[發明專利]一種從紅土鎳礦中回收多種有價金屬及酸堿雙介質再生循環的方法

有效

• 申請號: 202010828241.0
• 申請日: 2020-08-17
• 公開（公告）號: CN112095003B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 王成彥;馬保中;趙林;陳永強;但勇;金長浩;趙澎;高波;趙頂;姜靜
• 申請（專利權）人: 四川順應動力電池材料有限公司
• 主分類號: C22B3/06
• 分類號: C22B3/06;C22B21/00;C22B47/00;C22B59/00;C22B3/44;C22B23/00;C22B26/22;C01B21/38;C01F5/02;C01F7/06;C01F7/142;C01F7/144
• 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

本發明提供了一種從紅土鎳礦中回收多種有價金屬及酸堿雙介質再生循環的方法，屬于冶金和化工的交叉領域。該方法首先將紅土鎳礦原礦細磨得到礦粉，配置成漿后進行硝酸浸出，浸出渣經球團燒結工藝得到鐵精礦；調節浸出液pH值，將鋁鎳鈷錳鈧及少量鐵完全沉淀出來，將沉淀堿溶解，實現鋁分離；鎳鈷錳鈧沉淀混合物酸解后分級萃取，得到鈧、鎳、鈷、錳產品；沉淀鋁鎳鈷錳鈧后的硝酸鎂溶液經蒸發濃縮得到硝酸鎂晶體用于后續硝酸鎂分解再生獲得酸和堿，實現酸堿雙介質再生循環。該方法避免了在紅土鎳礦酸浸液加入堿性物質沉淀鋁與鎳鈷分離過程中，由于氫氧化鋁絮狀沉淀的生成導致回收出現過濾性差及鋁渣中夾帶鎳鈷金屬的問題，提高了鎳鈷金屬總回收率。

技術領域

本發明屬于冶金和化工的交叉領域，具體涉及一種從紅土鎳礦中回收多種有價金屬及酸堿雙介質再生循環的工藝方法。

背景技術

鋁、鎳、鈷金屬是工業與民用行業中很常用的金屬，特別是鎳金屬，主要用于不銹鋼、合金鋼和特種合金等。隨著硫化鎳礦資源的不斷減少，而紅土鎳礦伴生鈷，從紅土鎳礦中高效、經濟提取有價金屬已成為研究焦點。紅土鎳礦處理工藝主要分為火法和濕法。火法主要適用于處理硫化鎳礦和含鎳品位較高的紅土鎳礦；濕法適合處理褐鐵型紅土鎳礦等含鎳較低的礦物，濕法具有能耗小、成本低、污染小及可同時回收鈷等優勢。

現在對紅土鎳礦進行提煉的濕法工藝主要是常壓酸浸與加壓酸浸工藝，無論哪種方法，酸浸液中都會存在Co、Mn、Al、Fe、Mg等元素，現有技術對酸浸液中金屬元素的提取往往是在浸出液中加入堿性物質，例如氧化鎂，調整溶液pH值，先在pH 3～4沉淀分離出雜質氫氧化鋁鐵渣，然后在pH 7～9沉淀出產品粗制氫氧化鎳鈷錳，然后使用酸浸工藝與萃取、電解、蒸發濃縮等技術結合，提純出鎳鈷的最終產品，如硫酸鎳、硫酸鈷、電解鎳、電解鈷。但是在沉淀分離出鋁金屬的過程中，常常會出現氫氧化鋁絮狀沉淀的出現導致氫氧化鋁渣的過濾性較難的問題，而且沉淀氫氧化鋁渣會夾帶較多的鎳、鈷金屬元素，導致鎳鈷金屬的回收產生一定的損失。并且硝酸價格昂貴，pH調節要使用大量的堿(MgO),如果不考慮回收該工藝經濟效益顯著下降。

中國專利CN108950205B公開了一種采用堿性物質碳酸鈣與碳酸鎂磨細與水混合均勻，然后控制流速與酸浸液同時加入攪拌槽中，控制溶液的pH值，均相沉淀出鋁鐵渣，此方法雖然能夠在一定程度上改善了沉淀物的過濾性能，但沉淀物中夾帶的鎳鈷金屬的含量也有1～2％左右，造成鎳鈷金屬的回收損失。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷與不足，本發明提供了一種從紅土鎳礦中回收多種有價金屬及酸堿雙介質再生循環的方法，該工藝流程高效簡潔，避免了在紅土鎳礦硝酸浸出液中，加入堿性物質沉淀鋁與鎳鈷分離過程中，由于氫氧化鋁絮狀沉淀的生成導致回收出現過濾性差和鋁渣中夾帶鎳鈷金屬的問題，提高了鎳鈷金屬的總回收率。同時，沉淀鋁鎳鈷錳鈧后的硝酸鎂溶液經過蒸發濃縮得到硝酸鎂晶體用于后續硝酸鎂分解再生獲得酸(硝酸)和堿(氧化鎂)，實現了酸堿雙介質再生循環。該工藝原料適應性強，特別適用于含鋁較高的褐鐵型紅土鎳礦的處理。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種從紅土鎳礦中回收多種有價金屬及酸堿雙介質再生循環的方法，包括以下步驟：

(1)將紅土鎳礦原礦破碎并細磨得到礦粉，將礦粉與硝酸混合并充分攪拌制成礦漿；

(2)將礦漿泵入高壓釜中進行浸出反應，反應結束后預中和調節礦漿的pH值，之后礦漿經過多級濃密洗滌得到底流和溢流液；

(3)底流經過濾干燥，進行球團燒結得到鐵精礦，溢流液調節pH值后進行沉淀反應，反應結束后，酸浸液中的鋁、鎳、鈷、錳、鈧及少量鐵完全沉淀出來，與硝酸鎂溶液分離，過濾得到第一沉淀濾渣；

(4)將第一沉淀濾渣加堿溶解，將濾渣中的氫氧化鋁轉化為鋁酸根離子溶于堿液中，過濾得到第二沉淀濾渣。在過濾后液中加入二氧化碳或氫氧化鋁晶種沉淀獲得氫氧化鋁產品；