專(zhuān)利名稱(chēng)：一種低成本提高紅土鎳礦鎳鈷浸出率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有色金屬冶金領(lǐng)域，涉及一種通過(guò)結(jié)合火法前處理，低成本提高紅土鎳礦 鎳鈷浸出率且同時(shí)抑制鐵的浸出的方法。
背景技術(shù)：
鎳在地球上是第24豐度的元素，廣泛應(yīng)用于冶金、材料等領(lǐng)域。世界上可供開(kāi)采的鎳 資源有兩類(lèi) 一類(lèi)是硫化鎳礦，占陸地鎳資源的40%，另一類(lèi)為紅土鎳礦，占60%。而世 界上55%的鎳產(chǎn)品都是從硫化礦中提取的，從紅土鎳礦中提取的鎳不到45%。但隨著不斷 的開(kāi)采，硫化鎳礦資源越來(lái)越少以及開(kāi)采成本的日益提高，紅土鎳礦已被認(rèn)為將來(lái)開(kāi)發(fā)的 主要鎳資源。
氧化鎳礦(俗稱(chēng)紅土礦)中鎳、鈷、銅的品位較低，不宜火法冶煉，常采用兩種濕法冶 金工藝 一種是還原焙燒、氨浸工藝，即RRAL，另一種是硫酸加壓酸浸工藝，即HPAL。 但是兩種工藝分別存在著處理成本和設(shè)備要求高，并且浸出液雜質(zhì)元素浸出率高，從而造 成后續(xù)處理成本的上升等問(wèn)題，進(jìn)而影響到整個(gè)工藝的經(jīng)濟(jì)性。因此如何降低紅土礦提取 有價(jià)金屬的操作成本，就成為鎳濕法冶金中的熱點(diǎn)。
本發(fā)明通過(guò)對(duì)紅土礦進(jìn)行活化焙燒預(yù)處理的方法，改變和破壞礦的部分物相結(jié)構(gòu)，提
高礦石比表面積，使鎳鈷存在的物相被破壞而使其浸出率提高，同時(shí)改變了雜質(zhì)鐵存在的
物相，增加其浸出活化能，降低浸出速率，在一定反應(yīng)時(shí)間內(nèi)形成鐵與鎳鈷最大程度的分
離。本方法以鹽酸或硫酸作為浸出劑的方法浸出經(jīng)過(guò)預(yù)處理的低含鎳量紅土礦(含鎳1.5%
以下)，工藝簡(jiǎn)單、能耗低和設(shè)備投資少(不使用高壓釜)，易于產(chǎn)業(yè)化。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)難于處理低品位紅土鎳礦之不足，本發(fā)明提供一種投資少、工藝簡(jiǎn)單、 能耗低、生產(chǎn)成本低的從低品位紅土鎳礦中提高鎳鈷浸出率的方法。 本發(fā)明通過(guò)下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn).
一種低成本提高低品位紅土鎳礦鎳鈷浸出率的方法，包括以下步驟-
A、 先將紅土礦石用破碎機(jī)破碎，然后用磨礦機(jī)礦磨至100目；
B、 將100目的礦粉放置在焙燒爐中升溫至90 110。C密閉焙燒25 35min;C、 將焙燒溫度升至260 420'C，并不斷鼓入空氣進(jìn)行焙燒50 70min;
D、 將焙燒好的礦粉冷卻至50 55'C，即可進(jìn)行浸出反應(yīng)。
A步中所述礦石為塊狀的物料時(shí)采用顎式破碎和對(duì)輥磨料的方式進(jìn)行，礦石為粉狀時(shí) 直接進(jìn)行過(guò)篩處理。
A步中所述礦石含水量不超過(guò)8%。
D步中浸出反應(yīng)采用硫酸作為浸出劑，其用量為礦石中金屬元素所需硫酸理論量的0.8 倍，固液比為l: 2.5~3.5,浸出時(shí)間1.5 3h;采用鹽酸作為浸出劑，其用量為礦石中金屬 元素所需鹽酸理論量的1倍，固液比為l: 3.5~4.5，浸出時(shí)間0.5 1.5h。
