专利名称：一种过渡层红土镍矿湿法浸出的方法
技术领域：
本发明涉及湿法冶金领域，尤其涉及一种过渡层红土镍矿湿法处理提取镍的方法。
背景技术：
红土镍矿可以简单分为褐铁矿类型、残积矿类型和硅镁镍矿类型，其主要区别在于矿石中铁和镁的含量不同。一般残积矿类矿石含镁较高，而褐铁矿型红土镍矿含铁较高而镁含量低。过渡层红土镍是褐铁矿石与硅镁镍矿石的机械混合物，属于残积矿类型。目前工业化生产中有火法熔炼生产镍铁或高冰镍(简称火法工艺)、还原焙烧氨浸生产镍产品(称CARON工艺)、以酸浸全湿法生产金属镍或含镍中间产品三种主要的冶炼工艺用于处理红土镍矿。不同类型的矿石需采用不同的冶炼工艺。火法工艺是矿石经干燥后进行高温还原焙烧，然后在电炉内进行熔炼，产出镍铁或高冰镍(在加入硫的情况下)。产品Ni含量25% 35%镍铁；或Ni含量> 75%高冰镍。该工艺流程金属回收率一般大于90%，但不能综合回收矿石中的钴。由于矿石需要干燥、焙烧和在1600°C下熔炼，因而能耗高。该工艺是最早用于工业镍冶炼的工艺，技术成熟可靠，适用于处理以残积层矿为主的矿石。从经济角度上考虑，动力费用较低时，镍的最低品位应为1.7%;动力费用高时， 镍的品位为大于2. 0%。CARON工艺是矿石经干燥后在700°C下镍被选择性还原成金属镍(钴和部分铁一起被还原)，金属化的镍经过氨浸，回收镍钴。该工艺流程金属回收率偏低，一般镍在70 80%，钴40 60%。由于矿石需要干燥、焙烧能耗高，该工艺可以处理含镁在10%左右的矿石，目前世界上有四家在采用该工艺生产。高压酸浸(HPAL)工艺金属回收率高，并且可以综合回收钴，镍和钴的回收率一般为88% 92%。为了进一步降低酸耗和减少中和剂石灰石的消耗，在强化高压酸浸工艺 (EPAL)中，采用高镁的矿石中和高压浸出后残酸。该工艺综合能耗进一步降低，并提高资源利用率。硫酸消耗是高压酸性(HPAL)工艺的主要成本，因而高压酸浸工艺一般适用于处理含镁小于4%的褐铁矿层矿石，强化高压酸浸(EPAL)工艺由于分别处理高镁和低镁矿石， 因而可以处理含镁更高的矿石。基于以上工艺存在的不足，本发明提出采用过渡层红土镍矿洗矿分离铁质矿与镁质矿，铁质矿常温常压浸出，镁质矿堆浸的生产工艺。该工艺流程简单，矿石不需进行预处理，浸出设备为常规设备，能耗低，酸耗低，除杂效果好等优点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺简单且能耗低的处理过渡层红土镍矿提取镍钴的方法。为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案
一种过渡层红土镍矿湿法浸出的方法，其特征在于，所述包括以下步骤
(1)将过渡层红土镍矿进行洗矿处理，洗矿获得粘土质的褐铁矿型红土镍矿矿浆及矿石质的硅镁镍矿型红土镍矿碎石成份，将硅镁镍矿成份与褐铁矿型红土镍矿成份分离开来；
(2)将(1)步骤得到的硅镁镍矿进行破碎、分级处理，分选出1 IOmm粒级的矿石送去作堆浸处理浸提金属镍，粒径在Imm以下的矿石经机械研磨成-100目粒径的硅镁镍矿浆；
(3)将(1)步骤洗矿过程直接获得的褐铁矿型红土镍矿浆加入酸进行常压、加热搅拌浸出；
(4)将(2)步骤中获得的硅镁镍矿浆及所述的堆浸处理后获得的含镍溶液加入(3)步骤酸浸反应后的矿浆中以中和矿浆中的余酸；
(5)将(4)步骤反应后的矿浆中直接加入石灰乳或石灰石浆升高pH值，以铁矾的形式除去溶液中的铁；
