一种从低品位红土镍矿中回收镍、铁、硅和镁的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及湿法冶金技术领域，具体是一种从低品位红土镍矿中回收镍、铁、硅和 镁的方法。
【背景技术】
[0002] 低品位红土镍矿是指混杂有大体积矿块以及细碎矿粉的土镍矿，土镍矿富含镍、 铁、硅等元素，对红土矿的冶炼主要以火法工艺和湿法工艺两大类为主。火法冶金工艺处理 红土矿时，通常只能生产镍铁，不能回收硅。而现有的湿法工艺堆浸技术浸出率较低，只适 用于处理高镁含量的红土矿。现有湿法工艺中需要对矿浆进行酸浸出里，处理方法分为常 压加温酸浸和高压高温酸浸，常压加温酸浸后产成的浸出液中含有各种金属离子，后续分 离工序变得复杂，同时需要大量的硫酸用于酸浸，浓硫酸的使用量是酸浸物的3倍以上；高 压高温酸浸虽然用酸较少，但是需要将浓硫酸加热到300°c以上，在压力值50MPa的条件下 进行反应，在高温、高压条件下，矿石中的金属矿物几乎完全溶解，整个酸浸过程对反应釜 的要求极高，同时该方法会生成的大量矿渣，矿渣中铁与硅不能完全分离，无法回收利用， 只能当废料处理。
【发明内容】
[0003] 本发明的主要目的是提供一种从低品位红土镍矿中回收镍、铁、硅和镁的方法，该 方法能有效克服现有技术中浓硫酸用量较大、浓硫酸需要高温加热、反应过程需要较高的 压力，反应后矿渣中铁硅无法完全分离的问题。
[0004] 为了解决上述问题，本发明采用了一种从低品位红土镍矿中回收镍、铁、硅和镁的 方法，该方法包括以下步骤。
[0005] 1洗选分级：以80目为洗选分级标准对低品位红土镍矿洗选分级，得到80以上大 粒径较矿块和80目以下细碎矿粉。
[0006] 2制备矿浆：将步骤1中洗选出的大粒径较矿块研磨成80目以下的粉末，以水与 固体物质〇. 8~1. 5:1的体积质量比将水与研磨的粉末进行混合，得到一级矿浆；以水与固 体物质〇. 8~1. 5:1的体积质量比将水与将步骤1中洗选出的细碎矿粉进行混合，得到二 级矿浆。
[0007] 3浓硫酸常压浸出与固液分离，回收硅：将步骤2中制备的一级矿浆加热到60~ 90°C，将浓硫酸加热到100~180°C。将加热的一级矿浆与浓硫酸通入常压双螺旋反应器进 行搅拌混合。将搅拌混后的混合物倒入水溶罐进行反应，直至水溶罐形成酥松的蜂窝状膏 体。将水与蜂窝状膏体以1~1. 5:1的比例混合，匀速搅拌20~70分钟，得到混合溶液。 对混合溶液进行固液分离，得到常压浸出渣A和常压浸出液B，所述常压浸出渣A为二氧化 娃。
[0008] 4常压浸出液B加压浸出与固液分离：将常压浸出液B与到二级矿浆以1:2~3 的体积比例加入加压反应釜进行反应，反应温度维持在150~240°C ;反应持续30~60分 钟；pH值维持在0. 5~1. 5间；反应压力维持在1. 5~4Mpa。对反应后的溶液进行固液分 离，得到加压浸出渣C和加压浸出液D。
[0009] 5回收铁：用10%的碱性溶液对加压浸出渣C进行洗涤。对洗涤后的固体颗粒进 行烘干处理，得到铁精粉颗粒。
[0010] 6回收镍：向加压浸出液D中加入氧化镁进行反应，直到pH值维持在7~8间；对 反应后的溶液进行固液分离，得到氢氧化镍固体颗粒和硫酸镁溶液；对氢氧化镍固体颗粒 进行常规处理即可得到镍。
[0011] 7回收镁：对步骤6中产生的硫酸镁溶液进行蒸发结晶，得到固体硫酸镁颗粒。
[0012] 步骤3中使用的硫酸与矿衆体积比0. 8~1. 8:1。
[0013] 本发明的有效果在于：在获取镍的同时，能有效回收低品位红土镍矿中的铁与硅， 回收的铁与硅只需简单处理就能再次利用或进行冶炼。本发明的还能有效回收用做中间反 应物的氧化镁，避免了中间反应物的浪费。相对对于高压酸浸工艺，本发明的对设备的要 求低，对反应物物料温度要求低，对反应环境压力要求低。由于镍钴为相互伴生金属，在提 炼镍的同时，还混杂有一定量的钴，本发明能一并回收镍中伴生的钴，且都是以氢氧化物的 形式回收，方便了后期镍的提纯以及钴的分离。
