一種改進(jìn)的從尾礦中鈷提取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的從尾礦中鈷提取方法，屬于礦物加工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]全球陸地鎳資源約30%賦存于硫化礦，70%賦存于紅土礦(氧化鎳礦)中。目前全球鎳產(chǎn)量只有約40 %來源于紅土礦。隨著近年來世界上紅土礦項(xiàng)目開發(fā)步伐的加快，預(yù)計(jì)到2012年全球鎳產(chǎn)量中將有50%以上來源于紅土礦。紅土礦具有難選礦的特性，與硫化鎳礦相比，紅土礦供冶煉處理的礦石品位低，冶煉成本高，開發(fā)經(jīng)濟(jì)性相對(duì)較差。處理氧化鎳礦工藝主要分火法和濕法?；鸱ㄖ饕獮檫€原熔煉生產(chǎn)鎳鐵，或者還原熔煉生產(chǎn)鎳锍。濕法主要為氨浸法、高壓酸浸法，其中高壓浸出工藝成為濕法處理紅土礦的主要方法。在紅土礦的高壓浸出工藝中，浸出液要通過板框壓濾或濃密機(jī)濃密溢流等手段與浸出礦渣分離，浸出渣再經(jīng)過多次的洗滌。分離后的浸液還要經(jīng)過中和除雜工序，再次經(jīng)過多級(jí)液固分離及洗滌工作。系統(tǒng)龐大復(fù)雜，效率低下導(dǎo)致設(shè)備投資巨大，生產(chǎn)成本較高，并且鎳鈷的回收率較低。液固分離及洗滌約占總濕法工藝流程的三分之二成本。紅土礦通過高壓浸出可抑制大部分鐵的浸出，但浸液中鐵含量仍大于鎳含量。通過中和除鐵，生成的沉淀粘度大難以洗滌，過濾負(fù)擔(dān)極大。盡管采用多級(jí)洗滌的方法，仍有大量鎳鈷混進(jìn)鐵渣中無法回收。在整個(gè)濕法工藝流程中，除鐵為鎳鈷損失最嚴(yán)重的工序。一般紅土礦高壓浸出工藝鎳總回收率為90%左右，鉆為85%左右，而其中銀鉆是損失大部分是在除鐵工序。紅土礦由于其原料品位低，其開發(fā)利用的關(guān)鍵在于降低生產(chǎn)成本。只有控制低生產(chǎn)成本才能使生產(chǎn)更具有生命力。本發(fā)明采用的礦漿萃取法，是紅土礦高壓浸出后不經(jīng)過液固分離，直接加入中和劑除鐵。除鐵后的礦漿進(jìn)入多級(jí)萃取槽中中，與有機(jī)相萃取劑充分接觸，使萃取劑有選擇性地萃取鎳鈷。萃取完成后在沉降槽中分離出負(fù)載有機(jī)相，礦漿則可直接進(jìn)入尾礦處理系統(tǒng)。萃取劑經(jīng)反萃得到較純凈的鎳、鈷混合溶液，再經(jīng)過常規(guī)的萃取分離鎳、鈷及沉淀、煅燒等工藝得到各種鎳、鈷鹽類產(chǎn)品。本工藝減少了液固分離及洗滌工序，降低了生產(chǎn)成本。工藝新穎獨(dú)特，符合我國鎳冶金的發(fā)展戰(zhàn)略方向。其工藝適應(yīng)性強(qiáng)，廣泛適用于各種類型紅土礦。工藝的產(chǎn)品可根據(jù)市場情況生產(chǎn)氧化鎳(鈷)、鎳(鈷)粉及各類鎳(鈷)鹽，產(chǎn)品種類靈活，市場前景廣闊。本發(fā)明項(xiàng)目對(duì)濕法處理紅土礦資源提供了新的工藝路線，具有十分重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種改進(jìn)的從尾礦中鈷提取方法，礦石利用效率高，增加了經(jīng)濟(jì)效益。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，一種改進(jìn)的從尾礦中鈷提取方法，包括以下步驟:
[0005](I)將尾礦粉碎至最大顆粒直徑為l_2mm后，將粉碎過的尾礦粉加入無機(jī)酸后混合，將混合物加熱至350攝氏度后，在350-400攝氏度的溫度下焙燒10-25分鐘；
[0006](2)將焙燒后的混合物加入去離子水中進(jìn)行浸出反應(yīng)，浸出反應(yīng)終止后加入堿去除多余無機(jī)酸雜質(zhì)；
[0007](3)將步驟(2)得到的混合物固液分離，取出全部分離的液體為混合液I備用；
[0008](4)將步驟(3)固液分離得到的固體尾礦粉均勻粉碎至550目，將粉碎過的尾礦粉加入無機(jī)酸后混合，將混合物加熱至250攝氏度后，在250-280攝氏度的溫度下焙燒10-25分鐘；
[0009](5)將焙燒后的混合物加入去離子水中進(jìn)行浸出反應(yīng)，浸出反應(yīng)終止后加入堿去除多余無機(jī)酸雜質(zhì)；
[0010](6)將步驟(5)得到的混合物固液分離，取出全部分離的液體為混合液Π備用；
[0011 ] (7)將混合液1、混合液Π加入沉降槽內(nèi)，進(jìn)一步液渣分離，將分離后的礦渣定為礦渣I，將沉降后的溶液定為溶液I;
[0012](8)將礦渣I預(yù)加熱至800攝氏度后加入氯化劑后放入去離子水中進(jìn)行再次浸出，浸出后的溶液定為溶液π ；