(6)将(5)步骤获得的浆料先用浓密机进行初步的固液分离，然后再经压滤机进行精细过滤，获得的含镍水溶液送进一步的加工处理。本发明的一种过渡层红土镍矿湿法浸出的方法，其特征在于，在步骤(3)中， 所述的酸为硫酸，浸出温度为80 100°C，硫酸与干矿的质量比为0. 6 1. 5 :1，浸出时间为0. 5 3小时。本发明的一种过渡层红土镍矿湿法浸出的方法，其特征在于，在步骤(4)中， 硅镁镍矿矿浆的加入量以能中和(3)步骤浸后的矿浆中的游离酸来确定，硅镁镍矿干矿的加入量为褐铁矿型红土镍矿干矿的15% 50%。本发明的一种过渡层红土镍矿湿法浸出的方法，其特征在于，在步骤(5)中， 在保持搅拌的情况下往矿浆中加入石灰浆或石灰石浆，升高矿浆的PH值到2. 5 3. 5，过程温度维持在80 100°C，反应时间为1. 5 3小时。本发明的一种过渡层红土镍矿湿法浸出的方法，其特征在于，在步骤(2)中，堆浸的浸矿剂为硫酸。本发明的有益效果本发明通过洗矿分离出褐铁矿型红土镍矿矿浆及硅镁镍矿型红土镍矿，将褐铁矿型红土镍矿矿浆采用常压高酸搅拌浸出；用硅镁镍矿矿浆中和余酸，降低了消耗，提高了镍浸出率，还可初步除去含镍溶液中的铁杂质，为后续处理提供便利。
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施例方式实施例1
一种印尼产的过渡层红土镍矿，经矿样分析，其成份见下表项目J E'5 X^Z Iffe ιT石粒级占比伊feNiFeMgCo\4Qmm16. 43L 88-S. 5014. 410. 01610 iQmm1 a Go· . 4 i1 ^La ο0. 0141 1 Qmm22.641. 137. 4412. 010. 015100目 Imm7. 091. 389. 6011. 570,082—100 目40. 291. 7422, 137. 160. 047
将红土镍矿进行洗矿处理，洗矿直接获得的-100目矿浆即为含铁高含镁低的褐铁矿型红土镍矿矿浆；对大于100目的硅镁镍矿进行破碎分级处理，其中1 IOmm粒级的部份直接送去堆浸处理；大于IOmm的部份返回系统重新破碎分级；小于Imm的部份送去球磨， 磨细成-100目的矿浆，这部份矿浆即是用于中和处理的硅镁镍矿矿浆。将洗出的褐铁矿型红土镍矿矿浆用浓密机处理，浓缩成含固量达到30%的矿浆，将此矿浆加入搅拌浸出槽，按干矿质量的1. 5倍加入浓硫酸进行常压高酸浸出，浸出过程温度保持100°C，浸出30分钟后，经分析检测，矿浆中游离的H2SO4浓度为62g/L，将堆浸后的含镍溶液加入矿浆中，再按褐铁矿型红土镍矿干矿量的50%的比例加入磨细的-100目硅镁镍矿矿浆，继续搅拌浸出2 小时，经检测矿浆的PH值升至1. 1，在保持搅拌的情况下往矿浆中加入石灰浆，缓慢地升高矿浆的PH值到3. 5，过程温度维持在80°C，反应时间3小时。将反应后的矿浆先用浓密机进行初步的固液分离，然后再经压滤机进行精细过滤，固液分离后获得含镍水溶液，经分析检测，溶液中含=Ni 3. 5g/L，Fe 0. lg/L，Mg 45g/L，以渣计镍的浸出率达到92. 5%，溶液可送进一步的加工处理。
实施例2
一种印尼产的过渡层红土镍矿，先将红土镍矿进行洗矿处理，洗矿直接获得的-100目矿浆即为含铁高含镁低的褐铁矿型红土镍矿矿浆；对大于100目的硅镁镍矿进行破碎分级处理，其中1 IOmm粒级的部份直接送去堆浸处理；大于IOmm的部份返回系统重新破碎分级；小于Imm的部份送去球磨，磨细成-100目的硅镁镍矿矿浆，处理后的矿浆取样烘干后， 经矿样分析，其成份见下表
I 类型元素的含量(以千基计)% ι KiFeMgCoI 竭铁ITir浆1. 6520. 568· 120. OlSI 珪镁镍矿矿浆1 ·。6'i , Cf X 5a "i^J50. 014I 1 ICttm硅镁镍^广粒1, 59Τ, 4614. 510. 015
