專利名稱：一種過渡層紅土鎳礦濕法浸出的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及濕法冶金領(lǐng)域，尤其涉及一種過渡層紅土鎳礦濕法處理提取鎳的方法。
背景技術(shù)：
紅土鎳礦可以簡(jiǎn)單分為褐鐵礦類型、殘積礦類型和硅鎂鎳礦類型，其主要區(qū)別在于礦石中鐵和鎂的含量不同。一般殘積礦類礦石含鎂較高，而褐鐵礦型紅土鎳礦含鐵較高而鎂含量低。過渡層紅土鎳是褐鐵礦石與硅鎂鎳礦石的機(jī)械混合物，屬于殘積礦類型。目前工業(yè)化生產(chǎn)中有火法熔煉生產(chǎn)鎳鐵或高冰鎳(簡(jiǎn)稱火法工藝)、還原焙燒氨浸生產(chǎn)鎳產(chǎn)品(稱CARON工藝)、以酸浸全濕法生產(chǎn)金屬鎳或含鎳中間產(chǎn)品三種主要的冶煉工藝用于處理紅土鎳礦。不同類型的礦石需采用不同的冶煉工藝?；鸱üに囀堑V石經(jīng)干燥后進(jìn)行高溫還原焙燒，然后在電爐內(nèi)進(jìn)行熔煉，產(chǎn)出鎳鐵或高冰鎳(在加入硫的情況下)。產(chǎn)品Ni含量25% 35%鎳鐵；或Ni含量> 75%高冰鎳。該工藝流程金屬回收率一般大于90%，但不能綜合回收礦石中的鈷。由于礦石需要干燥、焙燒和在1600°C下熔煉，因而能耗高。該工藝是最早用于工業(yè)鎳冶煉的工藝，技術(shù)成熟可靠，適用于處理以殘積層礦為主的礦石。從經(jīng)濟(jì)角度上考慮，動(dòng)力費(fèi)用較低時(shí)，鎳的最低品位應(yīng)為1.7%;動(dòng)力費(fèi)用高時(shí)， 鎳的品位為大于2. 0%。CARON工藝是礦石經(jīng)干燥后在700°C下鎳被選擇性還原成金屬鎳(鈷和部分鐵一起被還原)，金屬化的鎳經(jīng)過氨浸，回收鎳鈷。該工藝流程金屬回收率偏低，一般鎳在70 80%，鈷40 60%。由于礦石需要干燥、焙燒能耗高，該工藝可以處理含鎂在10%左右的礦石，目前世界上有四家在采用該工藝生產(chǎn)。高壓酸浸(HPAL)工藝金屬回收率高，并且可以綜合回收鈷，鎳和鈷的回收率一般為88% 92%。為了進(jìn)一步降低酸耗和減少中和劑石灰石的消耗，在強(qiáng)化高壓酸浸工藝 (EPAL)中，采用高鎂的礦石中和高壓浸出后殘酸。該工藝綜合能耗進(jìn)一步降低，并提高資源利用率。硫酸消耗是高壓酸性(HPAL)工藝的主要成本，因而高壓酸浸工藝一般適用于處理含鎂小于4%的褐鐵礦層礦石，強(qiáng)化高壓酸浸(EPAL)工藝由于分別處理高鎂和低鎂礦石， 因而可以處理含鎂更高的礦石。基于以上工藝存在的不足，本發(fā)明提出采用過渡層紅土鎳礦洗礦分離鐵質(zhì)礦與鎂質(zhì)礦，鐵質(zhì)礦常溫常壓浸出，鎂質(zhì)礦堆浸的生產(chǎn)工藝。該工藝流程簡(jiǎn)單，礦石不需進(jìn)行預(yù)處理，浸出設(shè)備為常規(guī)設(shè)備，能耗低，酸耗低，除雜效果好等優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡(jiǎn)單且能耗低的處理過渡層紅土鎳礦提取鎳鈷的方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種過渡層紅土鎳礦濕法浸出的方法，其特征在于，所述包括以下步驟
(1)將過渡層紅土鎳礦進(jìn)行洗礦處理，洗礦獲得粘土質(zhì)的褐鐵礦型紅土鎳礦礦漿及礦石質(zhì)的硅鎂鎳礦型紅土鎳礦碎石成份，將硅鎂鎳礦成份與褐鐵礦型紅土鎳礦成份分離開來；
