[发明专利]从矿石中综合回收镍、铜、钴、硫和镁的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种从含铜镍矿石中综合回收镍、铜、钴、硫和镁的工艺，尤其是涉及一种从高镁镍矿中综合回收镍、铜、钴、硫和镁的工艺。

背景技术

图1-3示出了用高镁精矿生产镍、铜等金属的传统工艺方法，其中图1示出了从高镁精矿到生产出铜镍合金、铜精矿和镍精矿的流程，图2示出了从铜精矿生产铜的流程，图3示出了从镍精矿生产镍的流程。传统的镍铜生产工艺是将含有镍(Ni)、铜(Cu)、钴(Co)、铁(Fe)、硫(S)、镁(Mg)等的矿石作为原料，经过焙烧、电炉熔炼和转炉吹炼(也称之为火法冶炼)生产出中间产品-铜镍高锍，其中铜镍高锍大致含65％的镍、铜、钴以及25％的硫，然后经过浮选、火法熔铸阳极板(熔炼法)、湿法(电解法)冶金过程，从所述中间产品中分别提炼出铜、镍等。

具体而言，高镁精矿经过焙烧、电炉熔炼和转炉吹炼得到铜镍高硫，在此过程中，在焙烧和电炉熔炼中产生的含二氧化硫(SO₂)的烟气直接排放，仅转炉吹炼中产生的二氧化硫回收制酸。接下来，从中间产品回收铜和镍的工艺是将铜镍高锍经过磨碎、磁选、浮选等过程，初步将铜、镍分离开，从而得到：1)含镍和硫的精矿；2)含硫和铜的精矿；3)含铜、镍和铂(Pt)、钯(Pd)等贵金属的精矿(称铜镍合金)。

如图2所示，含硫和铜的精矿通过氧气熔炼、吹炼脱镍、粗铜精炼和电解精炼等过程得到电铜。

如图3所示，含镍和硫的精矿经过熔铸、镍电解过程得到电镍，其中阳极液经过除铁、除铜和除钴过程而后返回到镍电解过程，阳极泥通过脱硫得到硫磺，而脱硫得到的渣用于回收其中含有的贵金属。

含铜、镍和铂(Pt)、钯(Pd)等贵金属的精矿则用于回收其中的贵金属。

在上述传统工艺方法中，所有的火法冶金过程都产生大量的含高浓度SO₂(二氧化硫)的气体，这些含高浓度SO₂的烟气用于生产硫酸。而含低浓度SO₂的烟气无回收价值就直接排放到大气中，这种含有SO₂的气体会污染空气，损害人体健康和植物生长。

另外，在上述传统工艺方法中，铜、镍、钴等贵金属的回收率低，并且能源消耗大。

同时，利用上述传统工艺方法，原料(矿石)中共生的大量杂质Fe和Mg(镁)以废渣状态排放到地面堆积，没有得到有效地回收，既消耗了大量的能源又浪费了资源。

发明内容

本发明的第一个目的旨在提出一种能够克服至少一个上述缺点的从矿石中回收金属的工艺方法。

本发明的第二个目的旨在提出一种从矿石中回收金属的工艺方法，该工艺方法在回收金属过程中不向空气中排放含二氧化硫的含硫气体，从而不会污染环境。

本发明的第三个目的旨在提出一种从高镁镍精矿中综合回收镍、铜、钴、硫和镁的工艺方法，利用该方法能够将矿石中的镁回收成为有用的产品氧化镁(MgO)。

本发明的第四个目的旨在提出一种从高镁镍精矿中综合回收镍、铜、钴、硫和镁的工艺方法，利用该方法能够提高从矿石中回收金属的回收率。

本发明的第五个目的旨在提出一种从高镁镍精矿中综合回收镍、铜、钴、硫和镁的工艺方法，利用该方法能够有效地回收矿石中的诸如铂、钯等贵金属。

本发明的第六个目的旨在提出一种从高镁镍精矿中综合回收镍、铜、钴、硫和镁的工艺方法，利用该方法能够降低能源的消耗。

为了实现上述一个和/或多个目的，根据本发明的第一方面，提出一种从含铜镍的矿石中综合回收镍、铜、钴、硫和镁的工艺，所述工艺包括以下步骤：粉碎和筛分含铜镍的矿石；对粉碎和筛分后的矿石进行浮选以选出高镁镍精矿；将高镁镍精矿制成矿浆；向所述矿浆中加入硫酸和氧气以便对所述矿浆进行加压浸出，从而将所述高镁镍精矿中的镍、铜、钴和镁分别转变为硫酸镍、硫酸铜、硫酸钴和硫酸镁，且所述高镁镍精矿中以化合物状态存在的硫至少部分地转变为单体硫；用石灰石对加压浸出后的矿浆中的硫酸进行中和；对中和后的矿浆进行浓密洗涤，以便得到浸出渣和浸出液；从浸出渣中浮选出含有单体硫、贵金属和未被浸出的镍铜硫化物的二次精矿；向浸出液内加入空气和氢氧化钙以便去除所述浸出液内的铁；向除铁后的浸出液内加入萃取剂和硫酸以便通过萃取和反萃取制取硫酸铜，从而从除铁后的浸出液内去除铜；向除铜后的浸出液内加入氢氧化镁，以便沉淀和分离出氢氧化镍和氢氧化钴；向分离出氢氧化镍和氢氧化钴之后的浸出液内加入氨和二氧化碳，以便沉淀和分离出碳酸镁；对沉淀出的碳酸镁进行焙烧以便得到氧化镁。