将洗出的褐铁矿型红土镍矿矿浆用浓密机处理，浓缩成含固量达到30%的矿浆，将此矿浆加入搅拌浸出槽，按干矿质量的0. 6倍加入浓硫酸进行常压高酸浸出，浸出过程温度保持80°C，浸出3小时后，经分析检测，矿浆中游离的吐504浓度为33g/L，将堆浸后的含镍溶液加入矿浆中，再按褐铁矿型红土镍矿干矿量的15%的比例加入磨细的-100目硅镁镍矿矿浆，继续搅拌浸出2小时，经检测矿浆的pH值升至1. 2，在保持搅拌的情况下往矿浆中加入石灰石浆，缓慢地升高矿浆的PH值到2. 5，过程温度维持在100°C，反应时间1.5小时。将反应后的矿浆先用浓密机进行初步的固液分离，然后再经压滤机进行精细过滤，固液分离后获得含镍水溶液，经分析检测，溶液中含Ni 4. 2g/L，Fe 0. 2g/L，Mg 38g/L，以渣计镍的浸出率达到89. 55%，溶液可送进一步的加工处理。
权利要求
1.一种过渡层红土镍矿湿法浸出的方法，其特征在于，所述包括以下步骤(1)将过渡层红土镍矿进行洗矿处理，洗矿获得粘土质的褐铁矿型红土镍矿矿浆及矿石质的硅镁镍矿型红土镍矿碎石成份，将硅镁镍矿成份与褐铁矿型红土镍矿成份分离开来；(2)将(1)步骤得到的硅镁镍矿进行破碎、分级处理，分选出1 IOmm粒级的矿石送去作堆浸处理浸提金属镍，粒径在Imm以下的矿石经机械研磨成-100目粒径的硅镁镍矿浆；(3)将(1)步骤洗矿过程直接获得的褐铁矿型红土镍矿浆加入酸进行常压、加热搅拌浸出；(4)将(2)步骤中获得的硅镁镍矿浆及所述的堆浸处理后获得的含镍溶液加入(3)步骤酸浸反应后的矿浆中以中和矿浆中的余酸；(5)将(4)步骤反应后的矿浆中直接加入石灰乳或石灰石浆升高pH值，以铁矾的形式除去溶液中的铁；(6)将(5)步骤获得的浆料先用浓密机进行初步的固液分离，然后再经压滤机进行精细过滤，获得的含镍水溶液送进一步的加工处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述的酸为硫酸，浸出温度为80 100°C，硫酸与干矿的质量比为0. 6 1. 5 :1，浸出时间为0. 5 3小时。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，硅镁镍矿矿浆的加入量以能中和(3)步骤浸后的矿浆中的游离酸来确定，硅镁镍矿干矿的加入量为褐铁矿型红土镍矿干矿的15% 50%。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(5)中，在保持搅拌的情况下往矿浆中加入石灰浆或石灰石浆，升高矿浆的PH值到2. 5 3. 5，过程温度维持在80 100°C， 反应时间为1. 5 3小时。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，堆浸的浸矿剂为硫酸。
全文摘要
本发明公开了一种过渡层红土镍矿湿法浸出的方法，该方法先将过渡层红土镍矿进行洗矿处理，分离出褐铁矿型红土镍矿与硅镁镍矿型红土镍矿；然后将硅镁镍矿进行破碎、分级处理，分选出1～10mm粒级的矿石送去作堆浸处理浸提金属镍，粒径在1mm以下的矿石经机械研磨成-100目粒径的硅镁镍矿浆；褐铁矿矿浆加入浓硫酸进行常压高酸浸出，然后将硅镁镍矿浆及堆浸后的含镍溶液加入高酸浸出后的矿浆中和余酸，再加入石灰乳或石灰石浆除铁；将除铁后的浆料先用浓密机进行初步的固液分离，然后再经压滤机进行精细过滤，获得的含镍水溶液可送进一步的加工处理。本发明流程简单，矿石不需进行预处理，浸出设备为常规设备、酸耗低、除杂效果好、镍的回收率高等优点。
文档编号C22B23/00GK102212684SQ20111015213
公开日2011年10月12日 申请日期2011年6月8日 优先权日2011年6月8日
发明者丘能, 付海阔, 施贵添, 李海燕, 王亚秦, 王多冬, 陈彦林 申请人:广西银亿科技矿冶有限公司