(2)將(1)步驟得到的硅鎂鎳礦進(jìn)行破碎、分級(jí)處理，分選出1 IOmm粒級(jí)的礦石送去作堆浸處理浸提金屬鎳，粒徑在Imm以下的礦石經(jīng)機(jī)械研磨成-100目粒徑的硅鎂鎳礦漿；
(3)將(1)步驟洗礦過程直接獲得的褐鐵礦型紅土鎳礦漿加入酸進(jìn)行常壓、加熱攪拌浸出；
(4)將(2)步驟中獲得的硅鎂鎳礦漿及所述的堆浸處理后獲得的含鎳溶液加入(3)步驟酸浸反應(yīng)后的礦漿中以中和礦漿中的余酸；
(5)將(4)步驟反應(yīng)后的礦漿中直接加入石灰乳或石灰石漿升高pH值，以鐵礬的形式除去溶液中的鐵；
(6)將(5)步驟獲得的漿料先用濃密機(jī)進(jìn)行初步的固液分離，然后再經(jīng)壓濾機(jī)進(jìn)行精細(xì)過濾，獲得的含鎳水溶液送進(jìn)一步的加工處理。本發(fā)明的一種過渡層紅土鎳礦濕法浸出的方法，其特征在于，在步驟(3)中， 所述的酸為硫酸，浸出溫度為80 100°C，硫酸與干礦的質(zhì)量比為0. 6 1. 5 :1，浸出時(shí)間為0. 5 3小時(shí)。本發(fā)明的一種過渡層紅土鎳礦濕法浸出的方法，其特征在于，在步驟(4)中， 硅鎂鎳礦礦漿的加入量以能中和(3)步驟浸后的礦漿中的游離酸來確定，硅鎂鎳礦干礦的加入量為褐鐵礦型紅土鎳礦干礦的15% 50%。本發(fā)明的一種過渡層紅土鎳礦濕法浸出的方法，其特征在于，在步驟(5)中， 在保持?jǐn)嚢璧那闆r下往礦漿中加入石灰漿或石灰石漿，升高礦漿的PH值到2. 5 3. 5，過程溫度維持在80 100°C，反應(yīng)時(shí)間為1. 5 3小時(shí)。本發(fā)明的一種過渡層紅土鎳礦濕法浸出的方法，其特征在于，在步驟(2)中，堆浸的浸礦劑為硫酸。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明通過洗礦分離出褐鐵礦型紅土鎳礦礦漿及硅鎂鎳礦型紅土鎳礦，將褐鐵礦型紅土鎳礦礦漿采用常壓高酸攪拌浸出；用硅鎂鎳礦礦漿中和余酸，降低了消耗，提高了鎳浸出率，還可初步除去含鎳溶液中的鐵雜質(zhì)，為后續(xù)處理提供便利。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
一種印尼產(chǎn)的過渡層紅土鎳礦，經(jīng)礦樣分析，其成份見下表項(xiàng)目J E'5 X^Z Iffe ιT石粒級(jí)占比伊feNiFeMgCo\4Qmm16. 43L 88-S. 5014. 410. 01610 iQmm1 a Go· . 4 i1 ^La ο0. 0141 1 Qmm22.641. 137. 4412. 010. 015100目 Imm7. 091. 389. 6011. 570,082—100 目40. 291. 7422, 137. 160. 047
將紅土鎳礦進(jìn)行洗礦處理，洗礦直接獲得的-100目礦漿即為含鐵高含鎂低的褐鐵礦型紅土鎳礦礦漿；對(duì)大于100目的硅鎂鎳礦進(jìn)行破碎分級(jí)處理，其中1 IOmm粒級(jí)的部份直接送去堆浸處理；大于IOmm的部份返回系統(tǒng)重新破碎分級(jí)；小于Imm的部份送去球磨， 磨細(xì)成-100目的礦漿，這部份礦漿即是用于中和處理的硅鎂鎳礦礦漿。將洗出的褐鐵礦型紅土鎳礦礦漿用濃密機(jī)處理，濃縮成含固量達(dá)到30%的礦漿，將此礦漿加入攪拌浸出槽，按干礦質(zhì)量的1. 