[发明专利]镍红土矿综合利用的绿色冶金方法

权利要求书

1.一种镍红土矿综合利用的冶金方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)磨细

将镍红土矿磨细到50μm以下备用；

(2)碱处理

将磨细后的镍红土矿与NaOH按质量比1∶1～5比例混合，在100～800℃下反应1h以上，其中氢氧化钠的浓度为60～100％；

(3)水浸处理

将步骤(2)中得到的产物用体积量2～10倍、温度20～100℃的水在60～90℃下恒温搅拌30～50min，浸出反应生成的Na₂SiO₃；

(4)过滤分离

将步骤(3)得到的水浸产物过滤分离，滤液为硅酸钠溶液；镍、铁、镁以化合物的形式富集于渣中；三次逆流清洗渣饼中的NaOH和Na₂SiO₃，每次加水量为反应前渣质量的5倍，在60～90℃下搅拌30～50min；

(5)碳分制备SiO₂粉体

将硅酸钠溶液浓度调节至SiO₂质量百分数为30％～50％后，加热至60～90℃，以30～120ml/min的流速通入气体，该气体由二氧化碳气体和氮气组成，其中CO₂占20～100％，其余为氮气；至溶液的pH值降到9，然后在常温下继续通入上述气体至溶液pH值降到7，反应生成SiO₂和Na₂CO₃，过滤分离得到SiO₂；以稀硫酸清洗沉淀除杂，再以清水清洗除杂后的沉淀，将清洗后的沉淀在60～80℃干燥5～12h，得到SiO₂粉体；

(6)水化制备Mg(OH)₂或MgO

除硅后镍红土矿原料加入10～30倍体积的水，在50～90℃下搅拌水化，利用重力分层除去其中含有镍、铁物质，氢氧化镁悬浊液经过滤、烘干，制得Mg(OH)₂或MgO；

(7)选择性还原、磁选分离制备镍铁

将步骤(6)水化分离Mg(OH)₂后的固体物料在600～1000℃、用分压占总压0.1～0.5的氢气或一氧化碳还原2～8h得到还原产物，将还原产物研磨至粒度为50～165μm，在0.1～0.3T的磁场条件下进行磁选分离，所得磁性产品为含有部分铁的镍产品；

(8)还原磁选制备铁产品

将步骤(7)磁选分离后的非磁性物料用氢气或一氧化碳或碳在6001000℃下还原2～8h，在0.1～0.5T的磁场条件下进行磁选分离，得到富铁产品。

2.根据权利要求1所述镍红土矿综合利用的冶金方法，其特征在于步骤(5)过滤得到的Na₂CO₃溶液，在65～90℃下与CaO粉苛化反应5～20min，其中CaO与碳酸钠的质量比为1～1.5，生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀，氢氧化钠返回碱处理工序，碳酸钙分解制备CO₂和CaO，用于碳分和苛化工序。