[發明專利]紅土鎳礦中鎳鈷、鐵和鎂綜合開發利用的方法

無效

• 申請號: 200810032089.4
• 申請日: 2008-08-15
• 公開（公告）號: CN101338376A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發明（設計）人: 胡啟陽;李新海;王志興;郭華軍
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B23/00
• 分類號: C22B23/00;C22B26/22;C22B3/10;C22B3/26;C22B1/02
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所
• 代理人: 顏勇

技術領域

本發明屬于有色金屬濕法冶金領域一種濕法氯化法從紅土鎳礦中提取鎳鈷，并綜合利用鎂、鐵的工藝方法，尤其是一種處理低品位紅土鎳礦、綜合利用有價金屬的方法。

背景技術

鎳資源類型通常分為硫化鎳礦和氧化鎳礦二類。從世界范圍看，目前約70％的鎳是從硫化鎳礦中提取，但賦存在氧化礦中的鎳卻占總儲量的65～70％。隨著硫化鎳資源和高品位紅土鎳礦資源的逐漸減少，大量存在的品位在1％左右的紅土鎳礦的經濟開發日益被人們所關注。

根據礦石中鐵和鎂含量的不同，含鎳紅土礦簡單地分為褐鐵礦類型和殘積礦類型。一般殘積礦類型氧化鎳礦含鎂較高，而褐鐵礦型鎳紅土礦含鐵較高而含鎂較低。

在紅土鎳礦處理方面，比較成熟的冶煉方法包括：回轉窯預還原法-電爐熔煉法(RKEF)、燒結-鼓風爐硫化熔煉法、燒結-高爐熔煉法、還原焙燒-氨浸法和高壓酸浸法等。此外，堆浸法、羥基法、氯化水浸法、氯化揮發法、氯化離析法等也有小規模的生產或進行過試驗研究。以上處理方法，均有各自的適應性，需要根據礦石鎳、鈷含量的礦石類型的差異，以及當地燃料、水、電和化學品的供應狀況等的不同，選用適宜的冶煉方法。從總體而言，氧化鎳礦的處理主要分為火法冶金和濕法冶金兩種，上述方法中，回轉窯預還原法-電爐熔煉法(RKEF)、燒結-鼓風爐硫化熔煉法、燒結-高爐熔煉法為火法冶煉方法，還原焙燒-氨浸法和高壓酸浸法、堆浸法等為濕法冶煉方法。

根據現有的處理方法，火法處理含鎳高的礦，以獲取鎳鐵合金為主，綜合利用紅土礦中的鎳和鐵，濕法處理可用于處理含鎳較低的礦，以獲取鎳和鈷的化學或冶金產品。

紅土礦中的主要有用金屬成份為鎳、鈷、鎂、鐵和硅，低品位鎳紅土礦中，鎳和鈷總量僅有1％左右，而硅、鐵和鎂占礦組成的主要部分。不同類型礦的鎂鐵比有高有低，褐鐵礦型紅土礦中鎂鐵比較低，而殘積礦型紅土礦鎂鐵比較高。本工藝開發一種經濟的通用濕法冶煉方法，對低品位紅土礦進行處理，綜合利用鎳、鈷、鎂和鐵。

發明內容

為克服現有技術通用性不強、資源綜合利用不足等，本發明提供一種投資少、資源綜合利用、礦物適用范圍寬、工藝簡潔、能耗低、生產成本低、酸和水閉路循不產生污染，對環境友好、適應大規模生產的紅土鎳礦中鎳鈷、鐵和鎂綜合開發利用的方法。

本發明通過下列技術方案實現的，包括以下工藝步驟；

(1)鹽酸浸礦：將礦石破碎制成礦漿，礦漿用鹽酸進行加壓加溫攪拌浸出，將礦石中的鎳、鈷、鎂以氯化物進入浸出液中，將鐵抑制在浸出渣中；所述的加壓加溫是在壓力0.35～0.5MPa；溫度150～165℃；濃度不低于28％HCl的鹽酸溶液與礦石重量比(酸料比)1.2～1.5∶1；

(2)浸出液及浸出渣固液分離，將浸出渣造球還原磁化焙燒，經破碎、磁選富集鐵，用于煉鐵；

(3)浸出液采用萃取劑萃取得到含鐵的有機相，及鎳鈷、鎂氯化物水溶液；從萃取有機相中反萃得到的氯化鐵溶液，經中和沉淀、固液分離得氫氧化鐵、沉淀鐵后母液；

(4)將鎳鈷、鎂氯化物水溶液中和沉淀氫氧化鎳鈷：固液分離得氫氧化鎳鈷、沉淀鎳鈷后母液；使鎳鈷與鎂分離；

(5)將(3)步、(4)步中所得的沉淀鐵后母液、沉淀鎳鈷后母液合并，經濃縮、焙燒，得氯化氫；氯化氫經水吸收后獲得再生鹽酸；

(6)將氯化氫再生鹽酸調整后返回鹽酸浸礦工序，實現鹽酸的閉路循環。

所述(1)步中，將礦石破碎制成礦漿過程是：對采出的礦石進行破碎(優選破碎至-30mm)，當礦石含水量小于15％時適用干破，當礦石含水量大于15％時適用濕破；加水磨漿的液固比為1～2∶1，漿料過100目篩。

所述(1)步中，浸出在加壓加溫的浸出槽中進行，補水控制物料中總的液體與固體的重量比(即液固比)3∶1～4∶1；浸出時間0.5～2小時。

所述(3)、(4)步中，本發明優選采用輕質氧化鎂作中和沉淀劑，沉淀鐵后母液、沉淀鎳鈷后母液為氯化鎂溶液；因而(5)步中焙燒即高溫水解，則得到輕質氧化鎂和氯化氫，所得到的輕質氧化鎂則繼續作為中和沉淀劑。

所述(2)步中造球是將含水浸出渣、復合粘結劑、還原劑混合，并制造成5～10mm生球粒；復合粘結劑為80％腐植酸鈉+10％生石灰+10％碳酸鈉，配入量為浸出渣干量的2～3％；還原劑為木炭、無煙煤、煙煤或褐煤

本發明優選煙煤為還原劑，造球配入量為浸出渣干重的6～10％。

所述(2)步中還原磁化焙燒在回轉窯中進行；焙燒溫度700～750℃；焙燒時間30～40分鐘。