[發(fā)明專利]紅土鎳礦的熱解硫化選礦方法及金屬硫化物和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210117270.5
• 申請日: 2022-02-08
• 公開（公告）號: CN114540612B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳崇學;王瑾
• 申請（專利權(quán)）人: 陳崇學
• 主分類號: C22B1/00
• 分類號: C22B1/00;C22B23/00;C01G53/11;C01G49/12;C01G51/00
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發(fā)明實施例公開一種紅土鎳礦的熱解硫化選礦方法及金屬硫化物和應(yīng)用，屬于有色金屬礦石選礦技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的方法包括如下步驟：S1)將紅土鎳礦任選地干燥后，得到干紅土鎳礦；S2)將干紅土鎳礦與硫化劑加熱反應(yīng)后，得到硫化混合礦；S3)將所述硫化混合礦破碎研磨后得到粉礦，然后將粉礦送入選礦工序，分離得到金屬硫化物和剩余的尾礦。本發(fā)明開發(fā)的該方法將紅土鎳礦干燥去除自由水后，再加入硫化劑一同加熱，使得紅土鎳礦中的鎳鈷氧化物轉(zhuǎn)化成硫化物，然后采用目前成熟的硫化鎳鈷浮選技術(shù)，使得紅土鎳礦在一定條件下可以選礦，為下游冶煉工序減少了大量的脈石形成的渣，從而降低了紅土鎳礦冶煉的能耗問題，具有極大的經(jīng)濟和社會價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有色金屬礦石選礦技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種紅土鎳礦的熱解硫化選礦方法及制備的金屬硫化物和應(yīng)用。

背景技術(shù)

據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局2015年發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，全球探明鎳基礎(chǔ)儲量約8100萬噸，資源總量14800萬噸，基礎(chǔ)儲量的約60％為紅土鎳礦，約40％為硫化鎳礦。

硫化鎳礦主要分布在南北緯度30°以上的地區(qū)，比如中國甘肅省金川鎳礦帶、吉林省磐石鎳礦帶；加拿大安大略省薩德伯里(Sudbury)鎳礦帶；加拿大曼尼托巴省林萊克的湯普森(Lynn Lake-Thompson)鎳礦帶；俄羅斯科拉(Kojia)半島鎳礦帶；俄羅斯西伯利亞諾里爾斯克(HophHjibck)鎳礦帶；澳大利亞坎巴爾達(KaMbalda)鎳礦帶；博茨瓦納塞萊比-皮奎(Selebi Phikwe)鎳礦帶；芬蘭科塔拉蒂(Kotalahti)鎳礦帶等處。

紅土鎳礦主要分布在赤道附近，比如南太平洋的新喀里多尼亞(New Caledonia)鎳礦區(qū)；印度尼西亞的摩鹿加(Moluccas)和蘇拉威西(Sulawesi)地區(qū)鎳礦帶；菲律賓巴拉望(Palawan)地區(qū)鎳礦帶；澳大利亞的昆士蘭(Queensland)地區(qū)鎳礦帶；巴西米納斯吉拉斯(Minas Gerais)和戈亞斯(Goias)地區(qū)鎳礦帶；古巴的奧連特(Oriente)地區(qū)鎳礦帶；多米尼加的班南(Banan)地區(qū)鎳礦帶；希臘的拉耶馬(Lary mma)地區(qū)鎳礦帶；以及緬甸和阿爾巴尼亞等國的一些鎳礦帶。

在2010年以前，全世界原生鎳資源供給主要是硫化鎳礦提供，隨著硫化鎳礦資源開采成本的增加，世界各國特別是中國對紅土鎳礦的研究深入，到2020年全世界原生鎳供給60％以上取之于紅土鎳礦。

赤道附近的紅土鎳礦主要分為兩種，一種是硅鎂型紅土鎳礦，其特點是鎳含量較高、鐵含量較低、二氧化硅含量較高，其礦石中二氧化硅含量大多在35wt％以上；另一種是褐鐵礦，其特點是二氧化硅含量較低，鎳含量低，鐵含量較高，其礦石中鐵的氧化物含量大多在30wt％以上；其典型成分如下表1和表2：

表1某硅鎂型紅土鎳礦成分含量表 樣品來源：蘇拉威西硅鎂型紅土鎳礦(高鎳礦)

表2某褐鐵礦型紅土鎳礦成分含量表 樣品來源：菲律賓巴拉望礦區(qū)(低鎳礦)

從上面兩個表中，我們可以看出兩種紅土鎳礦的共同點是水份含量高，同時有價金屬含量較低，特別是硅鎂型紅土鎳礦，其有價金屬往往總含量不到20wt％，因為脈石太多燒結(jié)困難，加上高爐焦比較高，硅鎂型紅土鎳礦使用高爐冶煉工藝目前已經(jīng)被淘汰；只有極個別鐵含量超過45wt％的褐鐵礦型紅土鎳礦采用高爐冶煉，但是其焦比均超過500kg/噸鐵，高焦比成本導(dǎo)致這種礦物和冶煉工藝的產(chǎn)品市場非常局限。

紅土鎳礦的優(yōu)勢是開采成本低、目前主要是露天開采，2021年11月印尼當?shù)丶t土鎳礦價格為45美元/濕噸(含鎳1.7wt％)；但是紅土鎳礦最大的缺點是含水率高且鎳品位普遍偏低，同時目前技術(shù)無法選礦富集。近年來中國、印尼、韓國、日本等工廠使用的紅土鎳礦大多鎳含量在2.5wt％以下。自2020年開始，受印尼禁礦影響，2021年中國國內(nèi)使用的菲律賓紅土鎳礦品位更低，大多數(shù)鎳品位甚至只有1.3wt％.