[发明专利]一种由红土镍矿制备氧化镁、二氧化硅及氧化镍产品的方法

权利要求书

1.一种由红土镍矿制备氧化镁、二氧化硅及氧化镍产品的方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)将红土镍矿经破碎、研磨至80μm以下作为原料；

(2)将磨细的红土镍矿与硫酸铵混合，加热到200～600℃进行焙烧，保温2～8h，反应产生的氨气用水吸收得到氨水溶液，或加压制成液氨；

(3)将按(2)得到的焙烧产物用水溶解，过滤，得到硫酸镁溶液和1^#渣。硫酸镁溶液经蒸发，浓缩，冷却至30℃下得到七水硫酸镁晶体；或向硫酸镁溶液中加入(2)得到的氨(氨气或氨水)进行沉淀，经过滤得到氢氧化镁产品和硫酸铵溶液。

(4)将按(3)得到的七水硫酸镁晶体加热到200～500℃脱水2～6h，然后升温至1200℃以上煅烧，制备活性氧化镁产品，副产品三氧化硫采用步骤(2)的氨水或液氨吸收，制得硫酸铵溶液。

(5)将按(3)和(4)得到的硫酸铵溶液经蒸发、浓缩、结晶得到硫酸铵晶体，用于步骤(2)焙烧工序。

(6)将按(3)得到的1^#渣采用碱溶液浸出法或熔融碱法处理，浸出生成的硅酸钠，过滤，得到硅酸钠溶液和2^#渣；

(7)将按(6)得到的硅酸钠溶液在温度为60～90℃的条件下，边搅拌边通入二氧化碳气体，直至溶液的pH值降到8.5～9。如果硅酸钠溶液中杂质含量高，可先将pH调至13，过滤分离，除去杂质含量高的二氧化硅沉淀，然后再继续通入二氧化碳将溶液pH值调至8.5～9。过滤，滤液为碳酸钠溶液，滤饼在60～80℃干燥4～12h，得到平均粒径约为15μm的二氧化硅粉体。

(8)将按(6)得到的2^#渣与浓度为2～8mol/ml的碳酸铵溶液混合，温度为30～70℃的条件下，边搅拌边通入空气，反应60～240min。过滤，得到碳酸镍氨溶液和3^#渣；

(9)将按(8)得到的碳酸镍氨溶液在90～100℃蒸氨，得到碱式碳酸镍。蒸氨过程放出的氨气和二氧化碳气体用水溶解制备碳酸铵溶液，用于步骤(8)氨浸工序。

(10)将按(9)得到的碱式碳酸镍在300～600℃煅烧制得氧化镍产品。煅烧过程产生的二氧化碳经收集用于步骤(6)碳化工序。

2.根据权利要求1所述的一种由红土镍矿制备氧化镁、二氧化硅及氧化镍产品的方法，其特征在于步骤(2)焙烧过程中红土镍矿与硫酸铵的摩尔比为1∶1～1∶6。

3.根据权利要求1所述的一种由红土镍矿制备氧化镁、二氧化硅及氧化镍产品的方法，其特征在于步骤(3)的硫酸镁溶液与碳酸氢铵溶液混合，在60～100℃下热解制备碳酸镁；或者将硫酸镁溶液加入氨水，在40～70℃下，控制pH值为9～11，制备氢氧化镁。

4.根据权利要求1所述的一种由红土镍矿制备氧化镁、二氧化硅及氧化镍产品的方法，其特征在于步骤(6)的碱溶液浸出法是将1^#渣与浓度为30％～90％的氢氧化钠溶液按质量体积比(g∶ml)1∶2～1∶6混合，在温度为100～300℃及搅拌的条件下反应0.5～3h，体系温度降至低于100℃，加入2～5倍体积的水稀释，在80～90℃继续浸出20～40min。

5.根据权利要求1所述的一种由红土镍矿制备氧化镁、二氧化硅及氧化镍产品的方法，其特征在于步骤(6)的熔融碱法是将1^#渣与固体NaOH按质量比1∶2～1∶6混合，在温度为300～550℃，搅拌的条件下反应10～120min。体系温度降至低于100℃时，加入2～5倍体积的水，在80～90℃浸出30～60min。

6.根据权利要求1所述的一种由红土镍矿制备氧化镁、二氧化硅及氧化镍产品的方法，其特征在于步骤(6)得到的2^#渣在200～1600℃用炭、一氧化碳、氢气等物质还原，制备镍铁合金或金属镍。

7.根据权利要求1所述的一种由红土镍矿制备氧化镁、二氧化硅及氧化镍产品的方法，其特征在于步骤(7)的二氧化碳气体中二氧化碳的含量为0％～100％，其余为氮气，气体流量为30～150ml/min。