[發(fā)明專利]分離褐鐵礦和腐泥土的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980147661.4
• 申請日: 2009-11-26
• 公開（公告）號: CN102227509A
• 公開（公告）日: 2011-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 達(dá)米安·柯雷布斯;格雷厄姆·安德魯·雷諾茲;哈拉爾德·西奧沃德·馬勒
• 申請（專利權(quán)）人: BHP比利通SSM開發(fā)有限公司
• 主分類號: C22B23/00
• 分類號: C22B23/00
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11204
• 代理人: 王達(dá)佐;陰亮

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及分離紅土礦石的褐鐵礦和腐泥土巖相的方法。特別地，本發(fā)明涉及基于粒度分離褐鐵礦和腐泥土巖相的方法。

發(fā)明背景

紅土鎳和鈷礦床因為通過礦體深度發(fā)生的礦化作用的變異性而聞名。然而，能將典型的紅土鎳礦床分為兩個主要層，其在距離表面的增加的深度下存在并且處理方法是不同的以適應(yīng)礦化作用的性質(zhì)。

通常，紅土礦體由褐鐵礦上層和腐泥土下層組成。術(shù)語“褐鐵礦”是指包含針鐵礦、FeOOH的高鐵(至少25重量％的Fe)和低鎂(0.5重量％至6重量％的Mg)部分，且鎳等級為0.8％至1.5％。相似地，術(shù)語“腐泥土”表示包含多種硅酸鎂的低鐵(5重量％-20重量％的Fe)和高鎂(至少8重量％的Mg)部分，且鎳等級為1.3％至2.2％。

商業(yè)上，易于通過包括焙燒和電冶煉技術(shù)的火法冶金法處理較高鎳含量的腐泥土以制備鎳鐵合金。對于較低鎳含量的褐鐵礦以及褐鐵礦/腐泥土混合物，能量需求和高的鐵與鎳礦石比例使該工藝路線非常昂貴，且通常商業(yè)上，通過諸如高壓酸性浸提法(HPAL)的濕法冶金法或諸如Caron還原焙燒-碳酸銨浸提法的火法冶金和濕法冶金法的組合來處理這些礦石。

除了常規(guī)的高壓酸性浸提(HPAL)，在過去的十年已經(jīng)開發(fā)了其它的濕法冶金酸性浸提技術(shù)以開采含鎳氧化礦石。例如在以BHP?Billiton名義的第6,379,636號美國專利和WO?2006/084335中描述的強(qiáng)壓酸性浸提(EPAL)。還有以BHP?Billiton名義的第6,261,527號美國專利中描述的使用鐵沉淀物作為黃鉀鐵帆的常壓攪拌浸提，以及以QNI技術(shù)名義的第2003209829號澳大利亞申請中描述的使用鐵沉淀物作為針鐵礦的常壓攪拌浸提。以Curlook名義的第6,379,637號美國專利中描述的腐泥土組分的直接大氣浸提方法。

因此，為對其使用合適的分別回收技術(shù)，通常需要來自褐鐵礦和腐泥土層的礦石部分的分離。

由于除了通過選擇性采礦技術(shù)之外，通常不能精選紅土礦體，因此許多鎳含量貧瘠的礦體的開采是困難的。然而，在褐鐵礦和腐泥土巖相之間的區(qū)分不一致或不清楚分界的情況下，紅土帶的有效的選擇性開采并非總是可能的。

因此，期望提供用于這樣的礦體的方法，其中可分離原礦紅土礦石的褐鐵礦部分和腐泥土部分而不需或依賴礦石的選擇性采礦。這樣的方法允許全礦體的開采，隨后分離各部分，由此降低采礦和分離的成本和復(fù)雜性，提高分離效率，并降低下游處理成本。

在本說明書中包含上述本發(fā)明背景的討論僅為了提供有關(guān)本發(fā)明的來龍去脈的目的。并非由于其在本申請的每個權(quán)利要求的優(yōu)先權(quán)日期之前而存在，就暗示或代表這些內(nèi)容中的任何或全部形成現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)的一部分或為與本發(fā)明有關(guān)的領(lǐng)域的公知常識。

發(fā)明概述

含鎳的紅土礦床通常由兩大礦物礦石部分組成，即上層褐鐵礦礦石部分以及下層腐泥土(或硅酸鹽型)礦石部分。通常，通過它們的巖相來區(qū)分褐鐵礦和腐泥土礦石部分；在其它有區(qū)別的巖相特征之中，由于鎂和二氧化硅的非常強(qiáng)的浸提，因此褐鐵礦部分為鐵高富集的，而腐泥土部分為低鐵的，但為高鎂的。通常，褐鐵礦部分比腐泥土細(xì)，主要由于其針鐵礦含量高，而腐泥土由粗的硅酸鹽組成。

為將腐泥土與褐鐵礦分離，可選擇性開采一些合適的紅土礦床以首先去除上層的褐鐵礦部分，然后獨立開采下層的腐泥土礦石。此外，在褐鐵礦和腐泥土的分離分界不清楚的情況下，可以開采整個礦并無效率地處理為混合物，或者依賴礦石的物理性質(zhì)進(jìn)行粒度分級，在該粒度分級中通過各種篩分技術(shù)從粗的腐泥土富集物質(zhì)中分離所有細(xì)褐鐵礦富集物質(zhì)。

通過篩分的選擇性開采和粒度分級均為相對有效的，但仍發(fā)生礦石部分的相當(dāng)大的污染。本發(fā)明的目的為基于褐鐵礦部分和腐泥土部分的可接受的礦物巖相提供用于通過分級礦石來處理紅土礦石的另一改進(jìn)方法以通過適當(dāng)?shù)暮Y分來幫助礦石的選擇性分離。

通過確定合適的閾值粒度完成礦石的選擇性分離，其為本文使用的術(shù)語以定義粒度，在該情況下基本上所有具有表征褐鐵礦礦石的某些元素的特征組成范圍的顆粒都小于所確定的閾值粒度，和/或基本上所有具有表征腐泥土礦石的某些元素的特征組成范圍的顆粒都大于該閾值粒度。

術(shù)語“特征組成范圍”為本文使用的術(shù)語以表示本文稱為指示元素的特定元素或元素的組成范圍，已知其表征各自的褐鐵礦和腐泥土礦石部分的巖相。

根據(jù)本發(fā)明，其提供了將含鎳的紅土礦石分離成褐鐵礦部分和腐泥土部分的方法，所述方法包括步驟：

(a)提供顆粒形式的所述紅土礦石；

(b)形成所述顆粒礦石的漿料；