5倍加入濃硫酸進(jìn)行常壓高酸浸出，浸出過程溫度保持100°C，浸出30分鐘后，經(jīng)分析檢測(cè)，礦漿中游離的H2SO4濃度為62g/L，將堆浸后的含鎳溶液加入礦漿中，再按褐鐵礦型紅土鎳礦干礦量的50%的比例加入磨細(xì)的-100目硅鎂鎳礦礦漿，繼續(xù)攪拌浸出2 小時(shí)，經(jīng)檢測(cè)礦漿的PH值升至1. 1，在保持?jǐn)嚢璧那闆r下往礦漿中加入石灰漿，緩慢地升高礦漿的PH值到3. 5，過程溫度維持在80°C，反應(yīng)時(shí)間3小時(shí)。將反應(yīng)后的礦漿先用濃密機(jī)進(jìn)行初步的固液分離，然后再經(jīng)壓濾機(jī)進(jìn)行精細(xì)過濾，固液分離后獲得含鎳水溶液，經(jīng)分析檢測(cè)，溶液中含=Ni 3. 5g/L，F(xiàn)e 0. lg/L，Mg 45g/L，以渣計(jì)鎳的浸出率達(dá)到92. 5%，溶液可送進(jìn)一步的加工處理。
實(shí)施例2
一種印尼產(chǎn)的過渡層紅土鎳礦，先將紅土鎳礦進(jìn)行洗礦處理，洗礦直接獲得的-100目礦漿即為含鐵高含鎂低的褐鐵礦型紅土鎳礦礦漿；對(duì)大于100目的硅鎂鎳礦進(jìn)行破碎分級(jí)處理，其中1 IOmm粒級(jí)的部份直接送去堆浸處理；大于IOmm的部份返回系統(tǒng)重新破碎分級(jí)；小于Imm的部份送去球磨，磨細(xì)成-100目的硅鎂鎳礦礦漿，處理后的礦漿取樣烘干后， 經(jīng)礦樣分析，其成份見下表
I 類型元素的含量(以千基計(jì))% ι KiFeMgCoI 竭鐵ITir漿1. 6520. 568· 120. OlSI 珪鎂鎳礦礦漿1 ·。6'i , Cf X 5a "i^J50. 014I 1 ICttm硅鎂鎳^廣粒1, 59Τ, 4614. 510. 015
將洗出的褐鐵礦型紅土鎳礦礦漿用濃密機(jī)處理，濃縮成含固量達(dá)到30%的礦漿，將此礦漿加入攪拌浸出槽，按干礦質(zhì)量的0. 6倍加入濃硫酸進(jìn)行常壓高酸浸出，浸出過程溫度保持80°C，浸出3小時(shí)后，經(jīng)分析檢測(cè)，礦漿中游離的吐504濃度為33g/L，將堆浸后的含鎳溶液加入礦漿中，再按褐鐵礦型紅土鎳礦干礦量的15%的比例加入磨細(xì)的-100目硅鎂鎳礦礦漿，繼續(xù)攪拌浸出2小時(shí)，經(jīng)檢測(cè)礦漿的pH值升至1. 2，在保持?jǐn)嚢璧那闆r下往礦漿中加入石灰石漿，緩慢地升高礦漿的PH值到2. 5，過程溫度維持在100°C，反應(yīng)時(shí)間1.5小時(shí)。將反應(yīng)后的礦漿先用濃密機(jī)進(jìn)行初步的固液分離，然后再經(jīng)壓濾機(jī)進(jìn)行精細(xì)過濾，固液分離后獲得含鎳水溶液，經(jīng)分析檢測(cè)，溶液中含Ni 4. 2g/L，F(xiàn)e 0. 2g/L，Mg 38g/L，以渣計(jì)鎳的浸出率達(dá)到89. 55%，溶液可送進(jìn)一步的加工處理。
權(quán)利要求
