[發(fā)明專利]通過濕法冶金和火法冶金的聯(lián)合方法生產(chǎn)鎳鐵或鎳锍

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200580037160.2
• 申請日: 2005-09-14
• 公開（公告）號: CN101068940A
• 公開（公告）日: 2007-11-07
• 發(fā)明（設計）人: 劉后元;阿列克謝·杜阿爾特;沃爾夫·邁赫克;伊萬·P·拉奇夫
• 申請（專利權）人: BHP比利通SSM技術有限公司
• 主分類號: C22B3/00
• 分類號: C22B3/00;C22B3/42;C22B3/44;C22B3/46;C22B23/00
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產(chǎn)權代理有限責任公司
• 代理人: 王達佐;韓克飛

技術領域

一般而言，本發(fā)明涉及通過濕法冶金和火法冶金方法的組合從 鐵礬土礦石中生產(chǎn)鎳鐵或鎳锍的方法。在優(yōu)選實施方案中，本發(fā)明 提供一種工藝，該工藝包括堆攤浸取所述礦石，然后通過離子交換 過程回收鎳和鈷并去除雜質，通過中和產(chǎn)生混合的鎳和鐵氫氧化物， 隨后還原并熔煉該混合的鎳和鐵氫氧化物產(chǎn)物以生產(chǎn)鎳鐵或鎳锍。 鈷還可以通過進行離子交換過程，隨后沉淀為氫氧化鈷或硫化鈷來 回收。

背景技術

鎳鈷鐵礬土礦通常含有氧化型的礦石-褐鐵礦和硅酸鹽型礦石- 腐泥土，這兩種類型的礦石在同一礦床中為兩層并通過過渡帶隔開。 為了將通過工業(yè)化生產(chǎn)過程加工腐泥土或褐鐵礦的設備尺寸最小化， 優(yōu)選使用高品位的褐鐵礦和腐泥土。這導致某些礦床中的許多礦體和 過渡礦石被拒絕用于當前的工藝路線。

通常用包括焙燒和電冶煉技術在內的火法冶金方法來處理鎳含量 較高的腐泥土以生產(chǎn)鎳鐵。對鎳含量較低的褐鐵礦、腐泥土以及過渡 帶中的褐鐵礦/腐泥土混合物而言，能耗和較高的鐵/鎳礦石比使得該加 工方法過于昂貴。

鎳和鈷含量高的褐鐵礦在商業(yè)上通常通過如下方法進行濕法冶金 處理：高壓酸浸取(HPAL)方法，或火法冶金法和濕法冶金法相結合的 方法，例如Caron還原焙燒-碳酸銨浸取法。

因為沒有有效的方法進行選礦，上述方法通常需要“原礦”處理。 這具有如下缺點：礦石中含有價金屬含量較低的礦物組分顯著地降低 了處理后礦石的整體質量并增加了回收成本。

對腐泥土進行常規(guī)處理以生產(chǎn)鎳鐵的方法包括干燥步驟，然后還 原焙燒步驟以將鎳氧化物部分轉換為鎳，并在電爐中進行熔煉。這是 一種高能耗方法并需要高品位的腐泥土源以使其經(jīng)濟。它還具有如下 缺點：沒有實現(xiàn)被回收進鎳鐵內的存在于礦石中的鈷的任何經(jīng)濟價值。 對該方法的改進將是將鎳鐵濃縮物提供于熔煉步驟，這大大減少了能 耗，而能耗是該方法的主要成本之一。

堆攤浸取是從礦石中經(jīng)濟地提取金屬的常規(guī)方法，并且已經(jīng)成功 地用于回收諸如銅、黃金、鈾和銀的材料。通常，其包括將直接來自 礦床的原礦堆成高度不同的堆攤。將浸取液從該堆攤的頂部引入滲透 穿過該堆攤。從所述堆攤的底部排出所述浸取液并將該浸取液轉入加 工廠，在那里回收有價值的金屬。

美國專利第5,571,308號(BHP?Minerals?International，Inc)描述了鐵 礬土的堆攤浸取，該專利描述了對鎂含量較高的諸如腐泥土的鐵礬土 礦石進行堆攤浸取的方法。

美國專利第6,312,500號(BHP?Minerals?International，Inc)也描述了 對鐵礬土進行堆攤浸取以回收鎳的方法，其對于粘土成分顯著的(大于 10％重量比)的礦石特別有效。

堆攤浸取方法的主要問題在于產(chǎn)生的浸取液除了含有所要的有價 值的鎳和鈷之外，還含有大量的鐵和多種其它雜質。對來自商用鐵礬 土酸浸取過程的類似的鎳溶液進行的純化包括酸性成分的中和、鐵的 沉淀、隨后鎳鈷中間體的產(chǎn)生、再溶解步驟和復合溶劑萃取階段以產(chǎn) 生適于銷售的鎳和鈷。該純化步驟通常旨在完全除去鐵和其它雜質。

離子交換(IX)方法已經(jīng)被公開用于從鎳浸取液中提取鎳和鈷，將 主要雜質保留在萃余液中。

美國專利第95/16118號(BHP?Minerals?International，Inc.)描述了用 于從浸取液中分離鎳的離子交換法，該浸取液是通過加壓酸浸取法對 鐵礬土進行處理得到的。在pH小于2下通過樹脂提取鎳，并用硫酸 反萃取，隨后進行電解提取。鈷隨同其它雜質一起保留在萃余液中， 并且在溶液中和后被沉淀為硫化物。

專利WO?00/053820(BHP?Minerals?International，Inc.)描述了將鎳 和鈷從酸式硫酸鹽浸取溶液中離子交換提取至樹脂上，并隨后將該金 屬從該樹脂中酸反萃取出，并通過溶劑萃取將其分離。

美國專利6350420?B1(BHP?Minerals?International，Inc.)也教導了在 礦漿料離子樹脂交換過程中使用離子交換樹脂將鎳和鈷從酸浸取漿液 中提取到樹脂上。

上述專利均旨在從離子交換樹脂中產(chǎn)生相對純的鎳溶液，或鎳和 鈷的反萃取溶液。