨后產(chǎn)生酸。
常壓浸出(AL)是在溫度比酸加壓浸出低且在常壓下進(jìn)行的。中 等礦石粒級(jí)當(dāng)與細(xì)粒度部分品位相比時(shí)具有較低的Ni品位。因此，由 于經(jīng)濟(jì)的原因不推薦使用加壓浸出(HPAL)。另一方面，因?yàn)槌航?出(AL)需要較少投資所以該^是合適的，但是隨著鐵和鋁溶解得越 多，酸的消耗量就越高。
特別是在常壓浸出(AL)的情況下，酸的消耗量極大地依賴于消
耗元素如礦石中的鐵、鋁和鎂的存在，它們相當(dāng)程度地溶解并以硫酸 鹽的形式留在溶液中。因此，礦石中的這些元素等級(jí)越高，操作用酸 的消耗量也越高。
盡管大量地在使用，但主要是在常壓浸出(AL)的情況下，因?yàn)?由于其優(yōu)選浸出鐵、鋁、鎂、錳和鎳，增加了硫酸消耗量，單獨(dú)的浸 出技術(shù)可能是成本無(wú)益的。換句話說(shuō)，對(duì)于高于90%的Ni浸提率而言， 它需要加入更大數(shù)量的酸來(lái)溶解剩余的消耗元素。不管使用什么浸出 方法，酸的消耗量成為使所述方法不可行的關(guān)鍵變量。
就涉及的浸出方法來(lái)說(shuō)另外不合適之處是來(lái)源于浸出的液體，它 含有大量溶解的金屬(Fe、 Mg、 Al、 Mn)，從而提高了后面提純階段 的復(fù)雜性和費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容
本專利申請(qǐng)?zhí)岢鍪褂媒M合浸出，其中，在以提供常壓浸出早期階 段中等粒度部分的鎳回收為目標(biāo)的兩個(gè)或多個(gè)串聯(lián)階段中進(jìn)行浸提過(guò) 程，這里不僅大部分的鎳以平均品位大約1%鎳分布，而且還帶來(lái)在常 壓浸出(Al)到后面的加壓酸浸出階段(HPAL)的過(guò)程中產(chǎn)生的游離酸度。
本發(fā)明的另一目的是，在水解工藝過(guò)程不僅借助鐵和鋁以赤鐵礦 和明礬石形式有益沉淀，而且經(jīng)由操作條件使酸的再生可以利用出現(xiàn) 在高壓釜中的條件下，減少加壓酸浸出(AHPAL)過(guò)程中的酸消耗量。 在第一浸出階段(AL)的過(guò)程中以硫酸鹽形式溶解在溶液中的鐵和鋁 被送入第二浸出階段(HPAL)并認(rèn)為是通過(guò)水解反應(yīng)再生酸的主要來(lái) 源。這一過(guò)程對(duì)酸的減少具有直接影響，其在加壓酸浸出階段的過(guò)程 中加入高壓釜中，對(duì)過(guò)程的結(jié)果無(wú)影響。
本發(fā)明的這些目的和優(yōu)點(diǎn)，尤其可以使用兩個(gè)或多個(gè)串聯(lián)浸出階 段實(shí)現(xiàn)。
基于附圖進(jìn)一步論述本發(fā)明，附圖中 圖l顯示加壓浸出(HPAL)示意圖2顯示常壓浸出(AL)示意圖； 圖3顯示組合浸出示意圖和 圖4顯示組合浸出的流程圖。
如這些附圖所示，為本發(fā)明的目的的組合浸出方法包括實(shí)施串聯(lián) 浸出階段。首先，對(duì)中等粒度部分(± <0.5> 0. 075mm) (1)進(jìn)行常 壓浸出(AL)。在該階段過(guò)程中，因?yàn)橄脑厝鏔e、 Al和Mg的溶 解存在硫酸(2)的高消耗量，產(chǎn)生具有高濃度的溶解的鐵和鋁以及高 殘留酸度的流出液(3)。這種流出液(3)以其存在的形式被送入細(xì) 粒度部分(± < 0. 075mm) (4)的下一個(gè)加壓酸浸出(HPAL )。這一 途徑的目的在于降低所加硫酸的量。
如

圖1所示，當(dāng)來(lái)自第一浸出的流出液(3)以及礦石和硫酸(2) 的細(xì)粒度部分礦漿(士 < 0.075mm) (4)以大約34%固體比例供給高 壓釜(5)時(shí)，發(fā)生加壓浸出(HPAL)。浸出在高溫(T2) ( 士 2501C ) 下發(fā)生，在500rp邁下攪拌1.25小時(shí)?？偭蛩嵯牧?2)取決于礦石 中消耗元素的品位并且Ni的浸提率大于95%.溶解的鐵和鋁在高壓釜 (5)中進(jìn)行水解并分別以赤鐵礦和針鐵礦(ghoetite)的形式沉淀， 使硫酸(2)再生。