D步中冷卻后的礦粉采用鹽酸或硫酸進(jìn)行浸出時(shí)溫度為45 55°C 。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果本方法通過(guò)對(duì)紅土礦進(jìn)行二次焙燒，一 次焙燒在90 1 l(TC密閉進(jìn)行30min左右，二次焙燒在260 42(TC通空氣情況下焙燒lh 左右，改變了礦物中包含鎳鈷金屬的物相結(jié)構(gòu)，使其更為容易受到浸出劑的浸取，實(shí)現(xiàn)了 在較低溫度和酸耗的情況下提高鎳鈷浸出率；焙燒的同時(shí)，改變了鐵存在的結(jié)構(gòu)，增加了 其浸出活化能，降低了鐵的浸出。采用上述方案，可在常壓下從低品位紅土鎳礦浸出鎳和 鈷，鎳鈷的浸出率可達(dá)93%和87%，鐵的浸出率最低可降至30%左右。其生產(chǎn)規(guī)模大小可 控，所用酸量降低30%，反應(yīng)溫度降低40%，并且反應(yīng)時(shí)間縮短50%，相對(duì)未進(jìn)行前處理 而直接浸出其操作成本顯著降低。本發(fā)明具有工藝路徑簡(jiǎn)單，流程短，設(shè)備簡(jiǎn)單，能耗低， 運(yùn)行費(fèi)用低，不污染環(huán)境，鎳鈷提取率高，操作簡(jiǎn)便，生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)，從而為低品位 紅土鎳礦的開(kāi)發(fā)利用提供了極為有效且經(jīng)濟(jì)實(shí)用的途徑。


圖l為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述而非對(duì)本發(fā)明的限制。 實(shí)施例1
將礦石通過(guò)磨礦機(jī)磨碎后篩分取IOO目料，投入到焙燒爐中，升溫至95'C，開(kāi)始計(jì)時(shí) 密閉保溫30min，繼續(xù)升溫至28(TC，其間不斷通入空氣，焙燒lh后空氣中冷卻至50°C。 將冷卻后的礦料投入至反應(yīng)釜中，加入為礦石中所有金屬元素所需硫酸理論量的0.8倍硫 酸，調(diào)整固液比為l: 2.5，浸出溫度50'C，反應(yīng)1.5h后固液分離。
通過(guò)以上條件控制，低品位紅土鎳礦鎳浸出率為93.08%，鈷的浸出率為87%，鐵的浸 出率降為65%。實(shí)施例2
將礦石通過(guò)磨礦機(jī)磨碎后篩分取100目料，投入到焙燒爐中，升溫至105°C，開(kāi)始計(jì) 時(shí)密閉保溫30min，繼續(xù)升溫至300'C，其間不斷通入空氣，焙燒lh后空氣中冷卻至50 'C。將冷卻后的礦料投入至反應(yīng)釜中，加入為礦石中所有金屬元素所需鹽酸理論量的1倍 鹽酸，調(diào)整固液比為l: 3.5，浸出溫度5(TC，反應(yīng)1.5h后固液分離。
通過(guò)以上條件控制，低品位紅土鎳礦鎳浸出率為93.2%，鈷的浸出率為87%，鐵的浸 出率降為60%。 實(shí)施例3
將礦石通過(guò)磨礦機(jī)磨碎后篩分取100目料，投入到焙燒爐中，升溫至105'C，開(kāi)始計(jì) 時(shí)密閉保溫30min，繼續(xù)升溫至300'C，其間不斷通入空氣，焙燒lh后空氣中冷卻至50 'C。將冷卻后的礦料投入至反應(yīng)釜中，加入為礦石中所有金屬元素所需鹽酸理論量的1倍 鹽酸，調(diào)整固液比為l: 4.5，浸出溫度50'C,反應(yīng)lh后固液分離。
通過(guò)以上條件控制，低品位紅土鎳礦鎳浸出率為91.04%，鈷的浸出率為85%，鐵的浸 出率降為42%。 實(shí)施例4
將礦石通過(guò)磨礦機(jī)磨碎后篩分取100目料，投入到焙燒爐中，升溫至105'C，開(kāi)始計(jì) 時(shí)密閉保溫30min,繼續(xù)升溫至40(TC，其間不斷通入空氣，焙燒lh后空氣中冷卻至50 °C。將冷卻后的礦料投入至反應(yīng)釜中，加入為礦石中所有金屬元素所需硫酸理論量的0.8 倍硫酸，調(diào)整固液比為l: 3.5，浸出溫度50'C,反應(yīng)2h后固液分離。
通過(guò)以上條件控制，低品位紅土鎳礦鎳浸出率為90.26%，鈷的浸出率為87%，鐵的浸 出率降為32%。 實(shí)施例5
將礦石通過(guò)磨礦機(jī)磨碎后篩分取100目料，投入到焙燒爐中，升溫至9(TC，開(kāi)始計(jì)時(shí) 密閉保溫25min，繼續(xù)升溫至420'C，其間不斷通入空氣，焙燒70min后空氣中冷卻至55 'C。將冷卻后的礦料投入至反應(yīng)釜中，加入為礦石中所有金屬元素所需硫酸理論量的0.8 倍硫酸，調(diào)整固液比為l: 3，浸出溫度45'C，反應(yīng)2.5h后固液分離。
