[發(fā)明專利]處理鎳紅土礦石的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980143876.9
• 申請日: 2009-10-29
• 公開（公告）號: CN102203307A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發(fā)明（設計）人: M·羅納拉;B·尼曼;J·萊皮寧;V·米蒂寧;T·瑞希瑪姬
• 申請（專利權）人: 奧圖泰有限公司
• 主分類號: C22B23/00
• 分類號: C22B23/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 任永利

發(fā)明領域

本發(fā)明涉及一種處理紅土礦的方法，以便將紅土礦中所含的金屬轉化為水溶性的形式以便回收有價值的金屬，例如鎳和鈷。不同類型的鎳紅土礦可以同時處理，而不用根據(jù)它們的鐵和/或鎂的含量而將其分離。當使用濃的無機酸對紅土礦進行預處理以使得紅土礦中所含的金屬反應形成水溶性鹽時，紅土礦中所含的硅酸鹽被部分分解，且后浸出中液-固分離變得比此前更加容易。依據(jù)該方法，將礦石和酸的反應段中產生的水蒸氣用于礦石的干燥，未反應的無機酸循環(huán)到工藝的前端。

發(fā)明背景

美國專利US4125588中公開了一種方法，其中在鎳浸出之前用濃酸對鎳紅土礦石進行預處理。該方法描述了對紅土礦石進行干燥以使得礦石的水分含量小于1％。將干燥后的礦石粉碎至顆粒粒度范圍為65-100目。粉碎后的礦石以質量比大約1∶1混入濃酸中。通過向含有紅土礦和酸的混合物中加入水以啟動金屬硫酸鹽化反應，加入水的量占紅土礦的質量的3-40％的比例。硫酸鹽化后的金屬浸出到水中。

美國專利申請US2006/0002835描述了一種方法，其中紅土礦通過兩個階段浸出。在第一個階段，紅土礦石與濃硫酸混合。在第二個階段，礦石/酸混合物通過水漿化，然后浸出，以使鎳和鈷溶解。該方法的特征是，用于預處理的硫酸用量就礦石中的非鐵金屬而言是化學計量比的，而非就鐵而言是化學計量比的。依據(jù)實施例5，酸/礦比為0.65。少量過量的酸是有利的，使得少量的鐵也溶解，因為這使得鎳和鈷實現(xiàn)最大的溶解。該方法的浸出階段可以在95-105℃下進行，或者在高壓釜中進行，該高壓釜中溫度最大值為150℃，壓力相當于飽和蒸汽壓。為改善鈷的溶解，將一些合適的還原劑加入到浸出階段，例如二氧化硫。由于在浸出處理的最初階段使用低于化學計量比的酸，只有一部分紅土礦溶解。該方法用于浸出-沉淀階段的停留時間不得不非常長。該方法的有效性要求紅土礦中的易溶解腐泥土型紅土礦(saprolitic?laterite)占絕大部分，從而使其在三價鐵沉淀范圍內發(fā)揮作用。

美國專利申請US2006/0002835中十分全面地描述了現(xiàn)有技術中從紅土礦中回收鎳和其他有價值的金屬的其他方法。

由于常壓下浸出工藝產生非常細小并呈凝膠狀的浸出殘渣，這對于固體和溶液的分離和沖洗提出特別要求，給該方法帶來了很大的挑戰(zhàn)。盡管有很多基于常壓浸出的方法專利，但對于該問題均未給予足夠的關注。固-液分離的難度也相當程度上依賴于紅土礦的種類。

發(fā)明目的

本發(fā)明的目的是消除較早的方法中出現(xiàn)的問題，并實現(xiàn)一種浸出紅土礦的方法，特別之處在于將固體與溶液分離不引起問題。本發(fā)明的目的還在于通過利用反應中生成的熱量和回收反應中未消耗的酸來提高紅土礦處理工藝的經濟性。

發(fā)明內容

本發(fā)明涉及一種處理鎳紅土礦石以促進回收鎳和鈷和液-固分離的方法。根據(jù)本方法，

a)利用來自后面的處理段的蒸汽對粉碎的紅土礦石進行干燥，

b)對干燥后的礦石進行干磨，

c)細礦石被送至使用濃無機酸進行的酸處理混合段，其中將礦石均勻地混合到酸中，酸用量就礦石中所含的金屬而言至少為化學計量比，

d)將礦石和酸的混合物投入在環(huán)境壓力和介于150℃和酸的沸點之間的溫度下進行的酸處理反應段，從而使所述酸與礦石彼此反應；反應生成的水蒸氣被回收并循環(huán)用于礦石的干燥，

e)將酸處理后的紅土礦石送去進行酸回收，其中酸處理混合段反應中剩余的未反應的酸通過蒸發(fā)回收，隨后酸被冷卻并循環(huán)回到所述混合段，

f)將離開酸回收的酸處理后的紅土礦石送至到金屬浸出段，該段利用水進行。

依據(jù)本發(fā)明的方法的特點是，粉碎后的紅土礦石的粒徑為小于10mm的占90％。在干磨階段，將礦石磨至90％的粒徑小于500μm是有利的，優(yōu)選90％小于150μm。

依據(jù)該方法，在金屬與酸尚未大量反應的溫度下，將酸和紅土礦混合成均勻混合物。

在依據(jù)該方法的酸處理中，該酸處理包括酸與礦石的混合段和反應段，紅土礦石中的金屬形成該無機酸的水溶性鹽。無機酸是以下的至少一種：硫酸，硝酸，或鹽酸，或它們的至少兩者的混合物。無機酸的濃度優(yōu)選為70-98wt％。當無機酸為硫酸時，反應段為硫酸鹽化處理。

依據(jù)本發(fā)明的方法的特點是，將投入反應段的酸和礦石的混合物在該段前部加熱。該方法中，酸回收段的特點是將未反應的酸從酸處理后的紅土礦中蒸發(fā)。蒸發(fā)通過例如將酸處理后的紅土礦在常壓下加熱到酸的沸點來進行或使用負壓來進行。

依據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，將離開水浸段的漿料送至中和段，在中和段通過中和漿料使鐵沉淀。