[發明專利]從氧化鎳礦中焙燒水浸回收鎳鈷鐵的工藝

有效

• 申請號: 201410504144.0
• 申請日: 2014-09-28
• 公開（公告）號: CN104263909B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發明（設計）人: 毛黎生;趙明會;毛耐文
• 申請（專利權）人: 毛黎生;趙明會;毛耐文
• 主分類號: C22B1/08
• 分類號: C22B1/08;C22B3/04;C22B3/44;C22B23/00;C21B15/00
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技術領域

本發明涉及濕法冶金，具體而言，涉及從氧化鎳礦中焙燒水浸回收鎳鈷鐵的工藝。

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，該方法具有工藝適應性強、流程簡短、鎳回收率高等特點。鼓風爐硫化熔煉可產出含鎳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，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，能耗量小，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，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。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。

在先申請的氧化鎳礦焙燒浸出回收鎳鈷錳鐵的方法(申請號201210446215.7)，先將氧化鎳礦進行球磨得礦粉，然后向礦粉中加入礦粉添加劑，成球焙燒后再使用水或者稀鹽酸對焙燒礦料進行浸出處理，得到氧化鎳礦的浸出液，向浸出液中加入氧化劑進行處理獲得鈷氧化物和錳氧化物的共沉淀，向濾液中加入氧化鈣或氫氧化鈉進行處理，獲得含鎳和鐵的混合物沉淀。這種方法可有效地利用礦產資源，實現了氧化鎳礦浸出液中鎳、鈷、錳和鐵共4種元素的回收利用，節約了生產成本。但是，由于這種生產方法加的碳還原劑較多，燒結溫度過高1100——1300℃，超過了氧化鎳的沸點973℃，易揮發和發生氯化離析，揮發出的金屬氯化物被碳還原成金屬不溶于水，很難用水浸出。

中國博士論文數據庫20101231發布的李金輝等研究的氯鹽體系提取紅土礦中鎳鈷的工藝及基礎研究的論文，公開了一種紅土鎳礦中溫氯化焙燒實驗研究，雖然實驗取得了較好的氯化效果，但浸出時還得用PH為1的酸化水，不能直接用清水浸出。

發明內容

本發明的為了克服現有技術中存在的不足，提供一種從氧化鎳礦中焙燒水浸回收鎳鈷鐵的方法。本發明把鎳、鈷和鐵三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。

本發明的發明目的是采用以下技術方案實現的：

一種從氧化鎳礦中焙燒水浸回收鎳鈷鐵的工藝，包括以下步驟：

A、準備原料氧化鎳礦和焦粉

氧化鎳礦和焦粉運至原料堆場，將氧化鎳礦和焦粉分別破碎、球磨；

B、氧化鎳礦氯化焙燒

在A步驟制備后的氧化鎳礦中，拌入氯化劑和焦粉并攪拌均勻。再將拌入氯化劑和焦粉的氧化鎳礦進行氯化焙燒，焙燒后冷卻，從而使氧化鎳礦中的鎳、鈷、鐵轉化為水溶性氯化物；

C、制備經氯化焙燒的氧化鎳礦清水浸出液

將所述經氯化焙燒的氧化鎳礦放入浸出槽中，加水進行浸出處理；浸出完畢后用壓濾機壓濾，使固液分離；

D、生產含氫氧化鎳、氫氧化鈷、氫氧化鐵的混合物產品

在C步驟中獲得的浸出液中加入中和劑氧化鈣或者氫氧化鈣，攪拌進行中和處理，使鎳、鈷、鐵化合物共沉淀，用板框壓濾機壓濾，產出含有氫氧化鎳、氫氧化鈷、氫氧化鐵的混合物。

本發明與現有技術相比，取得了以下有益效果：

1、由于氧化鎳礦的金屬元素經中溫氯化焙燒，生成可溶于水的金屬氯化物，實現了氧化鎳礦清水浸出液中鎳鈷鐵三種元素的回收利用。

2、由于本發明加入了氯化鈉使得復配鹽具有更低的共熔點溫度，可以使氯化劑在較低溫度下熔化滲入礦料內部，并且能夠在較寬溫度范圍內產生氯化氫氣體，避免了集中釋放而無法有效氯化有價金屬，提高了氯離子的利用率。