專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種從鐵質(zhì)鎳礦中提取金屬鎳鈷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于有色金屬冶金領(lǐng)域，特別是涉及從紅土鎳礦中的鐵質(zhì)鎳礦提取金屬鎳鈷及尾氣制酸的方法。
背景技術(shù)：
：鎳資源系國(guó)家緊缺戰(zhàn)略資源，全球已探明W儲(chǔ)量約230億噸，鎳總量大約為2.2億噸，其中紅土lir約為126億噸，鎳含量約為1.6億噸，約占鎳礦總資源的70%。公知的開(kāi)發(fā)紅土鎳礦工藝粗分為火法、濕法及火濕法結(jié)合三類(lèi)?；鸱ㄒ睙捁に嚕饕巧a(chǎn)粒鎳、熔煉鎳鐵和熔煉鎳锍。濕法冶煉工藝，主要是加壓酸浸?；饾穹ńY(jié)合工藝，主要是還原焙t常壓氨浸及離析-還原焙l選礦。加拿大法恩.哈巴希在《國(guó)外金屬選礦》1998年第19期介紹了在高溫和壓力下用硫酸浸出含鎳紅土礦。雖然含有大量紅土的三氧化鐵溶解在硫酸中，但是在高溫下三價(jià)鐵離子水化沉淀鐵氧化物并產(chǎn)生酸。在250。C和4000kPa時(shí)用襯有耐酸磚的垂直高壓釜從位于莫阿(Moa)的庫(kù)班紅土中回收鎳。加壓酸浸紅土鎳礦，具有浸出率高、時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是設(shè)備投資大、設(shè)備要求高；對(duì)含鎂高的礦耗酸高，對(duì)處理出低品位的紅土鎳礦，成本高，因此加壓酸浸，對(duì)原料要求高，酸浸工藝適合于處理低鎂含量的氧化鉱礦石中鎂含量過(guò)高會(huì)增加酸的消織高操作成本，對(duì)工藝過(guò)程也會(huì)帶來(lái)影響。何煥華在《中國(guó)有色冶金》2004年第6期闡述了火法濕法相結(jié)合的工藝處理氧化鎳的工廠，目前世界上只有日本冶金(NipponYakim)公司的大江山冶煉廠(OyamaSmelter)使用該工藝。過(guò)程為原礦磨細(xì)與粉煤混^睏(是否加離析氯化齊嚅進(jìn)一步核實(shí))，團(tuán)礦千燥后高溫還原焙燒，悟燒礦磨細(xì)漿化后進(jìn)行選礦(重選和磁選)產(chǎn)出鎳鐵合金產(chǎn)品。該工藝的最大特點(diǎn)是生產(chǎn)成本低，85%的能耗由煤J^[共(噸礦耗煤160180kg)。與電爐熔煉(80%會(huì)繼為電能，噸礦電耗560600kW'h)相比，前者會(huì)雜僅為后者的30%左右。該工藝的主要問(wèn)題是粉煤與礦石有效混合及還原浩燒溫度的穩(wěn)定控制，常因這些問(wèn)題使技術(shù)指標(biāo)不穩(wěn)定。但從節(jié)能、低成本和適于處謝氐品位氧化鎳礦資源的角度出發(fā)，該工藝值得進(jìn)一步研究完善和推廣。俄羅斯的石開(kāi)究人員也研究了離析i^燒-浮選(或磁選)工藝處理烏拉爾氧化鎳礦，認(rèn)為它是目前唯一能處理招可類(lèi)型的氧化鎳礦，且倉(cāng)繼及加工成本較低的方法。隨著硫化鎳礦資源的逐漸枯竭，紅土nr的開(kāi)發(fā)已成為全世界的熱點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外目前紅土n的處理工藝主要為電爐熔煉鎳鐵和鎳锍、加壓或常壓酸浸、還原氨浸和離析選礦。綜合比較，電爐熔煉鎳鐵和鎳锍屬于高耗能工藝；酸浸處理高鎂礦時(shí)酸耗大，還原氨浸環(huán)保壓力大，離析-選礦存在氯化氫污染等問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明旨在克服上虹藝存在的缺陷，提供一種酸化焙t水浸從^MW中提取金屬鎳及尾氣制酸的方法。