[發明專利]一種從紅土鎳礦中選擇性提取鎳、鈷和鐵的方法

有效

• 申請號: 201610913002.9
• 申請日: 2016-10-19
• 公開（公告）號: CN106591579B
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 馬保中;楊瑋嬌;楊卜;李強
• 申請（專利權）人: 北京礦冶研究總院
• 主分類號: C22B3/08
• 分類號: C22B3/08;C22B1/00;C22B3/44;C22B23/00;C01F5/40
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;李闖

本發明公開了一種從紅土鎳礦中選擇性提取鎳、鈷和鐵的方法，包括：將紅土鎳礦粉碎后加入氟化鈉和水并充分混合從而得到混合料；將濃硫酸噴入該混合料中并在自熱狀態下進行活化處理制得活化料；對該活化料進行常壓水浸制得浸出礦漿；對浸出礦漿進行濃密分離得到浸出液和浸出渣；對浸出渣進行洗滌得到鐵渣；采用氧化鎂對浸出液進行中和沉鎳鈷處理從而得到中和后分離液及鎳鈷的氫氧化物；對中和后分離液依次進行沉淀脫氟和蒸發結晶從而回收硫酸鎂。本發明可以在無需外部加熱、加壓的溫和條件下實現鎳、鈷的高效選擇性浸出，浸出率均可達90％以上，而鐵的浸出率低至1％以下，因此本發明很好地實現了紅土鎳礦中鎳、鈷和鐵的高效選擇性分離。

技術領域

本發明涉及從紅土鎳礦中提煉金屬資源技術領域，尤其涉及一種從紅土鎳礦中選擇性提取鎳、鈷和鐵的方法。

背景技術

紅土鎳礦是一種復雜的多金屬礦，其巖體因風化而使礦石中的鐵被氧化呈紅色，因此得名紅土鎳礦。紅土鎳礦主要分為褐鐵型紅土鎳礦和蛇紋石型紅土鎳礦兩類；一般來說，褐鐵型紅土鎳礦的鎳品位較低而鐵品位較高，適合采用濕法工藝進行提煉；蛇紋石型紅土鎳礦的鎳品位相對較高而鐵品位相對較低，適合采用火法冶煉進行提煉；褐鐵型紅土鎳礦所提提煉的金屬礦產資源總量約是蛇紋石型紅土鎳礦的兩倍。

隨著市場對鎳、鈷需求的不斷增加以及硫化鎳礦資源的日趨枯竭，儲量豐富的紅土鎳礦引起了人們的重視，因此如何從紅土鎳礦中高效經濟地選擇性提煉鎳、鈷和鐵成為關鍵性問題。對紅土鎳礦進行提煉的濕法工藝主要是常壓酸浸工藝和加壓酸浸工藝：常壓酸浸工藝存在酸耗高、金屬浸出選擇性差以及回收率低的缺點，而加壓酸浸工藝雖然金屬浸出選擇性和回收率有所提高，但存在投資成本高、建設周期長、技術成熟度不夠的弊端。對紅土鎳礦進行提煉的火法冶煉工藝主要是RKEF法，它存在能耗高、投資大的弊端，而且需要礦石具有較高的鎳品位。

鑒于上述紅土鎳礦提煉工藝所存在的不足之處，近年來人們一直在研究適用于紅土鎳礦綜合利用的新技術。

專利US2010064854公開了一種紅土鎳礦的處理方法，其技術方案是針對褐鐵礦型和蛇紋石型鎳礦以硝酸為浸出劑進行選擇性浸出，可以綜合利用礦中的鎳、鈷、鎂和鐵等金屬，但鐵的回收是通過浸出液固分離后對濾液進行加壓實現的，鐵的利用率并不高，而且這必然會增加工藝生產成本和操作成本。

專利CN101139656公開了一種紅土鎳礦浸出方法，其技術方案是采用兩段加壓浸出：首先將褐鐵型紅土鎳礦進行一段加壓浸出，再加入腐殖土礦，進行二段加氧、加壓浸出。該方法雖然能夠控制鐵的浸出，但存在高壓通氧的弊端，兩段加壓浸出更是增加了工藝的技術復雜性。

專利CN1858274公開了一種氧化鎳礦的處理新方法，其技術方案采用常壓浸出，降低了工藝技術難度和操作成本，但沒能將氧化鎳礦轉化為鎳產品，而是得到了硫化鎳精礦，需進一步提煉才能得到鎳產品；同時，該方法中存在磁選和浮選兩步棄渣，這導致了有價金屬回收率降低。

專利CN1995414公開了一種氧化鎳礦的硫酸強化浸出提取法，其技術方案是將原礦破磨后加入加壓釜，并向加壓釜中加入還原劑進行加壓浸出，反應溫度200℃以下，壓力1.6MPa以下，從而獲得了較高的浸出率。該方法雖然比常規加壓浸出法設備要求低，技術容易掌握，但得到的浸出液中雜質含量較高，后續提純工序較難。

專利CN101691635公開了一種處理褐鐵型紅土鎳礦的堿—酸雙循環工藝，其技術方案對礦中鉻、鋁、鎳、鈷和鐵等有價金屬的綜合回收率均很高，但半工業試驗結果表明：只有當原料的氧化鉻含量大于8％時，堿法活化回收鉻/鋁才能取得較可觀的經濟收益，因此該方法對鉻含量較低的褐鐵型紅土鎳礦而言，加工成本偏高。

綜上可見，上述現有技術中對紅土鎳礦提煉工藝進行的改進仍存在生產成本高、工藝條件苛刻、金屬回收率不高等的弊端，未能很好的實現紅土鎳礦中有價元素鎳、鈷和鐵的高效選擇性分離和利用。

發明內容