[發明專利]一種采用硫化沉淀從紅土鎳礦浸出液中富集鎳鈷的方法

無效

• 申請號: 200810031703.5
• 申請日: 2008-07-08
• 公開（公告）號: CN101302584A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發明（設計）人: 郭華軍;李新海;王志興;胡啟陽;彭文杰;張云河
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B23/00
• 分類號: C22B23/00;C22B3/06
• 代理公司: 中南大學專利中心
• 代理人: 胡燕瑜

技術領域

本發明涉及一種從紅土鎳礦中富集鎳鈷等有價金屬的方法，屬有色冶金領域。

背景技術

紅土鎳礦是一種氧化鎳礦，占總鎳貯量的65％以上。紅土鎳礦可分為褐鐵礦型和硅鎂鎳礦型兩大類。褐鐵礦類型位于礦床的上部，鐵高、鎳低，硅、鎂也較低，但鈷含量比較高，宜采用濕法冶金工藝處理。硅鎂鎳礦位于礦床的下部，硅、鎂的含量比較高、鐵含量較低、鈷含量也較低，但鎳的含量比較高，宜采用火法冶金工藝處理。而處于中間過渡的礦石可以采用火法冶金，也可以采用濕法冶金工藝。

紅土鎳礦的濕法冶金工藝又分為還原焙燒-氨浸工藝和酸浸工藝。還原焙燒-氨浸工藝通過對礦石進行預還原處理，再用氨浸出鎳，但在我國的紅土礦處理工藝中，還原-氨浸法因為環保問題極少使用。

酸浸工藝采用硫酸、鹽酸或混合酸為浸出劑對礦石中的鎳進行浸取，酸浸液經適當的濃縮及pH值調整后，通過加入硫化鈉、硫化鉀、硫化鈣、硫化鋁、硫化錳等硫化劑將鎳、鈷以硫化物沉淀的形式富集，經過濾、洗滌后可得到用于電解鎳的生產原料。但是，采用現有方法以金屬硫化物作為硫化沉淀劑時存在以下一些不足：得到的無定形硫化物沉淀顆粒非常細小，過濾、洗滌困難，降低了設備產能及工效，能耗增大；在沉淀過程中得到的無定形硫化物易吸附夾雜鎂、鐵離子及其化合物，降低了硫化過程中鎳、鈷與鎂、鐵等賤金屬的分離率；由于大量硫化鐵、硫化鎂的析出，使得硫化劑的用量較大；在硫化沉淀前需要將浸出液中和到較高的pH，消耗氧化鎂、氧化鈣、氧化鐵等中和劑較多；硫化沉淀過程中pH值上升快，從而導致鐵、鎂大量水解為氫氧化鐵、氫氧化鎂進入硫化物產品，降低了鎳、鈷與鐵、鎂的分離率。上述不足使得硫化沉淀過程中鎳、鈷與鐵、鎂的分離率低，物料消耗大、生產成本高。因此，開發從紅土鎳礦浸出液中富集鎳鈷的新技術，對低品位紅土鎳礦的開發利用具有重大意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種從紅土鎳礦的酸浸出液中高效地富集鎳鈷的的方法，并實現以下目的：提高硫化沉鎳鈷過程中鎳、鈷與鐵、鎂的分離率；提高硫化物沉淀的過濾性能，簡化操作；實現在較低pH值下開始沉淀鎳、鈷等有價金屬；降低硫化沉淀劑用量。本發明在硫化沉淀時采用復合硫化劑，控制溶液中的pH值，使硫化鎳以較好的結晶形態沉淀析出，而盡量避免鐵、鎂沉淀。發明的詳細內容如下：

(1)復合硫化劑的組成。復合硫化劑包含兩大組成部分：含氫離子的硫化劑A，包括硫化氫、過硫化氫、硫氫化鈉、硫氫化鉀、硫氫化銨中的一種或幾種；不含氫離子的硫化劑B，包括硫化鈉、硫化鉀、硫化鈣、硫化銨、硫化亞鐵、硫化鐵、硫化鎂，硫化鋅以及剛沉淀的金屬硫化物與多硫化物。其中剛沉淀的金屬硫化物包括剛沉淀的硫化鐵、硫化鎂、硫化鈣、硫化鋅、硫化鎳、硫化鈷中的一種或幾種；多硫化物包括多硫化鈉、多硫化鈣、多硫化銨中的一種或幾種。

(2)硫化沉鎳、鈷。調整紅土鎳礦的酸浸液的pH值≥1.2，緩慢加入(1)中所述的復合硫化劑，硫化劑A與硫化劑B可以分別緩慢加入或按一定比例混合后緩慢加入，或者部分混合后與硫化劑A或硫化劑B分別加入，使得浸出液的pH值在沉淀過程中保持在設定值的±0.30之間。

或者，調整紅土鎳礦的酸浸液的pH值≥1.2，緩慢加入(1)所述的復合硫化劑，硫化劑A與硫化劑B按質量比為x：(100-x)加入，其中x在1-95范圍內取值。硫化劑按比例加入的方式可以為：硫化劑A與硫化劑B分別緩慢加入或混合后緩慢加入，或者部分混合后與硫化劑A或硫化劑B分別加入，使浸出液的pH值保持不變或緩慢變化。

上述兩種硫化沉鎳、鈷的方式中，按照鎳與硫化劑的質量比為1∶1.6-5加入復合硫化劑，復合硫化劑中硫化劑A的用量為1-95％，硫化劑B的用量為5-99％。在硫化沉淀過程中使鎳、鈷等貴金屬以金屬硫化物沉淀的形式析出，并抑制鐵、鎂等賤金屬析出，經固液分離后得到富含鎳、鈷的硫化物中間產物，從而實現鎳、鈷貴金屬在硫化物沉淀中富集。

本發明具有以下的優點與積極效果：

(1)硫化劑A與硫化劑B構成一種緩沖體系，使pH值基本維持不變，硫化鎳沉淀結晶性好，易過濾。