[發明專利]一種從紅土鎳礦中綜合回收有價金屬的方法

有效

• 申請號: 201210202583.7
• 申請日: 2012-06-15
• 公開（公告）號: CN102703696A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 蔣航宇;胡雷
• 申請（專利權）人: 蔣航宇;胡雷
• 主分類號: C22B3/08
• 分類號: C22B3/08;C22B3/44;C22B3/26;C22B23/00;C22B34/32;C22B26/22
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所 33206
• 代理人: 張建青

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技術領域

本發明涉及有色金屬濕法冶金領域，具體地說是一種從紅土鎳礦中綜合回收鎳、鈷、鐵、鉻、鎂等有價金屬的方法。

背景技術

目前國內外濕法處理紅土鎳礦的方法可分為以下幾種：

????（1）常壓硫酸浸出法：該方法是以硫酸為浸出劑，控制一定的液固比、酸度、溫度等反應條件，在常壓下將鎳、鈷、鐵、鎂等金屬從礦料中浸出；然后加入中和劑（石灰石、氫氧化鈣，或者其他堿性物質）將鐵、鋁、硅等雜質除去，除雜礦漿壓濾后得到硫酸鎳溶液和報廢渣，報廢渣經洗渣后外排，硫酸鎳溶液則用氫氧化鈉（或者氫氧化鈣、氫氧化鎂）進行沉鎳反應；得到的鎳渣經酸溶、萃取除雜后得到鎳鈷的深加工產品；沉鎳后液蒸發結晶回收硫酸鎂，或者直接加入堿性物質進行沉淀處理，得到的處理后液外排；這種處理方法由于只以鎳、鈷及少量的鎂為目標金屬，使得鐵、鉻等金屬的浸出消耗了大量的酸，從浸出液中脫除這些金屬又消耗了大量的堿，同時產生大量的報廢渣，用這種方法處理紅土鎳礦，往往是處理一噸礦，要產生超過一噸的渣；這些渣不僅污染環境，還夾帶了大量的鎳等有價金屬，造成了金屬回收率的降低。另外，用這種方法處理紅土鎳礦，由于沒有用合適的方法回收鎂，造成了鎂資源的大量浪費。

（2）高壓硫酸浸出法：該方法是以硫酸為浸出劑，控制一定的反應溫度，在加壓情況下對紅土礦進行處理。加壓酸浸工段最早始于20世紀50年代古巴的毛阿（MOA），自20世紀90年代后澳大利亞的穆林-穆林、布隆、考瓦斯等加壓酸浸廠相繼投產，但是在工段和設備方面出現不少問題，該工段的基本流程是礦石經過破碎制漿后進入高壓釜經高壓（4-5MPa）、高溫（230-260℃）酸性浸出，浸出后進行液固分離，然后對浸出液進行中和、除鐵，除鐵后液通過萃取進行鎳鈷分離，還可根據不同需要進一步冶煉得到不同的鎳鈷產品。該工段鎳鈷的回收率可達90%以上，但是該工段投資成本大，對設備和材質的要求比較嚴格，由于鎂等雜質對于硫酸耗量影響較大，所以該工段適合處理含鎂小于10%，特別是小于5%的紅土鎳礦，另外，該工段運行過程中，設備易出現結垢現象，對生產造成較大影響，且由于大量鐵仍然存在于渣中，造成渣量較大，同時鐵的浸出仍然需要消耗酸，未能實現有價金屬的綜合回收利用。

（3）還原焙燒-氨浸法：還原焙燒-氨浸工段由Caron教授發明，因此又稱Caron流程，其中，氨浸過程中采用NH₃及CO₂將焙燒礦中的鎳和鈷轉化為氨絡合物進入溶液，該工段的優點是試劑可以循環利用，消耗量小，缺點是鎳鈷回收率低，鎳、鈷回收率分別為75%和60%左右，且由于礦料需要烘干焙燒，能耗較大，不能實現資源的綜合回收利用。

濕法處理紅土鎳礦，沒有對進入浸出系統的礦料含水進行有效的控制，使得進入系統的礦料含水在70%左右，另外，洗渣的方式有：CCD逆流洗渣和壓濾機一次沖洗，也沒有對洗渣消耗的洗渣水量進行合理有效的控制，使得洗一噸渣消耗1.5m³左右洗渣水；造成系統浸出液中鎳離子濃度由于水總量較大而無法富集，到沉鎳工序的鎳離子濃度偏低，同時，造成了系統中需處理的水量龐大，處理成本高昂。

濕法處理紅土鎳礦，浸出液中的鐵都是做為雜質脫除，除鐵通常有三種方法：中和沉淀法、針鐵礦法，及黃鈉鐵礬法。采用這三種方法除鐵，均可以得到較好的除鐵效果，但是由于都需要在高溫下進行，除鐵能量及輔料消耗均較大，且由于鐵以渣形態報廢，造成產生大量的報廢渣，堆放成本巨大，且對環保不利；另外，由于在除鐵過程中，鉻會沉淀進入渣中，造成鉻無法進行回收。

濕法處理紅土鎳礦，對收鎳后液中的鎂基本上不回收，或者只是回收其中的小部分，大部分都是用堿性物質沉淀外排，造成鎂資源的浪費和環境的破壞。

濕法處理紅土鎳礦，在使用中和劑氫氧化鈣的過程中，會產生大量的硫酸鈣，這部分硫酸鈣都隨鐵渣、鋁硅渣進入渣中，沒有得到合理的利用。

濕法處理紅土鎳礦，一般都使用了鈉鹽，造成了廢水中鈉離子的富集問題，從而無法實現廢水的全回用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服上述現有技術存在的缺陷，提供一種從紅土鎳礦中綜合回收鎳、鈷、鉻、鎂等有價金屬的方法，其在硫酸體系下進行浸出反應，通過一系列措施降低系統廢水及廢渣總量，提高有價金屬的回收率；同時在生產過程中使用廉價的生產輔料，并進行大宗輔料的循環利用，大幅降低生產成本。?