[發明專利]一種硝酸處理紅土鎳礦工藝中鐵鉻分離的方法

有效

• 申請號: 202010015161.3
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN111218566B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 王成彥;馬保中;陳永強
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C22B23/00
• 分類號: C22B23/00;C22B23/02;C22B3/06;C22B3/44
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明公開了一種硝酸處理紅土鎳礦工藝中鐵鉻分離的方法，包括：采用硝酸加壓工藝處理紅土鎳礦；非熔融態金屬化還原、磁選工藝處理浸出渣；浸出液梯級沉淀，硝酸鎂低溫熱解工藝路線。通過添加一定量的促進劑促進鐵組元遷移聚合，實現紅土鎳礦浸出渣中的鐵和鉻的高效分離，同時可實現浸出劑硝酸和沉淀劑硝酸的循環再生。該流程工藝簡單，原材料容易獲得，且全流程無廢棄物產生。本發明鐵的回收率可超過95％，鉻的分離率達到97％以上，實現了紅土鎳礦浸出渣鐵與鉻的深度分離和高效富集，極大程度的實現了紅土鎳礦資源的高效利用，減少浸出渣的排放，不僅實現了紅土鎳礦的高值化利用，更解決了紅土鎳礦浸出渣長期堆存，難以處理的環境問題。

技術領域

本發明屬于礦產資源綜合利用技術領域，具體涉及一種硝酸處理紅土鎳礦工藝中鐵鉻分離的方法。

背景技術

紅土鎳礦約占地球上陸基鎳儲量的70％，近些年由于鎳需求的提升和硫化鎳礦儲量的降低，紅土鎳礦的開發利用備受關注。紅土鎳礦根據化學成分的不同，主要分為兩種類型：一種是蛇紋石型礦，該類礦物以鎂質硅酸鹽為主，鎳含量高，鐵鈷的含量低，目前主要采用火法工藝處理；另一種是褐鐵型紅土鎳礦，該類礦物以針鐵礦和褐鐵礦為主，鐵鈷含量高，鎳含量較低，目前主要采用濕法或聯合工藝處理。

工業上紅土鎳礦濕法加壓工藝能夠有效的回收紅土鎳礦中的鎳鈷等有價組元，但濕法工藝渣率高，渣量大，其中渣中鐵含量高，且含有一定的鉻，目前只能進行堆存處理，這不僅造成了資源的浪費，更造成了嚴重的環境污染。

鑒于上述紅土鎳礦的濕法處理弊端，本發明旨在提供一種硝酸處理紅土鎳礦工藝中鐵鉻分離回收的方法，以解決目前紅土鎳礦浸出渣造成的資源浪費和環境污染問題。

發明內容

本發明提供了一種硝酸處理紅土鎳礦工藝中鐵鉻分離的方法，該方法能實現浸出渣中鐵與鉻的有效分離，大大提升紅土鎳礦的綜合利用價值和經濟效益。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種硝酸處理紅土鎳礦工藝中鐵鉻分離的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、硝酸加壓浸出：向破碎后過篩0.074mm的紅土鎳礦中加入初始酸度為180～300g/L的硝酸，固液比為1:2～1:10g/mL，控制反應條件：浸出溫度為150～220℃，浸出時間為0.5～3.0h，攪拌轉速為150～600rpm，完成硝酸加壓浸出，得到浸出礦漿；

步驟二、中和沉鐵：向步驟一得到的礦漿中添加活性MgO，調節反應pH，反應結束后固液分離，得到浸出液和富鐵/鉻渣；

步驟三、非熔融態金屬化還原：取步驟二中的富鐵/鉻渣與一定量的促進劑、還原劑混合均勻，制粒后加入回轉窯中，在一定條件下完成鐵組元的選擇性還原，冷卻；

步驟四、球磨、磁選：將步驟三中得到的金屬化還原產物磨至一定粒度，磁選，得到精礦和富鉻渣；

步驟五、浸出劑與沉淀劑再生：浸出液通過添加活性MgO進行梯級沉淀：中和除雜pH控制為3.8～4.2，均相沉淀pH控制為7.8～8.5，分別得到鋁鈧富集物、氫氧化鎳鈷產品和硝酸鎂溶液；硝酸鎂溶液濃縮結晶，低溫熱解，熱解溫度控制為400～700℃，可實現活性MgO和硝酸的循環再生。

進一步地，步驟二中添加活性MgO調節pH范圍為2.8～3.2，反應溫度為60～90℃，反應時間為0.5～2.0h，攪拌轉速為150～600rpm。

進一步地，富鐵/鉻渣中鐵含量為45％～58％，鉻含量為1.5％～5.0％。

進一步地，步驟三中促進劑采用氯化鈣，氯化鈉，氯化銨，氟化鈣，氟化鈉和氟化銨中的一種或混合物，促進劑添加量為富鐵/鉻渣的5％～25％。

進一步地，步驟三中還原劑采用褐煤，無煙煤或木炭還原劑粒度為0.074mm～0.3mm，還原劑添加量為富鐵/鉻渣的10％～50％。