該方法具有操作簡(jiǎn)單、設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定、設(shè)備檢修方便、生產(chǎn)效率高、鎳鈷浸出率高、生產(chǎn)時(shí)間短等特點(diǎn)。此外，本技術(shù)在生產(chǎn)過(guò)程中所需的硫酸可以循環(huán)使用，硫磺燃燒的產(chǎn)生的熱量還可以減少燒燒所需的能耗。本發(fā)明按以下步驟完成^W經(jīng)破細(xì)、加入一定量的濃硫酸(或硫磺或黃鐵礦)混勻、;)^燒、水浸、過(guò)濾即可得到硫酸鎳、硫^^古溶液，所產(chǎn)生的二氧化硫及三氧化硫可用于制酸，所產(chǎn)生的渣經(jīng)過(guò)處理可作為鐵精礦出售，具有潛在的工業(yè)應(yīng)用前景。其特征在于(1)礦石需要破細(xì)，粒度為-400目8mm。(2)酸為5098°/。的硫酸，硫酸的用量是礦中金屬元素的理論消耗量的110倍。(3)硫磺或黃鐵礦的用量是礦中金屬元素的理論消耗量的110倍。(4)焙燒設(shè)備可為沸騰爐或其他用于加熱的各種窯爐。(5)產(chǎn)生的二氧化硫可用于制^l酸，從而使硫酸能重復(fù)利用，降低酸耗。(6)酸化燒燒溫度控制在150900。C，時(shí)間l5h。(7)j^燒物干燥磨細(xì)后可直接過(guò)濾或制團(tuán)過(guò)濾，團(tuán)的直徑為530mra。(8)7jC浸溫度為室溫85。C95。C，時(shí)間為110小時(shí)，鎳浸出率大于95%，鈷浸出濾大于90%。(9)浸出渣經(jīng)過(guò)處理可作為鐵精礦出售。圖面說(shuō)明圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。具體實(shí)駄式鐵質(zhì)iir的化學(xué)成分如下表一頓w中主要組分的化學(xué)分職果<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>鐵質(zhì)H礦經(jīng)破細(xì)、加入一定量的濃硫酸(或硫磺或黃鐵礦)混勻、焙燒、7jC浸、過(guò)濾即可得到硫酸鎳、硫酸鈷溶液，所產(chǎn)生的二氧化硫及三氧化硫可用于制備硫酸，所產(chǎn)生的渣經(jīng)過(guò)處理可作為鐵精礦出售，具有潛在的工業(yè)應(yīng)用前景。其特征在于(1)礦石需要破細(xì)，粒度為-400目8鵬。(2)酸為5098%的硫酸，硫酸的用量是礦中金屬元素的理論消耗量的110倍。(3)硫磺或黃鐵礦的用量是礦中金屬元素的理論消耗量的110倍。(4)焙"燒設(shè)備可為沸騰爐或其他用于加熱的各種窯爐。(5)產(chǎn)生的二氧化硫可用于制備硫酸，從而使硫酸能重復(fù)利用，降低酸耗。(6)酸化焙燒溫度控制在150900。C，時(shí)間l5h。(7);)^燒物^P燥磨細(xì)后可直接過(guò)濾或制團(tuán)過(guò)濾，團(tuán)的直徑為530nim。(8)7JC浸溫度為室溫95。C，時(shí)間為110小時(shí)，鎳浸出率大于95%，鈷浸出濾大于90%。(9)浸出渣經(jīng)過(guò)處理可作為鐵精礦出售。實(shí)施例l:臬礦10Kg，破細(xì)到-200目占75%，加入原礦元素理論消耗硫酸量的1.5倍混勻，在150。C下沸騰焙燒1h，焙鵬制戯徑為5咖的球團(tuán)，在^g為室溫時(shí)水浸1h，鎳的浸出率為50%，鈷的浸出率為35%，鐵的浸出率為50%。實(shí)施例2:頓,W10Kg，破細(xì)到-400目占75%，加入原礦元素理論消耗硫酸量的10倍混勻，在800°C下沸騰悟燒3h，焙燒物律誠(chéng)直徑為15咖的球團(tuán)，在為45。C時(shí)水浸10h，鎳的浸出率為95%，鈷的浸出率為90%，鐵的浸出率為4.6%。實(shí)施例3:麵W10Kg，破細(xì)到-8,占75%，加入原礦元素理論消耗硫酸量的5倍混勻，在900°C下沸騰唐燒5h，浩^4勿制成直徑為30mm的球團(tuán)，在纟鵬為95。