[发明专利]一种采用湿法氯化处理红土镍矿提取镍钴的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及从红地镍矿中提取镍钴的方法，属有色冶金领域。

背景技术：

红土镍矿是一种氧化镍矿，占总镍贮量的65％以上。红土镍矿分为褐铁矿型和硅镁镍矿型两大类。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，宜采用湿法冶金工艺处理。硅镁镍矿位于矿床下部，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，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。

红土镍矿的传统湿法冶金工艺又分为还原焙烧-氨浸工艺和硫酸加压酸浸工艺。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。

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。加压硫酸法因投资大、成本高，并且存在浸出率低、镁不能开路、环保压力大等问题。我国红土镍矿中大部分为高铁低品位镍矿，目前我国从红土镍矿中提镍钴生产的工艺技术及装备较落后，生产规模也小，特别是环保工艺不过关，远不能满足开发红土镍矿的需求。因此，迫切需要开发以低品位红土镍矿中提镍钴的生产技术，特别是开发适用范围宽、投资省、成本低、资源利用率高、对环境友好的大型化生产技术。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种采用湿法氯化处理红土镍矿的方法，从红土镍矿中提取镍、钴等有价金属，并提高红土镍矿在浸出过程中镍、钴等有价金属的浸出率；浸出剂氯化物的再生循环；盐酸再生过程中余热的综合利用，节约能耗；降低盐酸回收处理的母液处理量，提高设备产能，节约能耗。

本发明采用湿法氯化处理红土镍矿，从红土镍矿中提取镍、钴等有价金属。红土镍矿经矿物制备、氯化物浸出、固液分离、浸出液浓缩、硫化沉淀、固液分离、盐酸回收等工艺步骤，实现镍、钴有价金属的提取及盐酸与浸出体系的闭路循环与综合利用。具体方法如下：

(1)氯化物浸出。采用氯化物混合溶液作为浸出剂，对破碎后红土镍矿进行常压浸出，使红土镍矿中的镍、钴、铁、镁、钙等以氯化物的形式进入到浸出液中。浸出剂为金属氯化物与盐酸的混合溶液，其中金属氯化物为氯化镁、氯化铁、氯化亚铁、氯化铝、氯化钙中的一种或几种，金属离子与氯离子质量比为0.01∶1到0.3∶1之间。

(2)浸出液浓缩。浸出液与浸出渣经固液分离后，利用盐酸回收过程中的热量对浸出液进行浓缩处理。将盐酸回收过程中的炙热气体直接通入浸出液或通入加热套中对浸出液进行间接加热，使浸出液中的水分及氯化氢气体大量挥发，氯化铁与氯化镁结晶析出，得到浓缩后的浸出液，使Fe/Ni比降低至浓缩前的1/5以下，挥发的氯化氢气体与水分引入到浸出剂中回收利用。

(3)浸出液中和及硫化沉镍。以盐酸回收过程中产生的氧化镁、氧化铁、氧化钙的一种或几种为中和剂，将浓缩后的浸出液的pH值调整到1.0以上。在调整pH值后的浸出液中加入含有多硫化物、刚沉淀的金属硫化物的硫化沉淀剂，经固液分离后得到富镍的硫化物中间产物。其中多硫化物包括多硫化钠、多硫化钙、多硫化铵、多硫化锡中的一种或几种，在硫化物沉淀剂中的含量为0-99％；刚沉淀的金属硫化物包括刚沉淀的硫化铁、硫化镁、硫化钙、硫化锌、硫化镍、硫化钴中的一种或几种，在硫化物沉淀剂中的含量为0-99％；其它的硫化剂沉淀包括硫化钠、硫化钾、硫化镁、硫化氢、硫化铵、硫化锌中的一种或几种，在硫化剂中的含量为0-99％。镍与硫化剂的质量比为1∶1.8-8。

(4)盐酸再生。沉镍后的沉淀母液经浓缩，与(2)中浸出液浓缩时得到的氯化铁、氯化镁一起焙烧，母液中及金属氯化物及浓缩时得到的金属氯化物水解为氯化氢和金属氧化物，炙热的氯化氢气体直接通入(2)中浸出液对浸出液进行加热浓缩，与从浸出液中析出的氯化氢气体经冷却吸收后再生盐酸或直接用于矿浆浸出；或炙热氯化氢直接经水吸收后获得再生盐酸，或直接用于矿浆浸出。高粘度渣经冷却、破碎和磨粉，作为中和酸调整溶液pH用。

过程中的氯化氢再生盐酸返回矿石浸出工序，实现了盐酸的闭路循环利用。

本发明具有以下的优点与积极效果：

(1)采用氯化物浸出提高了浸出效率与盐酸利用率。