1.一種過渡層紅土鎳礦濕法浸出的方法，其特征在于，所述包括以下步驟(1)將過渡層紅土鎳礦進(jìn)行洗礦處理，洗礦獲得粘土質(zhì)的褐鐵礦型紅土鎳礦礦漿及礦石質(zhì)的硅鎂鎳礦型紅土鎳礦碎石成份，將硅鎂鎳礦成份與褐鐵礦型紅土鎳礦成份分離開來；(2)將(1)步驟得到的硅鎂鎳礦進(jìn)行破碎、分級(jí)處理，分選出1 IOmm粒級(jí)的礦石送去作堆浸處理浸提金屬鎳，粒徑在Imm以下的礦石經(jīng)機(jī)械研磨成-100目粒徑的硅鎂鎳礦漿；(3)將(1)步驟洗礦過程直接獲得的褐鐵礦型紅土鎳礦漿加入酸進(jìn)行常壓、加熱攪拌浸出；(4)將(2)步驟中獲得的硅鎂鎳礦漿及所述的堆浸處理后獲得的含鎳溶液加入(3)步驟酸浸反應(yīng)后的礦漿中以中和礦漿中的余酸；(5)將(4)步驟反應(yīng)后的礦漿中直接加入石灰乳或石灰石漿升高pH值，以鐵礬的形式除去溶液中的鐵；(6)將(5)步驟獲得的漿料先用濃密機(jī)進(jìn)行初步的固液分離，然后再經(jīng)壓濾機(jī)進(jìn)行精細(xì)過濾，獲得的含鎳水溶液送進(jìn)一步的加工處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述的酸為硫酸，浸出溫度為80 100°C，硫酸與干礦的質(zhì)量比為0. 6 1. 5 :1，浸出時(shí)間為0. 5 3小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(4)中，硅鎂鎳礦礦漿的加入量以能中和(3)步驟浸后的礦漿中的游離酸來確定，硅鎂鎳礦干礦的加入量為褐鐵礦型紅土鎳礦干礦的15% 50%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(5)中，在保持?jǐn)嚢璧那闆r下往礦漿中加入石灰漿或石灰石漿，升高礦漿的PH值到2. 5 3. 5，過程溫度維持在80 100°C， 反應(yīng)時(shí)間為1. 5 3小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(2)中，堆浸的浸礦劑為硫酸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種過渡層紅土鎳礦濕法浸出的方法，該方法先將過渡層紅土鎳礦進(jìn)行洗礦處理，分離出褐鐵礦型紅土鎳礦與硅鎂鎳礦型紅土鎳礦；然后將硅鎂鎳礦進(jìn)行破碎、分級(jí)處理，分選出1～10mm粒級(jí)的礦石送去作堆浸處理浸提金屬鎳，粒徑在1mm以下的礦石經(jīng)機(jī)械研磨成-100目粒徑的硅鎂鎳礦漿；褐鐵礦礦漿加入濃硫酸進(jìn)行常壓高酸浸出，然后將硅鎂鎳礦漿及堆浸后的含鎳溶液加入高酸浸出后的礦漿中和余酸，再加入石灰乳或石灰石漿除鐵；將除鐵后的漿料先用濃密機(jī)進(jìn)行初步的固液分離，然后再經(jīng)壓濾機(jī)進(jìn)行精細(xì)過濾，獲得的含鎳水溶液可送進(jìn)一步的加工處理。本發(fā)明流程簡(jiǎn)單，礦石不需進(jìn)行預(yù)處理，浸出設(shè)備為常規(guī)設(shè)備、酸耗低、除雜效果好、鎳的回收率高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C22B23/00GK102212684SQ20111015213
公開日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2011年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月8日
發(fā)明者丘能, 付海闊, 施貴添, 李海燕, 王亞秦, 王多冬, 陳彥林 申請(qǐng)人:廣西銀億科技礦冶有限公司