C時(shí)水浸5h，鎳的浸出率為75%，鈷的浸出率為55%，鐵的浸出率為10%。實(shí)施例4:鐵質(zhì)鎳礦10Kg，破細(xì)到-200目占75%，加入原礦元素理論消耗硫酸量的5倍混勻，在700。C下沸it焙燒3h，在溫度為15'C時(shí)7jC浸3h，鎳的浸出率為85%，鈷的浸出率為80%，鐵的浸出率為16%。實(shí)施例5:頓WlOKg，破細(xì)至lJ-40目占75%，加入原礦元素理論消耗硫酸量的5倍混勻，在800°C下沸J^焙燒5h，在溫度為95。C時(shí)7夂浸5h，鎳的浸出率為95%，鈷的浸出率為55%，鐵的浸出率為10%。權(quán)利要求1、一種從鐵質(zhì)鎳礦中提取金屬鎳鈷的方法，其特征在于按以下步驟完成鐵質(zhì)鎳礦經(jīng)破細(xì)、加入一定量的濃硫酸(或硫磺或黃鐵礦)混勻、焙燒、水浸、過(guò)濾可得到硫酸鎳、硫酸鈷溶液和尾渣，尾渣經(jīng)處理可作為鐵精礦出售，所產(chǎn)生的二氧化硫及三氧化硫可用于制備硫酸。2、根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的方法，其特征在于:所述的MIW經(jīng)破細(xì)的粒度為-400目8mm。3、根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的方法，其特征在于所述的濃硫酸為5098%的硫酸，硫酸的用量是礦中金屬元素的理論消耗量的110倍；所述的硫磺或黃鐵礦的用量是礦中金屬元素的理論消耗量的110倍。4、根據(jù)*51利要求書(shū)1所述的方法，其特征在于所述的焙^燒設(shè)備可為沸騰爐或其他可用于加熱的窯爐。5、根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1戶(hù)腿的方法，其特征在于所述的酸化悟燒溫度控制在15090(TC，時(shí)間l5h，皆鵬千燥磨細(xì)后可直接過(guò)濾或制團(tuán)過(guò)濾，團(tuán)的直徑為530mra。6、根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的方法，其特征在于所述的水浸為15°C90°C，時(shí)間為1IO小時(shí)，鎳浸出率大于95%，鈷浸出濾大于9(M。全文摘要本發(fā)明涉及一種從鐵質(zhì)鎳礦中提取金屬鎳鈷的方法。鐵質(zhì)鎳礦經(jīng)破細(xì)，加入一定量的硫酸(或硫磺或黃鐵礦)混勻，在150℃～900℃下沸騰焙燒1～5h，然后在室溫～95℃下水浸1～10h，經(jīng)過(guò)濾即可得到硫酸鎳、硫酸鈷溶液，鎳的浸出率可以達(dá)到95％，鈷的浸出率可以達(dá)到90％，同時(shí)產(chǎn)生的尾渣經(jīng)處理可作為鐵精礦出售。酸化焙燒工藝可采用沸騰爐，還可采用其他各種加熱窯爐，所產(chǎn)生的二氧化硫及三氧化硫可用于制備硫酸，從而降低酸耗，該工藝95％以上的鐵不消耗硫酸。本工藝具有鎳鈷浸出率高、酸耗低、環(huán)境友好、易于規(guī)?；⒉僮骱?jiǎn)單、設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定、設(shè)備維修費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，為鐵質(zhì)鎳礦中金屬鎳鈷的提取開(kāi)辟了一條可行的新途徑。文檔編號(hào)C22B23/00GK101250626SQ20081005818公開(kāi)日2008年8月27日申請(qǐng)日期2008年3月18日優(yōu)先權(quán)日2008年3月18日發(fā)明者關(guān)曉偉,吳曉峰,昝林寒,楠李,李柏榆,汪云華,童偉峰,范興祥,趙家春,郭亞琴申請(qǐng)人:貴研鉑業(yè)股份有限公司