[發明專利]硫化鎳精礦的機械活化-微氣泡浸出工藝

在審

• 申請號: 202110679296.4
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113416842A
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 蔡楠;孫峙;魏國;湛金;李鵬;談偉軍;黨電邦;李青春;鄭曉洪;曹宏斌
• 申請（專利權）人: 國家電投集團黃河上游水電開發有限責任公司;青海黃河礦業有限責任公司;中國科學院過程工程研究所;北京中科云騰科技有限公司
• 主分類號: C22B3/08
• 分類號: C22B3/08;C22B23/00;B02C17/10
• 代理公司: 深圳市銘粵知識產權代理有限公司 44304
• 代理人: 孫偉峰

本發明提供了一種硫化鎳精礦的機械活化?微氣泡浸出工藝，所述工藝包括：將硫化鎳精礦置于球磨機中進行球磨處理，對硫化鎳精礦進行機械活化處理，以形成活化硫化鎳精礦；將所述活化硫化鎳精礦置入到浸取液中，向所述浸取液中通入氣體形成微氣泡并攪拌，以浸出所述活化硫化鎳精礦中的金屬元素。該工藝采用機械活化預處理硫化鎳精礦，從而破壞了硫化鎳精礦的礦物結構，提高了硫化鎳精礦的反應活性，并在此基礎上引入微氣泡強化氧化控制浸出過程中鐵的浸出和沉淀，實現了常壓條件下硫化鎳精礦的選擇性浸出，具有反應條件溫和、設備投資小、能耗低、環境危害低以及浸出效率高的特點。

技術領域

本發明屬于硫化鎳精礦處理技術領域，具體涉及一種硫化鎳精礦的機械活化-微氣泡浸出工藝。

背景技術

鎳是重要的戰略金屬資源，因其延展性能，力學性能以及化學穩定性良好，被廣泛應用于航空航天，軍事以及民用工業領域。近年來，隨著高鎳三元鋰電池行業的飛速發展，鎳的市場需求量快速增加。在鎳的礦產資源中，多金屬硫化鎳精礦是最重要的鎳礦資源之一，在我國乃至世界鎳資源中具有十分重要的地位。目前，全球探明的鎳礦資源中硫化鎳精礦資源約占40％。近年來，我國青海省夏日哈木地區發現了超大型巖漿銅鎳硫化物礦床，探明332+333級鎳金屬量106萬噸(平均品位0.7％)，并伴生333級銅資源量21.77萬噸(平均品位0.166％)，鈷資源量3.81萬噸(平均品位0.025％)，成為國內第二大鎳礦床。這一超大型鎳礦的發現有效地緩解了我國鎳資源市場短缺的現狀。隨著夏日哈木銅鎳硫化礦逐步進入開發利用階段，開發綠色、高效的硫化鎳精礦提取技術具有十分重要的意義。

鎳礦常用的處理方法有火法冶金工藝和濕法冶金工藝，其中火法冶金工藝主要有閃速爐熔煉和熔池熔煉技術。濕法冶金工藝有高壓氨浸法、硫酸化焙燒浸出法、高壓酸浸法和氯化浸出法等，其中高壓酸浸技術較為成熟。這些方法普遍存在處理能耗高、設備投資大、處理成本高、處理效率低以及可能產生二次污染等特點，成為制約行業發展的瓶頸問題。因此，研發一種低溫、清潔、高效提取硫化鎳精礦中鎳的新工藝，成為眾多企業亟需解決的瓶頸問題。

目前硫化鎳精礦的主流處理工藝是火法冶金工藝，火法冶金過程采用高溫造锍熔煉的方法將硫化鎳精礦轉變為低冰鎳，再吹煉得到高冰鎳，之后采用高壓浸出的方法提取鎳。該工藝能耗高、設備投資大、二次污染嚴重。近年來，采用高壓浸出、硫酸化焙燒-水浸、氯化焙燒-水浸等濕法工藝選擇性提取硫化鎳精礦受到國內外研究者的青睞。前人研究發現，采用高壓氧浸的方式可實現硫化鎳精礦中鎳、鈷、銅的選擇性浸出，鐵以赤鐵礦的形式進入渣相，但該工藝所需溫度高，能耗較高，對設備的要求也較高。采用硫酸化焙燒和氯化焙燒工藝同樣存在運行能耗高、設備投資大、易產生二次污染等問題。

發明內容

鑒于現有技術的不足，本發明提供一種硫化鎳精礦的機械活化-微氣泡浸出工藝，以解決現有硫化鎳精礦處理工藝能耗高、設備投資大、二次污染嚴重以及處理效率低等問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種硫化鎳精礦的機械活化-微氣泡浸出工藝，包括：

S10、將硫化鎳精礦置于球磨機中進行球磨處理，對硫化鎳精礦進行機械活化處理，以形成活化硫化鎳精礦；

S20、將所述活化硫化鎳精礦置入到浸取液中，向所述浸取液中通入氣體形成微氣泡并攪拌，以浸出所述活化硫化鎳精礦中的金屬元素。

優選地，所述步驟S10中的球磨處理的工藝條件包括：球磨強度為7.5G～15G，球料比為15:1～30:1，球磨時間為120min～240min；球磨后的活化硫化鎳精礦的粒徑范圍是D50≤15μm。

進一步優選地，所述球磨強度為10G，所述球料比為20:1，所述球磨時間為180min。

優選地，所述步驟S20中，所述浸取液為硫酸溶液，所述硫酸溶液相對于所述活化硫化鎳精礦的用量為0.20mL/g～0.40mL/g。