[發明專利]紅土鎳礦中硅、鎂、鐵、鎳綜合開發利用的方法

無效

• 申請號: 201110002298.6
• 申請日: 2011-01-07
• 公開（公告）號: CN102080159A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: 翟玉春;劉巖;牟文寧;吳艷;解淑倩;趙昌明;許茜
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C22B23/00
• 分類號: C22B23/00;C22B1/02;C22B3/04;C22B3/14;C01B33/12;C01F5/02;C01G49/06;C01G53/04
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1.紅土鎳礦中硅、鎂、鐵、鎳綜合開發利用的方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)研磨：將紅土鎳礦研磨至80μm以下；

(2)堿焙燒：將磨細的紅土鎳礦與堿進行焙燒，焙燒熟料經水溶、過濾，得到硅酸鈉溶液和1^#渣；

(3)碳化浸出：將1^#渣與水按質量體積比1∶10～1∶50混合，控制溫度為15～30℃，以50～200ml/min的流速通入二氧化碳氣體，直至溶液的pH值達到7.5～8.0，過濾，得到碳酸氫鎂溶液和2^#渣；

(4)氨浸：將2^#渣與濃度為2～8mol/ml的碳酸銨溶液混合，溫度為30～70℃的條件下，邊攪拌邊通入空氣，反應60～240min，過濾，得到鎳氨配合物溶液和3^#渣；

(5)氧化鎳制備：將鎳氨絡合物溶液在90～100℃蒸氨，得到堿式碳酸鎳，并產生氨氣和二氧化碳氣體，堿式碳酸鎳在300～600℃煅燒制得氧化鎳產品。

2.根據權利要求1所述的紅土鎳礦中硅、鎂、鐵、鎳綜合開發利用的方法，其特征在于步驟(2)堿焙燒包括NaOH焙燒法或Na₂CO₃焙燒法：

(1)NaOH焙燒法是將紅土鎳礦與固體NaOH按質量比2∶1～1∶5混合，在溫度為300～600℃，焙燒0.5～6h，體系溫度降至低于150℃時，向焙燒熟料中加入1～5倍體積的水，在80～90℃浸出20～60min；

(2)Na₂CO₃焙燒法是將紅土鎳礦與固體Na₂CO₃按質量比2∶1～1∶5混合，在溫度為800～1300℃，焙燒0.5～6h，產生的二氧化碳氣體經收集用作碳化工序的原料，體系溫度降至低于150℃時，向焙燒熟料中加入1～5倍體積的水，在80～90℃浸出20～60min。

3.根據權利要求1所述的紅土鎳礦中硅、鎂、鐵、鎳綜合開發利用的方法，其特征在于步驟(2)得到的硅酸鈉溶液在溫度為60～90℃的條件下，邊攪拌邊通入二氧化碳氣體，氣體流量為30～150ml/min，直至溶液的PH值降到8.5～9；如果硅酸鈉溶液中雜質含量高，可先將pH調至13，過濾分離，除去雜質含量高的二氧化硅沉淀，然后再繼續通入二氧化碳將溶液pH值調至8.5～9，過濾，濾液為碳酸鈉溶液，濾餅在60～80℃干燥4～12h，得到粒徑為1～50μm的二氧化硅粉體。

4.根據權利要求1所述的紅土鎳礦中硅、鎂、鐵、鎳綜合開發利用的方法，其特征在于步驟(3)得到的碳酸氫鎂溶液在10～80℃下熱解30～180min，過濾，濾餅經洗滌，干燥得到碳酸鎂，碳酸鎂在300～700℃下煅燒1～5h制得氧化鎂產品，碳酸氫鎂溶液熱解和碳酸鎂煅燒過程產生的二氧化碳氣體經收集返回碳化工序。

5.根據權利要求1所述的紅土鎳礦中硅、鎂、鐵、鎳綜合開發利用的方法，其特征在于步驟(3)得到的2^#渣在1100～1400℃用炭、一氧化碳、氫氣進行還原，制備鎳鐵合金或金屬鎳。

6.根據權利要求1所述的紅土鎳礦中硅、鎂、鐵、鎳綜合開發利用的方法，其特征在于步驟(4)中，2^#渣與碳酸銨溶液的質量體積比為1∶2～1∶6。

7.根據權利要求1所述的紅土鎳礦中硅、鎂、鐵、鎳綜合開發利用的方法，其特征在于步驟(5)中，鎳氨絡合物溶液蒸氨產生的氨氣和二氧化碳經過水溶解，返回氨浸工序，堿式碳酸鎳煅燒生成的二氧化碳經收集返回碳化工序。

8.根據權利要求3所述的紅土鎳礦中硅、鎂、鐵、鎳綜合開發利用的方法，其特征在于得到的碳酸鈉溶液在70～90℃下與氧化鈣反應5～20min，生成氫氧化鈉溶液和碳酸鈣沉淀，其中氧化鈣與碳酸鈉的質量比為1∶1～1.5∶1。