[0013](9)將溶液I和溶液Π混合后加入固體硫酸鈉至無沉淀析出時(shí)停止加入，使鈣離子形成碳酸鈣后析出，分離沉淀，同時(shí)得溶液m;
[0014](1)將步驟(9)的溶液中加入碳酸鈉溶液至無沉淀析出時(shí)停止加入，形成溶液IV;
[0015](11)將步驟(1)的溶液加入硫化物至無沉淀析出時(shí)停止加入，形成溶液V ；
[0016](12)將溶液V進(jìn)行加熱去水，得到干燥混合物，將干燥混合物經(jīng)過浸出、凈化全濕法進(jìn)行鎳鈷分離，最終得到鈷化合物。
[0017]優(yōu)化的，上述改進(jìn)的從尾礦中鈷提取方法，所述步驟(9)、步驟(10)、步驟(11)中，反應(yīng)時(shí)加熱至300攝氏度。
[0018]優(yōu)化的，上述改進(jìn)的從尾礦中鈷提取方法，所述步驟(9)、步驟(10)、步驟(11)中，浸出反應(yīng)時(shí)加壓至3mpa。
[0019]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于它能克服現(xiàn)有技術(shù)的弊端，方法設(shè)計(jì)合理新穎。
[0020]將尾礦分兩次次粉碎為不同的顆粒等級(jí)，并在每次粉碎的時(shí)均加熱焙燒后再進(jìn)行浸出，這樣能夠提高萃取效率，降低礦物的浪費(fèi)，提高礦石利用效率。
[0021]增加9、10和11步驟進(jìn)行萃取，分別取出溶液中的鈣、銅、錳離子進(jìn)一步提高了萃取質(zhì)量，增加了經(jīng)濟(jì)效益，降低了礦石的浪費(fèi)。
[0022]最后步驟中進(jìn)行浸出、凈化全濕法進(jìn)行鎳鈷分離，相對(duì)于常規(guī)方法，分離度高，雜質(zhì)較少，成品質(zhì)量高。
[0023]本發(fā)明的方法具有工藝簡單、環(huán)境友好、成本低、提取率高和提取產(chǎn)物的純度高等優(yōu)點(diǎn)，適合大型廠礦的推廣應(yīng)用。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)。
[0025]本發(fā)明為一種改進(jìn)的從尾礦中鈷提取方法，包括以下步驟:
[0026](I)將尾礦粉碎至最大顆粒直徑為l-2mm后，將粉碎過的尾礦粉加入無機(jī)酸后混合，將混合物加熱至350攝氏度后，在350-400攝氏度的溫度下焙燒10-25分鐘；
[0027](2)將焙燒后的混合物加入去離子水中進(jìn)行浸出反應(yīng)，浸出反應(yīng)終止后加入堿去除多余無機(jī)酸雜質(zhì)；
[0028](3)將步驟(2)得到的混合物固液分離，取出全部分離的液體為混合液I備用；
[0029](4)將步驟(3)固液分離得到的固體尾礦粉均勻粉碎至550目，將粉碎過的尾礦粉加入無機(jī)酸后混合，將混合物加熱至250攝氏度后，在250-280攝氏度的溫度下焙燒10-25分鐘；
[0030](5)將焙燒后的混合物加入去離子水中進(jìn)行浸出反應(yīng)，浸出反應(yīng)終止后加入堿去除多余無機(jī)酸雜質(zhì)；
[0031](6)將步驟(5)得到的混合物固液分離，取出全部分離的液體為混合液Π備用；
[0032](7)將混合液1、混合液Π加入沉降槽內(nèi)，進(jìn)一步液渣分離，將分離后的礦渣定為礦渣I，將沉降后的溶液定為溶液I;
[0033](8)將礦渣I預(yù)加熱至800攝氏度后加入氯化劑后放入去離子水中進(jìn)行再次浸出，浸出后的溶液定為溶液Π ；
[0034](9)將溶液I和溶液Π混合后加入固體硫酸鈉至無沉淀析出時(shí)停止加入，使鈣離子形成碳酸鈣后析出，分離沉淀，同時(shí)得溶液m;
[0035](1)將步驟(9)的溶液中加入碳酸鈉溶液至無沉淀析出時(shí)停止加入，形成溶液IV;
[0036](11)將步驟(1)的溶液加入硫化物至無沉淀析出時(shí)停止加入，形成溶液V ；
[0037](12)將溶液V進(jìn)行加熱去水，得到干燥混合物，將干燥混合物經(jīng)過浸出、凈化全濕法進(jìn)行鎳鈷分離，最終得到鈷化合物。
[0038]優(yōu)化的，上述改進(jìn)的從尾礦中鈷提取方法，所述步驟(9)、步驟(10)、步驟(11)中，反應(yīng)時(shí)加熱至300攝氏度。
[0039]優(yōu)化的，上述改進(jìn)的從尾礦中鈷提取方法，所述步驟(9)、步驟(10)、步驟(11)中，浸出反應(yīng)時(shí)加壓至3mpa。
[0040]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于它能克服現(xiàn)有技術(shù)的弊端，方法設(shè)計(jì)合理新穎。
