[发明专利]一种红土镍矿联合浸出的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种红土镍矿联合浸出的工艺，即从红土镍矿中提取镍钴的工艺，特别涉及一种镍红土矿提取镍钴富集物中间产品的工艺。

技术背景

全球经济的发展使镍的需求量稳步增长，随着硫化镍矿资源的日益枯竭，占全球70%镍资源的红土镍矿已经成为主要的镍来源。

红土镍矿是富存镍的氧化矿，其镍贮量占地球上陆基镍总贮存量的约70%。目前，国内外红土镍矿处理工艺主要分为火法工艺和湿法工艺。火法工艺主要包括四种：(1)RKEF工艺熔炼镍铁；(2)高炉熔炼含镍生铁；(3)鼓风炉熔炼冰镍；(4)回转窑还原-选矿工艺。火法工艺由于能耗较高，只适于处理镍含量较高的红土矿(含镍大于等于1.5%)，而且伴生的有价金属钴不能回收。湿法工艺主要包括三种：(1)还原焙烧—氨浸；(2)高压酸浸；(3)常压酸浸。

氨浸适用于氧化镁含量高的矿石，整个流程镍回收率为70%～80%，钴回收率为40%～50%。含铁高、氧化镁低的矿石采用高压酸浸的方法，该法镍的回收率90%～92%，钴的回收率88%～90%。还原焙烧—氨浸工艺由于能耗高，回收率低及环保压力较大等不足，在全球范围内已经逐渐被淘汰，在新建镍红土矿项目中很少使用该工艺。

近年来，全世界镍红土矿的湿法冶金技术发展迅速，特别是高压酸浸工艺，该工艺具有镍钴浸出率高(镍钴浸出率高达97%和95%以上)，浸出后液杂质含量低，后续处理工序相对简单，能得到高品质的镍钴富集物等优点，已经成为近年来镍红土矿最主要的处理工艺。

但是，高压酸浸工艺存在设备要求高、生产运营成本较高、项目投资大等不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种红土镍矿联合浸出的工艺，其矿石适应性广、生产成本低、工艺流程简单、回收高率、可环境友好地从红土镍矿中提取镍钴。

本发明的另外一个目的是提供一种红土镍矿联合浸出的工艺，其适用品位范围宽、流程简单、能耗和成本低、回收率高。

本发明通过下列技术方案实现：红土镍矿经过“常压浸出—加压浸出—浸出后矿浆中和除杂—镍钴沉淀”的方法处理生产镍钴富集物。包括以下步骤：

(1)常压浸出：褐铁矿型红土镍矿经破碎磨矿后或细粒级混合型红土镍矿加入浓硫酸进行常压搅拌自热浸出；

(2)加压浸出：蛇纹石型红土镍矿或粗粒级混合型红土镍矿经破碎磨矿后与第一段常压浸出后矿浆混合后送入加压釜进行二段加压浸出；

(3)浸出后矿浆中和除杂：加压浸出后矿浆加入石灰石，同时通入SO₂和空气混合气体或加入双氧水进行中和除杂；

(4)钴镍沉淀：中和后矿浆进行CCD逆流浓密洗涤后，洗涤后液加入NaOH中和沉淀得到镍钴富集物。

步骤(1)中，褐铁矿型红土镍矿经破碎磨矿后直接加入硫酸进行常压搅拌浸出，或者混合型红土镍矿经过破分级，细粒级矿石加入硫酸进行常压搅拌浸出。根据原料性质的不同，可以用来处理褐铁矿型红土镍矿和蛇纹石型红土镍矿，也可以处理混合型红土镍矿，对原料适应性广泛。常压搅拌浸出控制浓硫酸用量0.5～1.5t/t矿，浸出周期1～8h，浸出温度70～120℃，初始矿浆浓度20～50%。在此条件下Ni浸出率>97%，Co浸出率>95%；常压搅拌浸出过程中，有价金属Ni，Co的氧化物和硫酸发生中和反应进入溶液，同时，其它杂质元素如Fe、Mg、Al、Ni、Co、Mn、Zn、Cu、Ca、Cr等的氧化物也部分发生中和反应进入溶液，主要化学反应方程式如下：

NiO+H₂SO₄=NiSO₄+H₂O            (1)

CoO+H₂SO₄=CoSO₄+H₂O            (2)

2FeOOH+3H₂SO₄=Fe₂(SO₄)₃+4H₂O   (3)

FeO+H₂SO₄=FeSO₄+H₂O            (4)