[發明專利]一種從氧化鎳礦回收鎳鈷鐵鎂的工藝

有效

• 申請號: 201110008541.5
• 申請日: 2011-01-17
• 公開（公告）號: CN102021332A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 董書通;王鵬輝;王成彥;趙平
• 申請（專利權）人: 河南永通鎳業有限公司
• 主分類號: C22B3/08
• 分類號: C22B3/08;C22B3/46;C22B23/00;C22B26/22
• 代理公司: 北京金言誠信知識產權代理有限公司 11229
• 代理人: 徐川

技術領域

本發明涉及濕法冶金，具體而言，涉及從氧化鎳礦中回收鎳鈷鐵鎂的工藝。

背景技術

氧化鎳礦通常是一種含有多種金屬元素的共生礦物。含有鐵、鎳、鈷、錳、鋁和鎂等。為了回收利用這些有價金屬元素，人們采用了火法冶金和濕法冶金等方法。

傳統的氧化鎳礦火法冶金處理技術有回轉窯干燥預還原-電爐還原熔煉生產鎳鐵；燒結-鼓風爐硫化熔煉生產低冰鎳；以及燒結-高爐還原熔煉生產鎳生鐵。回轉窯干燥預還原-電爐還原熔煉是處理氧化鎳礦的經典工藝，工藝過程如下：含水約30％的氧化鎳礦經回轉窯在800～900℃下干燥脫水和預還原處理后，再送入礦熱電爐，在約1550～1600℃的高溫下還原熔煉產出含鎳＞10％的鎳鐵，再經轉爐進一步精煉富集至25％以上出售，供生產不銹鋼。該方法具有工藝適應性強、流程簡短、鎳回收率高等特點。鼓風爐硫化熔煉是將氧化鎳礦在配入適量的CaO和SiO₂后，在約1100℃下燒結成塊(或擠壓成團、自然晾干)，再配入10～20％的黃鐵礦和約20～30％的焦炭，在鼓風爐內約1350℃的溫度下熔煉，產出含鎳8～15％的低冰鎳產品。燒結-高爐還原熔煉是在借鑒高爐煉鐵工藝的基礎上開發出的氧化鎳礦處理方法，生產含鎳2～5％的鎳生鐵。

由于在氧化鎳礦中每種有價金屬元素含量相對較少，所以采用火法冶金冶煉的能耗較高，這是氧化鎳礦火法冶煉的主要缺點。于是，人們采用濕法冶金的方法，選擇性地提取其中的有價金屬。近年來，氧化鎳礦硫酸濕法提取技術獲得迅速發展。

常用的氧化鎳礦硫酸濕法提取技術有：硫酸加壓浸出、硫酸常壓浸出、硫酸堆浸以及還原焙燒-氨浸等。

硫酸加壓浸出處理氧化鎳礦，是在高溫(230～260℃)和高壓(4～5MPa)下浸出，鎳、鈷浸出率可以達到95％左右。還原焙燒-氨浸工藝具有試劑NH₃可循環使用，消耗量小，能綜合回收鎳、鈷、鐵等優點，而鎳、鈷浸出率偏低是其主要缺點。

硫酸常壓浸出氧化鎳礦，是在常壓下根據所處理的氧化鎳礦的礦物組成制備浸出液，所得到的浸出液中通常含有10～30g/L的鐵、3～5g/L的鎳、0.1～0.3g/L的鈷、30～40g/L的鎂。通常采用氧化鈣或氫氧化鈣預先中和，沉淀脫除浸出液中的鐵和鋁；然后再中和沉淀鎳和鈷/或用碳酸鹽沉淀鎳和鈷/或用硫化沉淀鎳和鈷；其后再用氧化鈣中和沉淀鎂。上述工藝的重點是回收利用溶液中的鎳和鈷，而把有價元素鐵、鎂等均作為雜質元素處理廢棄。另外，在該工藝的第一步驟中，即在用氧化鈣或氫氧化鈣預先中和去除鐵和鋁過程中，由于與鐵和鋁的吸附共沉淀，以及局部堿度過高，經常導致寶貴的鎳和鈷大量損失。

發明內容

本發明的目的就是為了克服現有技術中存在的上述問題，提供一種從氧化鎳礦回收鎳鈷鐵鎂的方法，本發明把鎳、鈷、鐵和鎂四種元素作為有價元素回收利用。特別是能夠提高鎳、鈷和鐵的回收率和產品純度。

本發明的發明目的是采用以下技術方案實現的：

本發明的第一項技術方案是：一種從氧化鎳礦中回收鎳鈷鐵鎂的工藝，其特征在于，包括以下步驟：

A.準備原料氧化鎳礦

將含有鎳、鈷、鐵和鎂的氧化鎳礦經破碎、球磨，球磨后的氧化鎳礦的細度為-100目占60％以上；

B.制備氧化鎳礦硫酸浸出液

使用硫酸對A步驟所述的氧化鎳礦礦粉進行浸出處理，在浸出完畢的礦漿中直接加入CaO或消石灰預中和，控制礦漿pH＝1～2，過濾得到氧化鎳礦的硫酸浸出液。

C.生產含鎳、鈷和鐵的混合物產品

在B步驟中獲得的氧化鎳礦硫酸浸出液中，加入氧化鎂或氫氧化鎂，在溫度30℃～100℃的條件下進行攪拌，反應時間30min～120min，終點pH＝7～9，進行中和處理，使鎳、鈷和鐵共沉淀，過濾后生產出含鎳、鈷和鐵的混合物產品；

D.回收含硫酸鈣和氫氧化鎂的混合物

在C步驟得到的過濾液中加入理論量的氧化鈣或氫氧化鈣漿液，在溫度30℃～50℃的條件下，通過中和反應進行轉化，反應時間30min～120min，反應終點pH10～14，過濾獲得硫酸鈣和氫氧化鎂混合物；

E.對D步驟得到的硫酸鈣和氫氧化鎂混合物進行分離，分別生產純度大于95％的硫酸鈣和氫氧化鎂；以及

F.將E步驟生產的氫氧化鎂返回C步驟用于生產含鎳、鈷和鐵的混合產品和/或進行煅燒，生產輕質氫氧化鎂。

本發明的第二項技術方案是：根據第一項技術方案所述的從氧化鎳礦中回收鎳鈷鐵鎂的工藝，其特征在于，E步驟生產的硫酸鈣是2水硫酸鈣。