[發明專利]一種同時處理高鐵和高鎂含量紅土礦的常壓浸出方法

有效

• 申請號: 201110112772.0
• 申請日: 2011-04-30
• 公開（公告）號: CN102206749A
• 公開（公告）日: 2011-10-05
• 發明（設計）人: 劉葵
• 申請（專利權）人: 廣西師范大學
• 主分類號: C22B3/08
• 分類號: C22B3/08;C22B23/00;C22B26/22;C22B21/00;C01G49/02
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 唐智芳

技術領域

本發明涉及鎳礦冶煉方法，具體涉及一種同時處理高鐵和高鎂含量紅土礦的常壓浸出方法。

背景技術

紅土礦是由含鎳橄欖巖在熱帶或亞熱帶地區經過大規模長期風化淋濾變質而成的氧化鎳礦，由于存在地理位置、氣候條件以及風化程度的差異，世界各地的紅土礦類型不完全相同。通常以褐鐵礦為主的紅土礦鐵含量較高而鎂含量較低，以硅酸鹽礦物為主的紅土礦鎂含量較高而鐵含量較低。以硅酸鹽礦物為主的紅土礦宜采用火法冶金工藝，褐鐵礦類型的礦床宜采用濕法冶金工藝處理，而處于中間過渡型的礦石可以采用火法冶金，也可以采用濕法冶金工藝。濕法冶金技術包括高壓酸浸和還原焙燒-氨浸以及近年來出現的如常壓酸浸、堆浸工藝等。堆浸技術浸出率較低，只適用于處理高鎂含量的紅土礦；還原焙燒-氨浸工藝由于能耗較高，工藝流程長而較少被采用；火法冶金技術只能生產鎳鐵，不能回收鈷，其應用受到限制。高壓酸浸技術能有效分離鎳鈷和鐵，特別適用于高鐵低鎂型礦物的處理，但浸出過程中硅、鋁及部分鐵會沉積于釜壁形成結垢，導致高壓釜的處理量下降，生產過程必須定期清理結垢。常壓酸浸技術操作簡單，不需使用昂貴的高壓釜，但要使礦物完全溶解則所需酸耗量較大，且浸出液中含有各種金屬離子，使后續浸化分離工序變得復雜。

為了同時開發高鐵和高鎂含量的紅土礦資源，并避免使用昂貴的高壓釜，人們提出了一些改進的常壓酸浸技術，如公開號為CN101273146A的發明專利，提出了同時浸提褐鐵礦和腐泥土礦或先浸提褐鐵礦后浸提腐泥土礦的兩步常壓浸提方法，此方法具有不使用高壓釜的優點，但該申請所述的流程中提出在對浸出溶液進行處理以除去Fe和/或Al時，需要加入中和劑中和浸出液中的殘酸，使大部分鐵以氫氧化鐵的形式沉積，這會造成鎳鈷等有價元素的損失和料漿過濾困難。又如公開號為CN101541985A的中國專利申請，提出了一種常壓浸出褐鐵礦和腐泥土礦的混合物的方法，但其鐵沉淀產物為黃鉀鐵礬，黃鉀鐵礬中含有硫酸根，因此會增加浸出過程的酸耗；且黃鉀鐵礬是一種熱力學不穩定的化合物，堆積和存放時會釋放出硫酸，從而造成環境污染，此外，黃鉀鐵礬也難于回收利用。再如公開號為CN101006190A的中國專利申請，提出了一種用濃酸處理褐鐵礦和腐泥土礦的混合物然后水浸出鎳鈷的方法，此方法產生的鐵沉積物為除黃鉀鐵礬以外的三價鐵氧化物或氫氧化物，但該申請的浸出時間需要12～48h，浸出時間較長，導致工藝周期較長，生產成本上升。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種酸耗量少、鎳鈷浸出率高，并實現鎳、鈷與鐵、硅高效分離的同時處理高鐵和高鎂含量紅土礦的常壓浸出方法。本發明還將提供對不能簡單的區分成高鐵和高鎂含量兩種礦的紅土礦石的常壓浸出方法。

本發明所述的同時處理高鐵和高鎂含量紅土礦的常壓浸出方法，包括以下步驟：

(1)將紅土礦分為高鐵含量礦與高鎂含量礦兩部分；

(2)將高鐵含量礦的水性礦漿加入第一酸浸槽中，加入硫酸浸提，所得礦漿過濾，得到浸出渣A和浸出液B；

(3)將浸出液B通入第二酸浸槽中，加入高鎂含量礦直至浸出液B的pH值為1～4，浸提，所得礦漿過濾，得到浸出渣C和浸出液D；

(4)對浸出渣C進行磁選，得到磁性部分E和非磁性部分F，所述磁性部分E作為鐵產品回收，非磁性部分F與浸出渣A合并用于回收硅產品；

(5)取部分浸出液D作為步驟(2)中高鐵含量礦石的補充浸出劑送入第一酸浸槽，進行下一輪的浸出周期，另一部分浸出液D直接送入鎳、鈷、鋁和鎂回收工序；重復4～5次浸出周期，將最后一次浸出周期得到的浸出液D全部送入鎳、鈷、鋁和鎂回收工序；

其中，在第一次浸出周期中，步驟(1)中硫酸與高鐵含量礦的重量比為2.5～4∶1；在第二次及之后的浸出周期中，硫酸與高鐵含量礦的重量比為0.5～1∶1。

上述方法中，

步驟(5)中，當取部分浸出液D作為步驟(2)中高鐵含量礦石的補充浸出劑送入第一酸浸槽時，一般是取浸出液D的30～80％(w/w)。或者，也可以是取全部的浸出液D作為步驟(2)中高鐵含量礦石的補充浸出劑送入第一酸浸槽。

步驟(1)中，可根據現有常規方法進行高鐵含量礦與高鎂含量礦的區分，一般是根據紅土礦的顏色和礦物顆粒的粗細采用篩分機分出高鐵含量礦與高鎂含量礦。

步驟(2)中，形成高鐵含量礦的水性礦漿時，礦與水的固液比為1∶10～20(w/w)。該步驟中，硫酸的濃度為93～98％(w/w)；浸提的溫度為80℃至溶液的沸點溫度之間，浸提時間為0.5～3h。