[发明专利]一种含镍矿石综合利用的方法

说明书

本发明公开一种含镍矿石综合利用的方法，经矿石预处理、硫酸浸出、直接沉镍或者除杂沉镍、回收镁、回收石英砂，最终实现含镍矿石综合利用。本发明技术着眼于含镍矿石资源的全元素利用，将含镍矿石中的硅、镁、铁、镍全元素回收利用，着力于与有色金属冶炼企业的循环配套，一方面本项目消纳有色金属冶炼企业的硫酸同时本项目生产的石英砂又返还有色金属冶炼企业从而实现资源循环利用的目的。本发明形成了从矿石预处理、机制砂级配、系列石英砂产品开发、盐回收及水处理、镍、铁、镁回收，系统酸、水平衡等系列。本发明的资源利用率高、成本低、投资少、无工业三废排放、不产生环境污染；整个工艺简要、清洁，对环境友好。

技术领域

本发明涉及一种含镍矿石综合利用的方法，属于冶金技术领域。

背景技术

目前对含镍矿石（如红土镍矿、硅镁镍矿）的处理工艺主要有两种：（一）湿法。湿法又分为硫酸法和氨法，前者主要用硫酸做浸出剂，后者用氨或氨盐做浸出剂。其中氨法因为环保问题极少使用；硫酸法以硫酸浸出后产生浸出液和固体，固体难以再利用，经堆渣后堆存，这部分渣因含镍的化合物是危险固废，堆存污染环境，而浸出液经萃取后电解生产电解镍，电解产生的固体渣中含重金属污染物也是危险固废，会造成环境污染。因此，硫酸法投资大、成本高、浸出率低、水膨胀、镁不能开路、特别是大量含铁钙镍的冶炼渣无法利用，环保压力大，有企业用硫酸法处理红土镍矿因环保一度停产整顿。（二）火法。火法又分为镍铁法和造锍熔炼法。但该方法只适宜镁质矿，对原矿要求高，一般要求原矿品位大于1.5%甚至大于2%，适用资源范围非常小，投资大、能耗非常高，而且环境污染大特别是冶炼渣无法利用，环保压力大。

目前与铜冶炼厂配套的硫酸消纳企业是钛白粉厂或磷化工厂，但这两种工艺都有流程长、环境污染等严重缺点。我国钛白粉行业产能快速增长，但是在快速增长中存在的环境污染问题和潜在的环境风险确实不容忽视。具体来说，主要表现在以下方面。一是单位产品排污量大，资源、能源消耗高。采用传统的硫酸法生产钛白粉，生产每吨钛白粉消耗新鲜水100～150吨，综合能耗约1.6吨标煤，同时约产生浓度20%的废硫酸8吨、酸性废水100吨、废渣8吨，以及含二氧化硫、酸雾和粉尘的废气2.5万立方米。二是厂点多、规模小，重污染产能所占比重过大。三是“三废”治理难度不大，但治理费用高。生产磷肥过程中产生氟化氢、四氟化硅、含氟灰尘、磷酸雾、氨和二氧化硫等污染环境,其中以含氟污染物危害较大。一般情况下，每生产一吨化肥，约排废水40吨，废气2000立方，粉尘50mg，而大量的磷石膏更是对环保造成的危害更大。

随着经济的高速发展，特别是亚太市场对镍的需求增长十分迅速，但占全球70%资源储量的红土镍矿却只贡献了30%的产量。其原因就是缺少适用范围宽、投资省、成本低、对环境友好的大型化生产技术。

然而，有色金属冶炼企业副产硫酸量大，处置不当存在社会安全、环保等隐患，因此研究含镍矿石综合利用的大型化生产技术具有重要的现实意义。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种含镍矿石综合利用的方法，既解决现有技术投资大、环境污染大、渣量大的问题，又能和有色金属冶炼企业实现硫酸和石英砂的循环利用。

本发明通过下列技术方案实现：一种含镍矿石综合利用的方法，经过下列各步骤：

（1）矿石预处理：将原料含镍矿石进行破碎、筛分至粒度为0.63～5mm的矿砂；

（2）硫酸浸出：将步骤（1）所得矿砂加水调浆至矿浆浓度在20～50wt%，再加入硫酸溶液混合至酸度为2～70%，进行中和浸出，然后进行固液分离，得到浸出液和固体；该步骤使含镍矿石中的镍、钴、锰、铁、铝、铬等金属（氢氧化物、氧化物）通过加入硫酸形成硫酸盐进入浸出液中；而含镍矿石中的二氧化硅则不参与酸碱反应被完整地保留在固体中用于生产石英砂；