如圖2所示，常壓浸出(AL)發(fā)生在中等粒度部分礦漿(± <0. 5mm > 0. 075mm) (1 )于大約95X:的溫度(Tl )下，以33%的固體，在130rpm 攪拌6小時(shí)的條件下與硫酸(2 )—起被浸出時(shí)。Ni的浸提率大于90%， 但是，硫酸消耗量(2)非常高，因?yàn)榇罅胯F和鋁溶解在溶液中。
如圖3和流程圖4所示，組合串聯(lián)浸出方法包括常壓浸出(AL) 繼之以加壓浸出(HPAL)。對(duì)中等粒度部分礦漿(± <0. 5> 0. 075mm) (1)使用硫酸(2)在以下條件下進(jìn)行常壓浸出在"X:溫度(TI) 下，130rpm的攪拌和33%的固體下持續(xù)6小時(shí)。來(lái)自第一浸出(AL) 的流出液(3)，與硫酸(2)和細(xì)粒度部分(± < 0, 075mm) (4) — 起供給高壓釜(5)以便在如下條件下加壓浸出(HPAL) : 2501C的溫 度(T2)， 500rpm的攪拌，650psi壓力以及34%的固體，持續(xù)75分鐘。
來(lái)自常壓浸出(AL)的流出液(3)顯示了用于加壓浸出(HPAL) 的游離酸度。硫酸鐵(m)和鋁(m)在高壓釜中的水解反應(yīng)引起Fe 以赤鐵礦的形式和鋁以明礬石的形式沉淀，使石危酸(2)再生。在常壓 階段(AL)過(guò)程中的浸出機(jī)理和在加壓階段(HPAL)過(guò)程中的鐵和鋁 進(jìn)一步沉淀的機(jī)理可說(shuō)明如下
在常壓浸出(AL)中針鐵礦的溶解
2Fe00H+3H2S04 —Fe2 ( S04) 3+4H20
赤鐵礦的形成和硫酸(2)的產(chǎn)生發(fā)生在通過(guò)水解法的加壓浸出 (HPAL)過(guò)程中。
Fe2 (S04) 3+3H20 —Fe203 (s) +3H2S04 在常壓浸出(AL)中勃姆石(bhoemite)的溶解 2A100H+3H2S04 —Al2 ( S(U 3+歸
明礬石的形成和硫酸的產(chǎn)生發(fā)生在通過(guò)水解過(guò)程的加壓浸出 (HPAL)過(guò)程中。
3A12 (S04) 3+14H20 —2 (H30) Al3 (S04) 2 (OH) 6 (s) +5H2S04
因?yàn)樵俅问褂糜坞x酸度并且來(lái)自溶液中的硫酸鐵(m)和鋁(m)
使硫酸(2)再生，被加到加壓浸出(HPAL)的硫酸(2)體積減小， 等于僅是總硫酸(2)消耗量的60%的平均值。
換句話說(shuō)，借助組合浸出所加硫酸(2)顯著減少約40%,而不使 鎳的浸提率受到損害。這種加入的硫酸(2)的減少對(duì)于指定方案的經(jīng) 濟(jì)可行性具有直接影響。在加壓浸出(HPAL )中使用來(lái)自常壓浸出(AL ) 的流出液溶液(3)，該溶液中具有高游離酸度以及高的鐵和鋁的濃度， 在這階段中借助于其中溶解的鐵和鋁能夠沉淀并使硫酸(2)再生的水 解過(guò)程，在硫酸(2)的添加量上減少40%是可信賴的。
在本申請(qǐng)中我們提及了一些操作條件如溫度、固體％、時(shí)間和攪拌， 但不限于此。因此，我們應(yīng)該指出這些條件在每個(gè)串聯(lián)浸出階段的過(guò) 程中都可變化，而不使方法的最終結(jié)果受到任何的損害。
應(yīng)當(dāng)指出本文闡述和舉例說(shuō)明的優(yōu)選操作方法容易產(chǎn)生可行的變 體而與本發(fā)明的精神沒(méi)有任何的偏離。
權(quán)利要求
