专利名称：由硫化镍精矿中提取镍、铜、钴、镁及制造镍铁的工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及对镍、铜、钴、镁等有色金属冶炼工艺的改进。
我国镍资源丰富，其中86％为硫化镍矿床，伴生有铜、钴、镁、金、银、硫和铂族金属，可供开发利用。
对于镍精矿冶炼目前有火法和湿法两种。火法冶炼即将镍精矿直接熔炼成冰镍，再经电解制得电解镍，其成本高，其它有色金属如镁、钴等未回收湿法冶炼已见国外有报导，将镍精矿通过硫酸化焙烧浸出或用氨浸还原提取镍，但镍浸出率低。
镍被广泛用于制作不锈钢、合金钢。随着炼钢技术的发展，已见国外有氧化镍矿进行预还原，再冶炼镍铁的工艺报导，代替用昂贵的电解镍、镍块或镍粉生产不锈钢、合金钢。西方发达国家烧结氧化镍和镍铁的产量比重已占到40％以上，而我国还是利用电解镍、镍块或镍粉来生产不锈钢、合金钢。
从查新结果看，由硫化镍精矿通过硫酸化焙烧浸出后，浸渣冶炼镍铁的工艺国内外未见有文献报导。
本发明的目的在于提供一种由硫化镍精矿中提取镍、铜、钴、镁及制造镍铁的工艺，可提高有色金属的回收率，降低生产成本，经济效益明显增加。
结合附图本发明是这样实现的。由硫化镍精矿通过硫酸化焙烧浸出后，浸渣用于冶炼镍铁，浸液用于提取镍、铜、钴、镁。
具体工艺是镍精矿在流态化焙烧炉内进行硫酸化焙烧，使精矿砂内所含的镍、铜、钴等转变为水溶性硫酸盐。为使铁充分氧化，达到选择性浸出的目的，而又低于硫酸镍的分解温度，焙烧是在含氧较高，焙烧温度较低的条件下即500-700℃进行的。然后将焙砂用硫酸溶液加热搅拌浸出，再经过滤，使固液分离。40％的镍和其它有色金属被浸出，60％的镍留在浸渣里。
浸渣经烘干后作冶炼镍铁的原料。镍铁的冶炼是在高温下的还原过程。可在鼓风炉、回转窑或电炉中进行。浸渣在900℃温度下进行预还原加入适量的焦粉或煤来控制还原，炉料和含一氧化碳、二氧化碳的炉气接触，氧化镍和氧化铁还原成金属状态，加入适当比例的氧化钙造渣剂，在1550℃炼出粗镍铁。采用纯碱脱硫，再经吹炼除杂得精镍铁。精镍铁可在1650℃温度下铸型，含镍20-40％，含硫小于0.02％。
浸液首先以黄钠铁钒法除铁，铁渣返回硫酸化焙烧。除铁后的溶液电积铜粉生产电解铜。再以氯气氧化除钴后，钴渣经溶解萃取生产钴粉或氧化钴等产品。溶液再经两段镍沉淀法进行镍、镁分离。沉淀的碳酸镍经溶解生产电解镍。沉淀的碱式碳酸镁用于生产碳酸镁。湿法回收铜、钴、镍为成型工艺，在此不再累述。
本发明提供的工艺，使镍、铜的总回收率达97％以上。镍铁的熔炼为我们开拓了一个新的途径，降低生产成本，经济效益明显增加。
图1由硫化镍精矿中提取镍、铜、钴、镁及制造镍铁的工艺流程示意图实施例1、以吉林省赤板松镍矿作子料，所合成份如下
按附图所示流程，各步工艺参数如下1、硫酸化焙烧-浸出焙烧粒度原矿粒并浸出温度90℃焙烧温度680℃ 浸出时间2小时添加剂 4％Na2SO4浸出液固比 3∶1浸出酸度100g/l 浸出方式两段逆流浸出浸出结果
2、除铁温度90℃ 碱浓度7％搅拌时间2小时终点PH值 2.4除铁率 95.38％3、除铜温度50℃ 电流强度 300A槽电压 1.5-2.0V 电流密度 120-150A/m2硫酸浓度25-30g/l除铜率 98.78％ 电解铜含量99.99％4、除钴温度60℃ PH值 5.0除钴率 96.77％5、镍镁分离沉镍PH值7.0 沉淀剂碳酸钠沉镁PH值11.0 分离方式 两段沉淀法镍沉淀率99.33％ 镁沉淀率 98.20％镍镁分离率 99.40％6、电解镍生产电流强度 1500-1700A 阴极液PH值3电流密度180-204A/m2Ni2+浓度＞60g/l温度55-60℃ Na+浓度≤50g/l槽电压 3.5-3.8V电解镍含量 99.99％7、冶炼镍铁预还原温度 900℃脱硫剂碳酸钠还原剂 褐煤 铸锭温度 1650℃熔炼温度1550℃ 造渣剂生石灰镍铁成分如下表
按上述工艺Ni、Cu、Co、Mg总的回收率分别为97.92％97.54％91.68％56.50％。镍铁的熔炼为我们开拓了一个新的途径，降低生产成本，经济效益明显增加。
权利要求
1.一种由硫化镍精矿中提取镍、铜、钴、镁及制造镍铁的工艺，其特征是镍精矿在流态化焙烧炉内进行硫酸化焙烧，然后用硫酸溶液加热搅拌浸出，再经过滤，使固液分离，浸渣经烘干后，在高温下还原，加入氧化钙造渣剂，在1550℃炼出粗镍铁，采用纯碱脱硫，再经吹炼除杂得精镍铁，浸液以黄钠铁钒法除铁，除铁后的溶液电积铜粉生产电解铜，再以氯气氧化除钴后，钴渣经溶解萃取生产钴粉或氧化钴，溶液再经两段镍沉淀法进行镍、镁分离，沉淀的碳酸镍经溶解生产电解镍，沉淀的碱式碳酸镁用于生产碳酸镁。
全文摘要
本发明涉及对镍、铜、钴、镁等有色金属冶炼工艺的改进。镍精矿在流态化焙烧炉内进行硫酸化焙烧，然后用硫酸溶液加热搅拌浸出，再经过滤，使固液分离，浸渣经烘干后，在高温下还原，加入氧化钙造渣剂，炼出粗镍铁。采用纯碱脱硫，再经吹炼除杂得精镍铁、浸液以黄钠铁钒法除铁后生产电解铜，再以氯气氧化除钴后，钴渣经溶解萃取生产钴粉或氧化钴，溶液再经两段镍沉淀法进行镍、镁分离，沉淀的碳酸镍经溶解生产电解镍，沉淀的碱式碳酸镁用于生产碳酸镁。本发明提供的工艺，使镍、铜的总回收率达97%以上。镍铁的熔炼为我们开拓了一个新的途径，降低生产成本，经济效益明显增加。
文档编号C22B3/00GK1237641SQ9910870
公开日1999年12月8日 申请日期1999年6月15日 优先权日1999年6月15日
发明者孙士俊, 马忠诚, 李韧, 金永宪, 李冬梅, 赵凤英, 栾军, 张延丰, 赵威 申请人:吉林省冶金研究院