通過(guò)以上條件控制，低品位紅土鎳礦鎳浸出率為91.28%,鈷的浸出率為87.89%,鐵 的浸出率降為34.6%。 實(shí)施例6
將礦石通過(guò)磨礦機(jī)磨碎后篩分取100目料，投入到焙燒爐中，升溫至ll(TC，開(kāi)始計(jì)時(shí)密閉保溫35min，繼續(xù)升溫至420°C，其間不斷通入空氣，焙燒50min后空氣中冷卻至 55°C。將冷卻后的礦料投入至反應(yīng)釜中，加入為礦石中所有金屬元素所需鹽酸理論量的1 倍鹽酸，調(diào)整固液比為l: 4，浸出溫度55'C，反應(yīng)0.5h后固液分離。
通過(guò)以上條件控制，低品位紅土鎳礦鎳浸出率為89.95%，鈷的浸出率為88.4%，鐵的 浸出率降為36.7%。
權(quán)利要求
1、一種低成本提高低品位紅土鎳礦鎳鈷浸出率的方法，其特征在于，包括以下步驟A、先將紅土礦石用破碎機(jī)破碎，然后用磨礦機(jī)礦磨至100目；B、將100目的礦粉放置在焙燒爐中升溫至90～110℃密閉焙燒25～35min；C、將焙燒溫度升至260～420℃，并不斷鼓入空氣進(jìn)行焙燒50～70min；D、將焙燒好的礦粉冷卻至50～55℃，即可進(jìn)行浸出反應(yīng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種低成本提高低品位紅土鎳礦鎳鈷浸出率的方法，其特征 在于，A步中所述礦石為塊狀的物料時(shí)采用顎式破碎和對(duì)輥磨料的方式進(jìn)行，礦石為粉狀 時(shí)直接進(jìn)行過(guò)篩處理。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種低成本提高低品位紅土鎳礦鎳鈷浸出率的方法，其 特征在于，A步中所述礦石含水量不超過(guò)88/。。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述一種低成本提高低品位紅土鎳礦鎳鈷浸出率的方法，其特征 在于，D步中浸出反應(yīng)采用硫酸作為浸出劑，其用量為礦石中金屬元素所需硫酸理論量的 0.8倍，固液比為l: 2.5~3.5，浸出時(shí)間1.5 3h;采用鹽酸作為浸出劑，其用量為礦石中金 屬元素所需鹽酸理論量的1倍，固液比為l: 3.5~4.5，浸出時(shí)間0.5 1.5h。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述一種低成本提高低品位紅土鎳礦鎳鈷浸出率的方法，其特征 在于，D步中冷卻后的礦粉采用鹽酸或硫酸進(jìn)行浸出時(shí)溫度為45 55°C。
全文摘要
本發(fā)明提供一種低成本提高低品位紅土鎳礦鎳鈷浸出率的方法。本方法通過(guò)對(duì)紅土礦進(jìn)行二次焙燒，一次焙燒在90～110℃密閉進(jìn)行30min左右，二次焙燒在260～420℃通空氣情況下焙燒1h左右，改變了礦物中包含鎳鈷金屬的物相結(jié)構(gòu)，使其更為容易受到浸出劑的浸取，實(shí)現(xiàn)了在較低溫度和酸耗的情況下提高鎳鈷浸出率；焙燒的同時(shí)，改變了鐵存在的結(jié)構(gòu)，增加了其浸出活化能，降低了鐵的浸出。焙燒料空氣中冷卻至50℃左右，采用加入硫酸或鹽酸50℃左右進(jìn)行浸出，鎳鈷的浸出率可達(dá)93％和87％，鐵的浸出率最低可降至30％左右。
文檔編號(hào)C22B3/06GK101423894SQ20081014380
公開(kāi)日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2008年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月3日
發(fā)明者凌 伍, 劉婉蓉, 張璉鑫, 李新海, 李靈均, 李金輝, 王志興, 符芳銘, 胡啟陽(yáng), 鄭俊超, 顏群軒 申請(qǐng)人:中南大學(xué)