1.一種組合浸出方法，其特征在于，通過(guò)組合實(shí)施兩個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的浸出階段使可溶組分溶解的方法，所述串聯(lián)的浸出階段包括包含常壓浸出(AL)的第一階段和由加壓浸出(HPAL)構(gòu)成的第二階段，所述組合方法發(fā)生在對(duì)中等粒度部分(±＜0.5＞0.075mm)(1)進(jìn)行常壓浸出(AL)時(shí)，所述常壓浸出產(chǎn)生具有高濃度的溶解的鐵和鋁以及高殘留酸度的流出液(3)，這種流出液(3)在隨后的細(xì)粒度部分(±＜0.075mm)(4)的加壓酸浸出(HPAL)的過(guò)程中被加入。
2. 按照權(quán)利要求l所述的組合浸出方法，其特征在于，在第一 組合浸出階段中把礦石的中等粒度部分(士 <0.5咖> 0. 075咖)(1) 與硫酸溶液(2)放置在一起并于大約95TC的溫度(T1)下以33%的固 體并在130rpm下攪拌6小時(shí)的條件下進(jìn)行常壓浸出(AL )，在此過(guò)程 中Ni浸提率大于90W，還出現(xiàn)了鐵和鋁的高度溶解，所述鐵和鋁留在 溶液中。
3. 按照權(quán)利要求1所述的組合浸出方法，其特征在于，在第二 組合浸出階段的過(guò)程中第一浸出(AL)的流出液(3)，與硫酸(2) 和細(xì)粒度部分(± < 0. 075m邁)礦漿(4) 一起供給高壓釜(5)以便在 如下條件下實(shí)現(xiàn)加壓浸出(HPAL) : 2501C的溫度(T2 ) ， 500rpm的 攪拌，650psi的壓力和34%的固體，持續(xù)75分鐘。
4. 按照權(quán)利要求3所述的組合浸出方法，其特征在于，來(lái)自常 壓浸出(AL)的所迷流出液(3)顯示游離酸度并再次用于加壓浸出(HPAL )中，并且其特征還在于鐵(m)和鋁(m)硫酸鹽發(fā)生水解 反應(yīng)引起Fe以赤鐵礦的形式和Al以明礬石形式沉淀，由此使疏酸(2 ) 再生。
5. 按照權(quán)利要求1所述的組合浸出方法，其特征在于，流出液 (3 )游離酸度的再次使用和來(lái)自鐵硫酸鹽(HI )和鋁(ffl )的硫酸(2 )再生，有待加到加壓浸出(HPAL)的硫酸(2)體積產(chǎn)生的減少等于僅 是總硫酸(2 )消耗量60%的平均值。
6. 按照權(quán)利要求1所述的組合浸出方法，其特征在于，使用顯 示溶液中高游離酸度和高的鐵和鋁濃度的來(lái)自常壓浸出(AL)的流出 液溶液(3)，供給加壓浸出(HPAL)，因?yàn)槠渲腥芙獾蔫F和鋁沉淀并 使硫酸(2 )再生的水解過(guò)程使硫酸(2 )的添加量減少40°yi。
7. 按照權(quán)利要求6所述的浸出方法，其特征在于，在組合浸出 中，所加的硫酸(2)有相當(dāng)大的節(jié)約，約40%，而不使鎳的浸提率受 到損害，對(duì)方案的經(jīng)濟(jì)可行性具有直接影響。
全文摘要
一種組合浸出方法，該法包括通過(guò)組合實(shí)施兩個(gè)或多個(gè)串聯(lián)浸出階段使礦石的可溶組分溶解的方法，該串聯(lián)浸出階段具有含常壓浸出(AL)的第一階段和第二加壓浸出(HPAL)階段。這種組合方法發(fā)生在中等粒度部分(0.075～0.5mm)(1)進(jìn)行常壓浸出(AL)時(shí)，具有高濃度的溶解的鐵和鋁以及高殘留酸度的流出液。把這種所述流出液(3)送進(jìn)隨后的細(xì)粒度部分(＜0.075mm)(4)的酸加壓浸出(HPAL)階段并且在再次使用游離酸度時(shí)，通過(guò)鐵和鋁在水解反應(yīng)中沉淀使硫酸再生，因而使加入的硫酸顯著降低。
文檔編號(hào)C22B9/00GK101356292SQ200680047627
公開(kāi)日2009年1月28日 申請(qǐng)日期2006年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月10日
發(fā)明者F·D·曼德斯, R·D·S·考斯塔 申請(qǐng)人:瓦利·德·利奧多斯公司