[發明專利]一種銅鎳渣的分步濃差浸出方法

無效

• 申請號: 201410087735.2
• 申請日: 2014-03-11
• 公開（公告）號: CN103789554A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 莫紅兵;劉耀池;錢江濤
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B7/04
• 分類號: C22B7/04;C22B3/06;C22B15/00;C22B23/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 魏娟

技術領域

本發明涉及一種銅鎳渣的分步濃差浸出方法，屬于濕法冶金領域。

背景技術

中國銅產量大于400萬t僅次于智利，居世界第二。生產一噸銅產生212t的銅渣,因此，我國銅渣量約1000萬t。由于我國的銅礦資源具有共伴生礦多、品味低的特點，因此在這數量巨大的銅渣中,存在著大量可以回收利用的二次資源。另一方面,我國的資源現狀十分嚴峻，有色金屬和黑色金屬儲量相對不足，礦石嚴重依賴于進口，已成為世界上最大的礦石進口國和有色金屬消費國。因此，綜合回收利用銅鎳渣中的有價資源不僅具有戰略意義而且有非常好的市場前景。

銅鎳渣的主要組分包括鐵橄欖石、磁鐵礦、銅锍和鎳鈷等。目前濕法處理銅鎳渣技術主要是氯化浸出法和直接酸化浸出法。文獻“銅渣綜合利用的研究進展”（冶金能源，2009，28:44-48）利用氯化浸出法來選擇性浸出銅鎳渣中的有價金屬，氯化浸出法一般是先用次氯酸鹽產生氯氣，再由氯氣和銅鎳渣反應，從而浸出渣中的有價金屬，這種方法產生氯氣污染環境，操作安全性差，不利于大規模安全生產；文獻“用硫酸從含銅鎳渣中浸出銅的實驗研究”（濕法冶金，2013，32:358-360）利用銅鎳渣直接加硫酸浸出，結果表明銅鎳渣中的80%的銅被浸出，鐵液有35.14%被浸出，浸出渣達到煉鐵的要求，液體進一步分離可以回收銅。直接酸化浸出法就是直接按一定比例加酸和水浸出一段時間，然后固液分離，但是由于銅鎳渣中硅含量高，高活性的硅在酸浸出時大量溶出，導致浸出后的固液分離非常困難，并且液相中的硅含量很高，超過一定濃度時，液相就會變成為水凝膠，不能進行后續處理。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明的目的是在于提供一種能將銅鎳渣中的鐵高效酸浸出，且能有效固液分離，實現高效回收銅鎳渣中有價資源的分步濃差浸出方法。

本發明提供了一種銅鎳渣的分步濃差浸出方法，該方法是將銅鎳渣研磨成礦粉后，與無機酸混合，維持溫度為40～70℃，無機酸的質量百分比濃度為30～80%的條件下，浸出30～90min，得到酸浸出漿液；在所得酸浸出漿液中加入水將無機酸的質量百分比濃度調節到5～25%，進一步在20～60℃的溫度條件下，浸出45～95min后，固液分離，分別處理回收浸出液和浸出渣中的有價金屬；所述的銅鎳渣主要包括以下組分：Cu>0.15wt%,Ni>0.05wt%，SiO₂<50wt%，Fe>20wt%；所述的無機酸為鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、氫氟酸中一種或幾種。

所述的銅鎳渣根據選擇的銅鎳渣不同可能含有少量或微量的鈷。

優選的浸出方法中在所得酸浸出漿液中加入水將無機酸的質量百分比濃度調節到5～20%。

所述的銅鎳渣研磨成粒度在40～325目的范圍內。

所述的無機酸用量為銅鎳渣中鐵的理論摩爾量的0.5～1.8倍。

優選的無機酸為鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸中一種或幾種。

所述的浸出渣通過浮選富集制備銅鈷鎳的混合精礦；所述的浸出液用于制備氧化鐵紅，或者制備鐵精粉、水玻璃和回收銅鈷鎳產品。

所述的固液分離包括過濾、離心或濃密。

本發明的銅鎳渣的分步濃差浸出方法，包括以下步驟：

（a）將銅鎳渣采用磨機研磨，直至粒度達到40～325目；

（b）將步驟（a）中研磨好的銅鎳渣粉末，加入到第一級浸出槽，加入銅鎳渣中鐵理論摩爾量0.5～1.8倍的無機酸，保持礦漿中無機酸的質量百分比濃度為30～80%，在溫度為40～70℃條件下浸出30～90min，得到酸浸出漿液；

（c）將步驟（b）中第一級浸出槽得到酸浸出漿液快速打入第二級浸出槽，同時加入水，調節酸浸出漿液中無機酸濃度為5～25%，進一步在溫度為20～60℃的條件下，浸出45～95min；

（d）從步驟（c）中出來的浸出漿料，采用分離設備進行固液分離，分離所得浸出渣通過浮選富集制備銅鈷鎳的混合精礦；分離所得浸出液用于制備氧化鐵紅，或制備鐵精粉、水玻璃和回收銅鈷鎳產品。