一种从褐铁矿中提取镍的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及湿法冶金领域，具体涉及一种从褐铁矿中用湿法处理提取镍、钴的方 法。
【背景技术】
[0002] 红土镍矿是由含镍橄榄岩在热带或亚热带地区经过大规模长期风化淋滤变质而 成的氧化镍矿，由于存在地理位置、气候条件以及风化程度的差异，世界各地的红土镍矿类 型不完全相同。
[0003] 风化过程一般产生层状沉积，其中在表面附近存在着完全的或最彻底的风化产 物，随着深度增加渐变为程度较轻的风化产物，并最后在某个更深的深度处终止为未风化 的岩石。
[0004] 高度风化层通常将其含有的大部分镍细微分布在细碎的针铁矿颗粒中。该层通常 称为褐铁矿，它一般含有高比例的铁和低比例的硅和镁。
[0005] 风化较轻的层所含的镍一般更多地包含于各种硅酸镁矿物中，例如蛇纹石。不完 全风化带中可能有很多其他含有镍的硅酸盐矿物。部分风化的高含镁带通常称为腐泥土 或硅镁镍矿。它一般含有低比例的铁和高比例的硅和镁。
[0006] 在一些矿床中还有另一种通常处于褐铁矿和腐泥土之间的主要含有绿脱石粘土 的带，称为过渡矿。
[0007] 通常情况下，褐铁矿为红土镍矿的主要组成部分，占红土镍矿总量的65%?75% ; 腐泥土占15%?25% ;过渡矿占10%。
[0008] 从褐铁矿中回收镍、钴的困难之处在于，在进行化学处理分离金属有用成分之前 通常不能通过物理方式充分富集镍的有用成分，即无法用选矿的技术进行富集，这使得褐 铁矿的处理成本很高。几十年来一直在寻找降低处理褐铁矿成本的方法。
[0009] 而红土镍矿的处理工艺可分为火法工艺和湿法工艺两大类。
[0010] 火法冶金工艺适合处理腐泥土矿。该工艺通常只能生产镍铁，不能回收钴，其应用 受到限制。
[0011] 湿法冶金工艺适合处理褐铁矿。湿法冶金技术包括高压酸浸和还原焙烧氨浸以及 近年来出现的如常压酸浸、堆浸工艺等。
[0012] 高压酸浸出（HPAL)工艺的优点是：镍、钴浸出率高；反应速度快、反应时间短；铁 在酸浸过程中理论上不消耗硫酸且水解产物为赤铁矿（Fe 2O3 )沉淀。但高压酸浸出（HPAL) 工艺的缺点也很突出：首先是它需要复杂的高温、高压的高压釜以及相关的设备，其安装与 维护都很昂贵；二是高压酸浸（HPAL)工艺消耗的硫酸比按化学计量溶解矿石中的非铁金 属成分所需的硫酸更多。因为在高压酸浸条件下多数由硫酸提供的硫酸根离子连接形成硫 酸氢根离子（HSCV)。也就是说硫酸在高压酸浸条件下只离解释放出一个质子（H+)。在浸出 液冷却及中和时，硫酸氢根离子分解成硫酸根（SO 42O和另一个质子。因此后一个质子（酸） 没有充分用于浸出，并导致过量的硫酸在后续处理是必须要进行中和而消耗中和剂；三是 HPAL工艺在运行过程中高压釜容易结垢，需定期停产清理，开工率低；五是浸出渣量大，而 且是硅和铁的混合渣，不能经济有效的开发利用。
[0013] 常压酸浸工艺和改进的常压酸浸工艺的缺点是：硫酸消耗高；镍、钴浸出率低；反 应时间长，所需设备庞大。高压酸浸包括改进的高压酸浸工艺和常压酸浸工艺包括改进的 常压酸浸工艺的共同缺点是浸出渣量大，而且是硅和铁的混合渣，不能经济有效的开发利 用。
【发明内容】
[0014] 本发明目的是消除或减轻高压酸浸出工艺的缺点，同时获得比已知的常压浸出工 艺更高的镍、钴回收率和更快的回收速度，比高压酸浸更低的酸消耗。特别是在工艺过程中 很自然方便的将铁渣和硅渣分离。
[0015] 为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：一种从褐铁矿中提取镍的 方法，其特征在于具有以下步骤： (1) 将低品位红土镍矿洗选分级得到粒径较粗的高硅镁矿石和粒径较细的低硅镁高铁 矿石； (2) 将高硅镁矿石制成矿浆并与足量的高浓度无机酸同步加入钢衬反应罐反应，以溶 解绝大部分的可溶性非铁金属和可溶性铁，从钢衬反应罐中取出呈酥松的蜂窝状固态膏体 物料；将反应物料水溶后固液分离，得到常压浸出渣A、常压浸出液B和洗涤液E ; (3) 将步骤（2)中得到的常压浸出液B和步骤（1)中得到的低硅镁高铁矿石制成的矿 浆加入加压釜中，密封加压釜后控制压强为1. 5?3. OMPa，控制温度范围为195?240°C， 恒温加热30?60min之后进行固液分离，得到加压浸出渣C、加压浸出液D和洗涤液F ; (4) 在步骤（3)中得到的加压浸出液D进行处理回收镍、钴。
[0016] 进一步地，步骤（3)中，按低硅镁高铁矿石与常压浸出液B的质量体积比为Ig: 0. 7?I. Iml加入常压浸出液B。
[0017] 进一步地，所述高浓度无机酸为浓度为98%的硫酸。
[0018] 进一步地，步骤（2)中，所述加入的高娃镁矿石与98%的硫酸的质量比为1:0. 8? 1. 2。
[0019] 进一步地，步骤（2)中，高硅镁矿石制成的矿浆是通过高硅镁矿石加水制备得到 40?60wt%的矿楽。
[0020] 进一步地，步骤（3)中，低硅镁高铁矿石制成的矿浆是按低硅镁高铁矿石与步骤 (2)中得到的洗涤液E的质量体积比为Ig :1. 5?2. 5ml制备而成的。
[0021] 进一步地，步骤（3)中，将反应物料破碎后与水按质量比为1:0. 8?1.5加入水溶 罐中进行水溶。
[0022] 进一步地，步骤（1)中，将低品位红土镍矿过80目筛洗选分级得到粒径较粗的高 硅镁矿石和粒径较细的低硅镁高铁矿石，然后将高硅镁矿石研磨至一80目。
[0023] 本发明的有益效果是： 本发明只需要加一次酸，在高硅镁矿石加压浸出阶段不需另加硫酸，通过常压浸出液 中Fe3+水解为沉淀释放出来的质子再浸出低硅镁高铁矿，之后再加压和加热的条件下Fe 3+ 水解为沉淀滤出，减少了硫酸消耗量低，且经固液分离后加压浸出渣中铁含量较高，能够达 到58?65% ;加压浸出为中低压设备，避免了高压釜设备昂贵、易结垢的缺点；