[发明专利]全面综合回收红土镍矿中各组分为产品的湿法冶金方法

说明书

技术领域

本发明涉及红土镍矿各组分的全面综合回收方法，具体涉及采用湿法冶金的方法将红土镍矿各组分全面综合回收为商业产品，并基本做到无三废、零排放，属湿法冶金和环保领域。

背景技术

按照地质成因来划分，镍矿床主要有两类：岩浆型硫化镍矿和风化型红土镍矿，其中红土镍矿资源储量占全球镍资源的72％。近年来，由于不锈钢行业的带动，全世界镍需求量在不断上升，2008年，我国不锈钢产能达到1000万t，而实际产量仅为535万t，镍供应不足是重要原因之一。

红土镍矿生产镍工艺可以简单地分为火法和湿法。火法工艺由于冶炼过程中能耗高、成本高等原因，所以目前主要用于处理高品位的红土镍矿。湿法工艺虽然存在着工艺复杂、流程长、对设备要求高等问题，但它与火法相比，具有能耗低、金属回收率高等优势。特别是湿法工艺发展的几十年来，加压浸出技术的进步和新的湿法流程的出现，使红土镍矿开发利用重心由火法转为湿法。由于约70％的红土矿资源是褐铁矿型的，高压酸浸技术受到了最大的关注，在技术上得到了很多的改进。

1998年下半年澳大利亚的莫林莫林(Murrin Murrin)、科斯(Cawse)和布隆(Bulong)三个公司采用加压酸浸新工艺的红土矿开发项目陆续投入生产运营，引起很大的关注。这三个工艺中的酸性加压浸出技术与古巴莫奥公司生产中应用的工艺相近，只不过用卧式高压釜取代了莫奥公司的立式高压釜而已。然而，回收步骤却有以下区别：

(1)在Cawse工艺中，混合氢氧化物是从高压浸出液中沉淀出来的，然后用氨浸出它们，接着再进行溶剂萃取和电积。

(2)在Bulong工艺中，用H2S从高压浸出液中沉淀出混合硫化物，然后在有氧条件下浸出硫化物，接着再进行溶剂萃取、氢还原、压片等作业。

(3)在Murrin工艺中，直接对高压浸出液进行溶剂萃取和电积。

此外，Inco公司采用了两步溶剂萃取法，镍从硫酸介质转入盐酸介质，然后将溶液高温水解，得到氧化镍产品和盐酸，盐酸可循环利用。SGS Lakefileld公司研究出一种高压酸浸方案，其特点为：在高压釜内加入元素硫和氧，就地产生硫酸。这可使矿浆进入高压釜前的预热变得没有必要，从而显著节约设备成本。

加压酸浸在技术和经济上都占有优势。但是该技术也存在很多的问题，如一次性设备投入大；只适合处理含镁低的褐铁型矿石，且对矿石的品位有要求；固液废料多，污染环境等等，这些难题一直限制着该工艺的发展。人们在完善加压酸浸技术的同时也在不断地开发新的红土镍矿湿法流程，如常压浸出、生物浸出等技术。

因此，目前以红土镍矿为原料，用湿法冶金方法生产电解镍，并综合回收钴和镁金属(或其化合物)的工艺技术存在的主要问题是在环保方面，存在大量废水、废渣和废气问题，需要尾矿库堆存大量废渣、废水。这既造成极大的资源浪费，同时也占用大量的土地，且对环境造成潜在的威胁，已成为国内外亟待解决的难题。为此，本发明提出全面综合回收利用红土镍矿的湿法冶金方法，基本实现无三废、零排放的目标，以解决现有红土镍矿湿法冶金存在的成本高、环境污染严重等问题。

发明内容

为实现本发明所述的全面综合回收、无三废、零排放的目标，采取的总体思路为：提高红土镍矿中经济价值较高的镍、钴、镁等伴生组分的浸出率，并在液相中实现这些组分的分离提纯；将原矿中的SiO₂、Ca、Fe等经济价值较低的组分富集在浸出渣中，并使各组分含量在浸出过程中不断增加，达到生产建筑材料或铁精矿的原料需要。