[發明專利]一種利用硫化銅鎳礦尾礦制備氫氧化鎂聯產硅微粉的方法

有效

• 申請號: 202111193258.4
• 申請日: 2021-10-13
• 公開（公告）號: CN113845133B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 潘愛芳;馬昱昭;孫悅;馬潤勇
• 申請（專利權）人: 潘愛芳
• 主分類號: C01F5/22
• 分類號: C01F5/22;C01D7/00;C01B33/12;C01B17/74;C22B1/02;C22B7/00;C22B26/22
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理有限公司 11613
• 代理人: 蔡曉敏;齊云

本發明涉及一種利用硫化銅鎳礦尾礦制備氫氧化鎂聯產硅微粉的方法，步驟為：S1、將硫化銅鎳礦尾礦和氫氧化鈉/碳酸鈉1:0.6?1.5混合，研磨至200?300目，制得混合生料；S2、將混合生料焙燒，得到活性熟料，同時收集焙燒爐氣；S3、將活性熟料用水浸出得到水浸渣和水浸液；S4、向水浸液通二氧化碳進行碳酸化分解，固液分離得到硅膠和碳酸鈉溶液；S5、將爐氣充分燃燒并用水收集得到硫酸溶液，將硫酸溶液調至2?5mol/L，對水浸渣進行酸浸，得濾渣和濾液A；S6、將濾液A加熱陳化，得到硅膠和濾液B；S7、將S4和S6的硅膠合并，在120?200℃下干燥得二氧化硅微粉；S8、調節濾液B的pH至9.4?12.4，得到氫氧化鎂和濾液C。本發明利用硫化銅鎳礦尾礦為原料制取微硅粉和氫氧化鎂等產品，實現了對硫化銅鎳礦尾礦的高附加值利用。

技術領域

本發明屬于礦山固體廢棄物的綜合利用技術領域，具體涉及一種利用硫化銅鎳礦尾礦制備氫氧化鎂聯產硅微粉的方法。

背景技術

硫化銅鎳礦作為我國主要的鎳礦資源，被不斷開采利用，但由于現有選礦工藝僅回收部分目標礦物，加之難選、貧化硫化銅鎳礦比例不斷增加，致使硫化銅鎳礦選礦后產生大量尾礦，且硫化銅鎳礦尾礦中含有大量的鎂、鐵、硫、鎳等組分，造成了嚴重的資源浪費與環境污染(羅仙平等，2013；梁冬梅等，2009；謝杰等，2018)。以金川銅鎳礦為例，其尾礦產生量超過700萬噸/天，累計堆存量超過2.7億噸，占地面積超過了8km²，對堆存地空氣、土壤造成嚴重污染，并且其中含有大量的鎂、鉻、鎳等有價組分，造成了嚴重的資源浪費(黃永祥，2014)。而現有硫化銅鎳礦尾礦回收工藝(濕法浸出、浮選、重-浮選)存在排渣量大、環境污染嚴重、綜合利用率低等問題。因此，為解決我國硫化銅鎳礦尾礦污染環境、浪費資源、占用土地等問題，實現我國硫化銅鎳礦尾礦的無害化利用和高附加值利用，亟需開發一種硫化銅鎳礦尾礦高效資源化利用的方法。

發明內容

(一)要解決的技術問題

鑒于現有技術的上述缺點、不足，本發明提供一種利用硫化銅鎳礦尾礦制備氫氧化鎂聯產硅微粉的方法，該方法可將硫化銅鎳礦尾礦中的硅轉化為硅微粉，同時還能從硫化銅鎳礦尾礦中提取鎂轉化為氫氧化鎂。本發明方法回收了尾礦中的硫并制成硫酸，以該硫酸套用到酸浸步驟，減少酸成本，避免硫的排放污染問題。

(二)技術方案

為了達到上述目的，本發明采用的主要技術方案包括：

第一方面，本發明提供一種利用硫化銅鎳礦尾礦制備氫氧化鎂聯產硅微粉的方法，包含如下步驟：

S1、將硫化銅鎳礦尾礦和助劑按照質量比1:0.6-1.5混合，研磨至200-300目，制得混合生料；所述助劑為氫氧化鈉或碳酸鈉；

S2、將S1的混合生料在常壓下焙燒，得到活性熟料，同時收集焙燒過程中產生的爐氣；

S3、將S2焙燒產生的活性熟料與水混合，攪拌浸出，過濾，得到水浸渣和水浸液；所述水浸液中含有水溶性的硅酸鹽；

S4、向步驟S3的水浸液中緩慢通入二氧化碳氣體進行碳酸化分解，固液分離得到硅膠和Na₂CO₃濾液，將Na₂CO₃濾液濃縮后套用到S1中作為助劑進行濕法配料；

S5、將S2產生是爐氣經除塵器除塵凈化、降溫后，充分燃燒，將燃燒產物用水收集溶解得到硫酸溶液，將硫酸溶液濃度調整到2-5mol/L后，與S3產生的水浸渣混合，攪拌溶解、過濾，得到濾渣和濾液A；該濾渣中含有不溶于硫酸溶液的金屬鹽；所述濾液A中含有溶于硫酸溶液的金屬鹽，包括不溶于堿液但能溶于硫酸的硅酸鹽；

S6、將濾液A加熱陳化，固液分離，得到硅膠和濾液B，濾液B為脫硅的金屬鹽溶液；