[0041]將尾礦分兩次次粉碎為不同的顆粒等級(jí)，并在每次粉碎的時(shí)均加熱焙燒后再進(jìn)行浸出，這樣能夠提高萃取效率，降低礦物的浪費(fèi)，提高礦石利用效率。
[0042]增加9、10和11步驟進(jìn)行萃取，分別取出溶液中的鈣、銅、錳離子進(jìn)一步提高了萃取質(zhì)量，增加了經(jīng)濟(jì)效益，降低了礦石的浪費(fèi)。
[0043]最后步驟中進(jìn)行浸出、凈化全濕法進(jìn)行鎳鈷分離，相對(duì)于常規(guī)方法，分離度高，雜質(zhì)較少，成品質(zhì)量高。
[0044]本發(fā)明的方法具有工藝簡單、環(huán)境友好、成本低、提取率高和提取產(chǎn)物的純度高等優(yōu)點(diǎn)，適合大型廠礦的推廣應(yīng)用。
[0045]當(dāng)然，上述說明并非是對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)，作出的變化、改型、添加或替換，都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種改進(jìn)的從尾礦中鈷提取方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)將尾礦粉碎至最大顆粒直徑為l-2mm后，將粉碎過的尾礦粉加入無機(jī)酸后混合，將混合物加熱至350攝氏度后，在350-400攝氏度的溫度下焙燒10-25分鐘； (2)將焙燒后的混合物加入去離子水中進(jìn)行浸出反應(yīng)，浸出反應(yīng)終止后加入堿去除多余無機(jī)酸雜質(zhì)； (3)將步驟(2)得到的混合物固液分離，取出全部分離的液體為混合液I備用； (4)將步驟(3)固液分離得到的固體尾礦粉均勻粉碎至550目，將粉碎過的尾礦粉加入無機(jī)酸后混合，將混合物加熱至250攝氏度后，在250-280攝氏度的溫度下焙燒10-25分鐘； (5)將焙燒后的混合物加入去離子水中進(jìn)行浸出反應(yīng)，浸出反應(yīng)終止后加入堿去除多余無機(jī)酸雜質(zhì)； (6)將步驟(5)得到的混合物固液分離，取出全部分離的液體為混合液Π備用； (7)將混合液1、混合液Π加入沉降槽內(nèi)，進(jìn)一步液渣分離，將分離后的礦渣定為礦渣I，將沉降后的溶液定為溶液I; (8)將礦渣I預(yù)加熱至800攝氏度后加入氯化劑后放入去離子水中進(jìn)行再次浸出，浸出后的溶液定為溶液Π ; (9)將溶液I和溶液Π混合后加入固體硫酸鈉至無沉淀析出時(shí)停止加入，使鈣離子形成碳酸鈣后析出，分離沉淀，同時(shí)得溶液m; (10 )將步驟(9 )的溶液中加入碳酸鈉溶液至無沉淀析出時(shí)停止加入，形成溶液IV ； (11)將步驟(10)的溶液加入硫化物至無沉淀析出時(shí)停止加入，形成溶液V; (12)將溶液V進(jìn)行加熱去水，得到干燥混合物，將干燥混合物經(jīng)過浸出、凈化全濕法進(jìn)行鎳鈷分離，最終得到鈷化合物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的從尾礦中鈷提取方法，其特征在于:所述步驟(9)、步驟(10)、步驟(11)中，反應(yīng)時(shí)加熱至300攝氏度。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改進(jìn)的從尾礦中鈷提取方法，其特征在于:所述步驟(9)、步驟(1 )、步驟(11)中，浸出反應(yīng)時(shí)加壓至3mpa。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改進(jìn)的從尾礦中鈷提取方法，其特征在于：包括以下步驟：（1）將尾礦粉碎至最大顆粒直徑為1-2mm后，將粉碎過的尾礦粉加入無機(jī)酸后混合，將混合物加熱至350攝氏度后，在350-400攝氏度的溫度下焙燒10-25分鐘；？（2）將焙燒后的混合物加入去離子水中進(jìn)行浸出反應(yīng)，浸出反應(yīng)終止后加入堿去除多余無機(jī)酸雜質(zhì)；（3）將步驟（2）得到的混合物固液分離，取出全部分離的液體為混合液Ⅰ備用。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于它能克服現(xiàn)有技術(shù)的弊端，方法設(shè)計(jì)合理新穎。
【IPC分類】C22B23/00, C22B1/02, C22B3/04
【公開號(hào)】CN105567998
【申請?zhí)枴緾N201510850832
【發(fā)明人】孟志強(qiáng), 張海島, 程文凈, 聶想, 陸青鋒
【申請人】河北工程大學(xué)
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年11月30日