[发明专利]从红土镍矿提取镍钴的方法

说明书

技术领域

本发明属于有色金属湿法冶金领域，尤其涉及一种从镍矿中提取镍钴的方法。

背景技术

红土镍矿是赋存镍的氧化矿，其镍贮存量占总镍贮量的65％以上。目前国内外对红土镍矿的处理工艺主要有两种：火法与湿法。红土镍矿可分为褐铁矿型和硅镁镍矿型两种类型。褐铁矿类型位于矿床的上部，铁高、镍低，硅、镁也较低，但钴含量比较高，这种矿石宜采用湿法冶金工艺处理。硅镁镍矿位于矿床的下部，硅、镁的含量比较高、铁含量较低、钴含量也较低，但镍的含量比较高，这种矿石宜采用火法冶金工艺处理。而处于中间过渡的矿石可以采用火法冶金，也可以采用湿法冶金工艺。

湿法冶金工艺又分为还原焙烧-氨浸工艺(简称为RRAL)和硫酸加压酸浸工艺(简称为HPAL)。前者通过对矿石进行预还原处理，再用氨浸出镍；后者是在加压条件下，用硫酸作浸出剂对矿石中的镍进行浸取。近年来镍红土矿的湿法冶金技术有了很大的发展，特别是加压浸出技术和各种组合的溶剂萃取工艺。

火法冶金工艺也分为镍铁法和造锍熔炼法，主要适应于镁质矿。镍铁法是一种还原熔炼方法，而造锍熔炼是在外加硫化剂的情况下造锍的方法；均在用鼓风炉或电炉内进行。

在我国的红土矿处理工艺中，还原-氨浸法因为环保问题极少使用。加压硫酸法则存在投资大、成本高，以及浸出率低、水膨胀、镁不能开路、环保压力大等缺陷。硫酸法从红土镍矿中提镍钴，目前我国生产工艺技术及装备都较落后，生产规模也小，特别是环保不过关，国内企业用硫酸法处理红土镍矿多因环保不过关被要求停产整顿。因此，要开发红土镍矿，首先就要研究以低品位红土镍矿中提镍钴的大型化环保型生产工艺。

经济的高速发展，市场特别是亚太市场对镍的需求增长十分迅速。但占全球70％镍矿资源的红土镍矿却只贡献了30％的镍产量，究其原因就是红土镍矿的开发技术还有诸多不足。因此开发适用范围宽、投资省、成本低、对环境友好的大型化生产工艺十分迫切。

发明内容

本发明的目的在于解决目前红土镍矿处理工艺复杂、投资大、回收度低、工艺不够环保的问题，提出一种采用高效盐酸浸出从红土镍矿提取镍钴的方法，该方法工艺简洁、能耗低、生产成本低、镍钴回收率高、酸和水闭路循不产生污染，对环境友好、资源适用范围宽。

本发明通过下列技术方案，实现用盐酸从红土镍矿提取镍钴：

(1)矿浆制备：矿石破碎；加水研磨、过筛，制得-100目矿浆；

(2)盐酸浸矿：在矿浆中加入盐酸进行常压搅拌浸出；

(3)固液分离：将浸出液和浸出渣分离；

(4)中和调整浸出液pH值：在浸出液中加入碱土金属氧化物或者碳酸盐作为酸中和剂，调整其pH值至3.0～4.0；过滤；中和渣得铁产品生产原料。

(5)硫化沉镍：在浸出液中加入硫化物沉淀剂，沉淀得到富镍钴硫化物。

(6)盐酸再生：沉镍后的沉淀母液经浓缩至Cl总含量(游离态+化合态)为170～230g/L，焙烧，母液中金属氯化物水解为氯化氢和金属氧化物。氯化氢经水吸收后获得再生盐酸，将氯化氢再生盐酸返回浸矿工序；过程中产生的金属氧化物，经破碎和磨细，返回步骤(4)作为酸中和剂。

步骤(1)中，对采出的矿石进行破碎，当矿石含水量小于15％时适用干破，当矿石含水量大于15％时适用湿破；加水磨浆的液固比为1∶1～2∶1，浆料过100目筛，供浸出使用。

步骤(2)中，矿石中有价金属的浸出采用多浸出槽串联连续操作，搅拌浸出在常压下进行，温度从进料槽至出料槽梯度增加。矿浆和工业盐酸(或回收盐酸)直接入串联浸出槽第一级。具体矿石浸出条件为：①浸出槽多级串联，优先级数5～8；②浸出HCl/料(wt)比1.0～1.4∶1；液固比3.5～5∶1；③浸出过程温度：常温～90℃；温度从进料级至出料级按常温～40℃、40～60℃、60～80℃、80～90℃梯度增加在串联浸出槽间配置；④总浸出时间：3～5小时。

步骤(4)所述的中和过程以“反应-过滤”作为单元串联，在多级串联的搅拌反应槽中进行顺流操作，优先采用2～5级反应槽；中和反应在40～90℃下进行，反应时间1～3小时。

步骤(5)中，硫化沉镍的工艺条件最好为：①温度：常温～90℃；②沉淀S/Ni(wt)比0.6～1.2∶1；③终点pH值控制在3.4～4.2；④反应时间：0.5～3小时。硫化沉淀剂可以是硫化钠、硫化铵和新沉淀的硫化亚铁，优选硫化钠。