[发明专利]一种低镁褐铁型红土镍矿的处理方法

说明书

本发明公开了一种低镁褐铁型红土镍矿的处理方法，该方法具体包括磨矿预处理、硝酸加压浸出、中和除铁铝、中和沉淀镍钴、树脂柱回收镍钴、溶液调比、蒸发浓缩干燥七大步骤，配同处理工艺中对浸出剂和酸碱调节剂的选择使用，使整套工艺中各步骤相互协同配合，实现对红土镍矿中钴、镍金属高效充分浸出回收的同时，将处理工艺中添加使用的化学用剂配合配合红土镍矿中钙、镁金属全部转化为可直接回收利用的硝酸钙镁混合肥料，实现对资源完全充分利用处理，解决以往对低镁褐铁型红土镍矿综合利用的难题。并且整个处理过程中排出的物质均为可直接回收利用的产品，无废水/废渣/废气排放，处理步骤简单易控、能耗低、成本低，工业实用价值高。

技术领域

本发明属于湿法冶金与化工技术领域，具体涉及红土镍矿资源回收利用处理方法，特别涉及一种从具有低镁、高铁特点的低镁褐铁型红土镍矿中浸出与回收钴、镍、镁、铝等有价金属，并同时回收得到能作为肥料使用的硝酸钙镁混合物的综合资源化处理方法。

背景技术

镍是一种非常重要的战略物质，主要用于生产不锈钢、合金、新能源电池等。镍产品广泛应用于航空、航天、石油化工、机械制造及能源材料等。我国镍原料严重缺乏，尤其是2016年以后，随着新能源汽车的发展，三元锂电池需求巨大，镍金属供不应求的局面变的十分严重。从我国精炼镍生产情况来看，我国精炼镍的产量难以满足国内需求，精炼镍仍需从国外进口。根据海关总署统计的数据显示，2007-2016年我国精炼镍及合金的进口量总体保持快速增长，进口数量从10.53万吨增至37.07万吨，年复合增速达15.01％；2007-2016年我国精炼镍及合金的出口量相对进口量较少，2016年出口量仅1.67万吨；2007-2016年我国精炼镍及合金的净进口量均为正值，近两年进口和出口的差距逐步扩大，我国一直为净进口国。2016年，我国精炼镍的对外依存度达42.48％，精炼镍的需求也依赖于进口。

根据2017年美国地质调查局发布的数据显示，全球探明镍(按镍矿中镍含量折算)基础储量约7800万公吨，资源总量1.30亿吨，基础储量中约60％为红土镍矿，约40％为硫化镍矿。因此，如何从红图镍矿中经济高效的提取镍是个急需解决的问题。

现有从红土镍矿中提取镍的技术有火法处理工艺和湿法处理工艺：(1)火法处理工艺适合高镁、高硅为主的红土镍矿，这种矿石含钴、镍金属比褐铁型矿石高，矿石经火法处理后产出镍铁后鋶。火法处理工艺的缺点是能耗较大，对电力的依赖性很大，并且金属回收率较低。(2)湿法处理工艺可分为还原焙烧—常压氨浸工艺或酸浸工艺和高压酸浸工艺。其中，(a)还原焙烧—氨浸工艺适用于褐铁型矿，这种工艺前端的干燥、焙烧和还原工序能耗高，后段中的氨浸工艺虽然铁不浸出，但是氨水消耗量大，工作环境恶劣，并且后续废水处理较困难，金属镍和钴的回收率低；(b)而常压酸浸工艺中，虽然钴和镍的浸出率提高，但是在整个湿法处理过程中，杂质浸出多，特别是铁含量高的情况下，铁处理困难，渣量大，对环境的造成的压力较大，并且辅料消耗巨大。(c)高压酸浸工艺适合于处理镁含量较低(＜5％)的红土镍矿，在浸出过程中会消耗大量的硫酸，但是浸出液中的铁含量较低，铁主要富集与浸出尾渣中，在原料中铁含量较高的情况下，浸出尾渣中的铁含量可以达到40％以上，但是由于渣中含硫元素较高，此铁渣很难用做炼钢原料，造成较大的浪费；此外，传统的高压浸出工艺浸出温度较高、压力较大，因浸出杂质较多，所以工艺复杂，流程长，对高压釜及配套加压设备的要求高，设备投资大；再者，因为该工艺是使用硫酸体系，所以易造成高压设备中的钙镁结垢严重，导致设备使用效率低，所以高压硫酸浸出工艺在工业化应用的效果并不理想。

低镁褐铁型红土镍矿具有低镁、高铁特点，由于其含铁高，用传统火法处理，则钴镍回收率低；若适用传统湿法处理，高压硫酸浸出不仅辅料消耗巨大，而且高铁浸出尾渣难以利用，对环境造成较大污染。因此传统的处理工艺均不能较好的处理低镁褐铁型红土镍矿。