[發(fā)明專利]一種低品位復(fù)雜鎳鉬礦清潔冶煉工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810317127.4
• 申請(qǐng)日: 2018-04-10
• 公開（公告）號(hào): CN108359812B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊建廣;閆萬鵬;朱和平;李陵晨;劉山
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): C22B23/02
• 分類號(hào): C22B23/02;C22B34/34;C22B19/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙) 43114
• 代理人: 袁靖

一種低品位復(fù)雜鎳鉬礦清潔冶煉工藝，將鎳鉬礦、氯化劑、水按一定比例混合均勻后制粒，制粒后料球不經(jīng)干燥而直接置于揮發(fā)爐中，并在一定的保溫及升溫機(jī)制以及還原性氣氛下進(jìn)行氯化揮發(fā)熔煉。揮發(fā)產(chǎn)生的煙氣在煙氣收集裝置內(nèi)分別回收其中的氯化砷、氯化鉬、氯化鋅等產(chǎn)物。本發(fā)明可以處理各類低品位、復(fù)雜鎳鉬礦，一步分離其中的鉬、鋅、砷及其它有價(jià)成分，揮發(fā)所得的揮發(fā)渣滿足低冰鎳的要求可直接出售。與現(xiàn)行鎳鉬礦處理方法相比具有能耗低、效率高、清潔環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種低品位復(fù)雜鎳鉬礦清潔冶煉工藝，屬有色金屬冶金領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鎳鉬礦屬于沉積型黑色頁巖礦床，是我國(guó)特有的一種多金屬礦物資源，主要分布在貴州遵義、湖南張家界、江西都昌、云南和浙江富陽等華南地區(qū)。鎳鉬礦成分比較復(fù)雜，除鎳和鉬外還含有其它有多種金屬和非金屬元素，如V，Cu，Se，Zn，F(xiàn)e，Ca，Mg，Al及貴金屬、稀土、C有機(jī)等。由于地質(zhì)構(gòu)造和生化環(huán)境等因素的不同，各地鎳鉬礦富集層的礦物組成和元素含量常存在一定的差異，但通常含鉬0.2％～8.0％，含鎳0.2％～7.0％，具有很好的開發(fā)價(jià)值。鎳鉬礦中鎳、鉬的賦存狀態(tài)也較復(fù)雜，多以硫化礦為主，其中鎳的存在形式有方硫鎳礦、硫鐵鎳礦、硫鎳礦、針鎳礦和輝砷鎳礦等，鉬則主要賦存于一種非晶質(zhì)膠狀硫化物中(又稱炭硫鉬礦)，成礦粒度通常小于20微米，呈星染嵌布于伴生礦及脈石中，開采后礦物表面極易氧化，現(xiàn)有選礦技術(shù)難以將其分離富集，迄今為止仍未有重大的技術(shù)突破，目前多數(shù)企業(yè)大都采用冶煉工藝對(duì)原生硫化鎳鉬礦直接進(jìn)行處理利用。

鎳鉬礦的工業(yè)開發(fā)利用始于20世紀(jì)80年代，冶煉方法主要采用氧化焙燒、鈣化焙燒、濃硫酸熟化焙燒等預(yù)處理工藝在高溫下使鎳鉬礦中的鎳鉬氧化脫硫后轉(zhuǎn)化為鎳鉬的可溶性鹽或易溶于酸(堿)的化合物。產(chǎn)出的焙砂再采用水浸、堿浸或酸浸的方法得到浸出液，凈化分離后分別獲得鎳鉬產(chǎn)品。這種以氧化焙燒為主的預(yù)處理工藝存在的主要問題是：鎳鉬礦高溫氧化焙燒產(chǎn)生的煙氣中SO₂濃度通常較低，難以滿足制酸要求，而若為滿足煙氣制酸的要求而配入黃鐵礦等一同焙燒，則其處理成本也不劃算。此外，氧化焙燒時(shí)除少量易揮發(fā)的砷、鋅、鉬揮發(fā)進(jìn)入煙塵外，原料中的鉬、鈣等組分常發(fā)生物相轉(zhuǎn)化形成難以分離回收的鉬酸鈣，導(dǎo)致鉬等金屬回收率較低。

為解決此問題，研究人員也對(duì)這些傳統(tǒng)鎳鉬礦預(yù)處理工藝進(jìn)行了改進(jìn)。例如，申請(qǐng)?zhí)枮?01310018448.1的專利公開了一種“選擇性硫酸化焙燒—硫酸浸出—焙燒尾氣吸收制酸”的工藝，以實(shí)現(xiàn)鎳鉬的選擇性浸出；申請(qǐng)?zhí)枮?01110252329.3的專利公開了一種“氧化焙燒脫硫—還原熔煉—精煉脫硅”的工藝，從硫化鎳鉬礦中制備得到高純鎳鉬合金。此外，也有研究人員提出鎳鉬礦全濕法冶煉的技術(shù)路線以避免傳統(tǒng)焙燒工藝產(chǎn)生低濃度SO₂的問題。例如，專利申請(qǐng)?zhí)枮?01110042020.1的專利公開了一種“氯酸鈉或氯酸鉀氧化浸出—分段調(diào)整浸出液pH值回收鎳—沉淀堿液浸出—萃取、反萃得到鉬化合物”的工藝；專利申請(qǐng)?zhí)?01210016246.9的專利公開了一種“采用FeCl₃和NaClO₃進(jìn)行催化氧化浸—浸出渣堿性浸出”的工藝；以及專利申請(qǐng)?zhí)枮?01410194220.2提出的采用加壓氧浸的技術(shù)路線，將鎳和鉬轉(zhuǎn)化為硫酸鹽溶解進(jìn)入溶液的方法以分離富集硫化鎳鉬礦中的鎳和鉬等。另外，近年來也有研究者采用生物冶金的方法處理鎳鉬礦，如采用嗜熱金屬球菌(硫化葉菌)對(duì)鎳鉬礦中鎳、鉬進(jìn)行選擇性浸出(陳家武，高從堦，張啟修，肖連生，張貴清.嗜熱金屬球菌對(duì)鎳鉬礦的浸出[J].北京科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，31(10):1224)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，采用細(xì)菌浸出鎳鉬礦中的鎳和鉬具有污染少的特點(diǎn)，但細(xì)菌浸出所需時(shí)間長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)所用時(shí)間為20d左右，周期較長(zhǎng)，并且鉬的浸出率也偏低，等等。