【附图说明】
[0014] 图1是本发明流程框图。
[0015] 具体是方式
[0016] 以下结合具体实施例对本发明做进一步说明。以下例中使用的1#矿石来自新喀 里多尼亚某红土矿床，洗选分级得到2#和3#矿石；4#矿石来自印度尼西亚某红土矿床，洗 选分级得到5#和6#矿石。矿石的主要成分见表1。
[0017] 表1红土矿成分表
【主权项】
1. 一种从低品位红土镍矿中回收镍、铁、硅和镁的方法，包括以下步骤： a) 洗选分级： 以80目为洗选分级标准对低品位红土镍矿洗选分级，得到80以上大粒径较矿块和80 目以下细碎矿粉； b) 制备矿浆： 将步骤a中洗选出的大粒径较矿块研磨成80目以下的粉末，以水与固体物质0. 8~ 1. 5:1的体积质量比将水与研磨的粉末进行混合，得到一级矿浆； 以水与固体物质〇. 8~1. 5:1的体积质量比将水与将步骤a)中洗选出的细碎矿粉进 行混合，得到二级矿浆； c) 浓硫酸常压浸出与固液分离，回收硅： 将步骤b中制备的一级矿浆加热到60~90°C，将浓硫酸加热到100~180°C; 将加热的一级矿浆与浓硫酸通入常压双螺旋反应器进行搅拌混合； 将搅拌混后的混合物倒入水溶罐进行反应，直至水溶罐形成酥松的蜂窝状膏体； 将水与蜂窝状膏体以1~1. 5:1的比例混合，匀速搅拌20~70分钟，得到混合溶液； 对混合溶液进行固液分离，得到常压浸出渣A和常压浸出液B，所述常压浸出渣A为二 氧化硅； d) 常压浸出液B加压浸出与固液分离： 将常压浸出液B与到二级矿浆以1:2~3的体积比加入加压反应釜进行反应，反应温 度维持在150~240°C ;反应持续30~60分钟；pH值维持在0. 5~1. 5间；反应压力维持 在 1. 5 ~4Mpa ; 对反应后的溶液进行固液分离，得到加压浸出渣C和加压浸出液D; e) 回收铁： 用10%的碱性溶液对加压浸出渣C进行洗涤； 对洗涤后的固体颗粒进行烘干处理，得到铁精粉颗粒； f) 回收镍： 向加压浸出液D中加入氧化镁进行反应，直到pH值维持在7~8间； 对反应后的溶液进行固液分离，得到氢氧化镍固体颗粒和硫酸镁溶液； 对氢氧化镍固体颗粒进行常规处理即可得到镍； g) 回收镁： 对步骤f中产生的硫酸镁溶液进行蒸发结晶，得到固体硫酸镁颗粒。
2. 权利要求1所述的一种从低品位红土镍矿中回收镍、铁、硅和镁的方法，其特征在 于：所述步骤c中使用的硫酸与矿衆体积比0. 8~1. 8:1。
【专利摘要】一种从低品位红土镍矿中回收镍、铁、硅和镁的方法，涉及湿法冶金技术领域。本发明的有效果在于：在获取镍的同时，能有效回收低品位红土镍矿中的铁与硅，回收的铁与硅只需简单处理就能再次利用或进行冶炼。本发明的还能有效回收用做中间反应物的氧化镁，避免了中间反应物的浪费。相对对于高压酸浸工艺，本发明的对设备的要求低，对反应物物料温度要求低，对反应环境压力要求低。由于镍钴为相互伴生金属，在提炼镍的同时，还混杂有一定量的钴，本发明能一并回收镍中伴生的钴，且都是以氢氧化物的形式回收，方便了后期镍的提纯以及钴的分离。
【IPC分类】C22B3-08, C22B23-00, C22B26-22, C01B33-12
【公开号】CN104789764
【申请号】CN201410845816
【发明人】于衍芬, 孙志忠, 刘玉强, 王建华, 刘召霞, 杜昊, 沙滨, 王晓婵, 朱慧, 王少华
【申请人】金川集团股份有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2014年12月31日