[發明專利]一種紅土鎳礦的干燥預還原方法

有效

• 申請號: 200910095198.5
• 申請日: 2009-11-16
• 公開（公告）號: CN101792865A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 董瀚;雷毅;溫宗漢;程睿涵;王煒;董保生;楊成林;尹久發;王青;康靖
• 申請（專利權）人: 云南錫業集團(控股)有限責任公司;昆明圣奧科技發展有限公司
• 主分類號: C22B23/02
• 分類號: C22B23/02
• 代理公司: 昆明今威專利代理有限公司 53115
• 代理人: 趙云

技術領域

本發明涉及一種低能耗的紅土鎳礦干燥預還原方法，特別適用于低品位紅 土鎳礦的干燥與預還原，屬于冶金技術領域。

背景技術

鎳(Ni)是一稀貴金屬，它的用途極為廣泛，航天、航空、航海、國防、 科研、工業、農業、醫療、汽車、鋼鐵以及民用等各行業均缺少不了它。在地 殼上含鎳礦物越來越稀少，品位也越來越低。要從低品位的紅土鎳礦中提取鎳， 技術難度很大，常規的濕法工藝，生產成本高環境污染大，常規的火法熔煉， 存在紅土鎳礦結晶水含量高，用回轉窯干燥能耗高，生產成本高，總之常規的 火法、還是濕法工藝均存在成本高的難題。氧化鎳礦床是含鎳橄欖巖在熱帶或 亞熱帶經長期風化淋濾變質而形成的。由于礦床風化后鐵的氧化，礦石呈紅色， 所以通稱為紅土鎳礦(Laterite)。由于風化淋濾的結果，礦床上部含鐵多，硅、 鎂少，鎳品位較低，鈷稍高，鎳礦呈紅色，屬含鎳褐鐵礦型。礦床下部由于風 化富集，鎳礦石含硅、鎂較高，鎳品位比上部高而含鐵較低為鎂質硅酸鎳礦 (Garnierite)型，有時由于地質的變動，常有兩種礦石在同一礦床中混合存在。

世界上開發紅土鎳礦已有80多年的歷史，目前主要分為火法和濕法冶金， 火法冶金主要處理含鎳品位高的變質橄欖巖，含Ni1.5～3％、Co0.02～0.1％、 Fe10～40％、MgO5～35％、Cr₂O₃1～2％。冶煉工藝主要有回轉窯---電爐法 (RKEF)，其產品主要為鎳鐵，如原料品位含Ni2.5～3％，亦可用該法產出含 Ni78％的鎳锍，其主要生產廠家如新咯里多尼亞的多尼安博廠、印尼的梭羅阿 科鎳冶煉廠，美國的漢納公司等。日本大江山廠則采用回轉窯高溫還原焙燒產 出粒鐵，經磁選、跳汰富集產出鎳鐵合金。鎳鐵產品主要供生產不銹鋼，其鎳 價格按電鎳價格的90-95％計。該產品方案的主要缺點是所含價植更高的鈷不 能回收而進入不銹鋼，雖然不影響不銹鋼的性能，卻也沒有改善性能的作用。

濕法冶金主要處理含Ni0.8～1.8％、Co0.02～0.2％、Fe25～50％、MgO?0.5～ 15％原料。濕法冶金有兩種工藝，一種是還原焙燒-氨浸法，另一種是加壓酸 浸法。氨浸法是將氧化鎳礦還原焙燒用NH₃-CO₂-H₂O體系選擇性浸出鎳鈷， 產品為堿式碳酸鎳，可供生產金屬鎳。該法主要的優點是試劑腐蝕性較小，可 循環使用，適宜處理含MgO偏高的氧化鎳礦，使Ca、Mg、Fe仍保留在渣中。 其缺點是鎳鈷浸出率偏低，Ni75-85％、Co40-60％。這是由于NH₃---CO₂-H₂O 體系對鎳鈷的配位絡合能力所決定的，采用氨浸法的工廠有古巴尼加羅廠、阿 爾巴尼亞的愛爾巴桑鋼鐵聯合企業、捷克的謝列德廠、菲律賓的蘇里高廠(該 廠已轉而采用加壓酸浸法)及加拿大INCO的銅崖鐵礦回收廠等。

加壓酸浸法(HPAL)主要適用于處理低MgO含量(＜6％＝的紅土礦，以 避免耗酸量過高。該法是在高溫(230-260℃)高壓(4-5MPa)下用硫酸浸出鎳 礦，浸出率高達Ni95％、Co90-92％。浸出液用H₂S沉淀可獲得鎳鈷混合物 (Ni-55％)中間產品。最早采用該工藝的是1995年由美國硫公司研究開發的古 巴毛阿灣(MaoBay)廠，上世紀九十年代末澳大利亞在毛阿廠生產技術的基礎 上興建了三座廠：穆林穆林廠(MurrinMurrin)，考斯廠(Cawse)及布隆廠(Bu Long)。目前菲律賓柯拉爾灣(Coral?Bay)廠、新咯里多尼亞的戈羅廠(GoRo) 及澳大利亞的拉溫索普(Raven?Sthorpe)廠正在用該法興建，還有7-8個國家正 處于對自己的資源進行研究準備階段。其中包括中國冶金建設集團公司計劃在 巴布亞新幾內亞RAMU鎳礦建設年產鎳約3.2萬噸，鈷約3000噸的硫化鎳鈷混 合物?？梢钥闯霾捎眉訅核峤ㄓ捎诮饘倩厥章矢撸に嚱Y構相對簡單，硫化 鎳鈷產品品位高，便于運輸到條件較好的地方精煉，該法正在越來越被重視。

由于紅土鎳礦水分較高，干燥時間長，國外在冶煉紅土鎳礦時一般采用回 轉窯干燥，成散狀料后再燒結。但回轉窯一般投資較大，熱效率低，干燥需大 量的能源，冶煉成本較高。

發明內容

本發明的目的是提供一種紅土鎳礦的干燥預還原方法，其工藝簡單，操作 容易，投資較少，熱效率高，冶煉成本較低。