一种红土镍矿硫酸熟化堆浸方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及红土镍矿湿法冶金方法，更具体的说是一种红土镍矿的浸出处理方 法。
【背景技术】
[0002] 红土镍矿是含镍的矿石经长期风化浸淋、腐蚀变化富集而形成的水合氧化铁和硅 酸镁的混合物。红土镍矿矿床可分为三层：褐铁矿层、硅镁镍矿层、及介于二者之间的过渡 层。红土镍矿的成分因矿层不同而异，具有开采价值的红土镍矿基本上都位于地球表面。回 收处理红土镍矿的主要方法有湿法和火法两种。
[0003] 湿法工艺主要有高压酸浸出法、常温常压酸浸出、还原一氨浸出。高压酸浸出法镍 钴浸出率高，只适合浸出含镁量较低的红土镍矿，而且高压浸出投资很高，因此限制了该法 的推广应用。常温常压浸出具有工艺简单、能耗低、投资少、操作简单等优点，但镍回收率 低，废渣废水污染严重。
[0004] 火法工艺流程短、效益高，但能耗高，对红土镍矿镍含量要求镍不低于1. 5%，主要 以处理高品位红土镍矿为主。
[0005] 还原焙烧-氨浸法，还原焙烧-氨浸工艺由Caron教授发明，因此又称Caron流 程，其中，氨浸过程中采用NH 3及CO2将焙烧矿中的镍和钴转化为氨络合物进入溶液，该工段 的优点是试剂可以循环利用，消耗量小，缺点是镍钴回收率低，镍、钴回收率分别为75%和 60 %左右，且由于矿料需要烘干焙烧，能耗较大。
[0006] 由于上述方法存在各种各样的技术问题，致使红土镍矿冶金传统工艺，生产消耗 指数高，资源利用率低。大量未被充分利用的资源被作为废弃物排放到环境中去，不仅效益 低下，还造成了严重的环境污染。开发高效、洁净、可循环利用资源的新技术，并使其应用于 生产已是迫切的社会需求。生产企业再也难以承受投入巨大、收效低的末端治理重负，急需 在生产工艺上解决收率和污染问题，发展红土镍矿综合利用，对镍、钴、硅、铁、镁全回收，做 到资源可持续循环利用。
【发明内容】
[0007] 针对现有的红土镍矿湿法冶金工艺中存在的不足，本发明提供一种红土镍矿的硫 酸熟化堆浸方法。本发明的目的是为解决现有红土镍矿提取技术的高能耗、高污染、低收率 等一系列缺点，提供一种在常压下，从红土镍矿中高效浸出、提取镍、钴、镁、铁并将浸出渣 全面利用的方法。同传统方法相比，其优点是：红土镍矿原矿浸出过程在常压下不经外源 加热就能实现90~150°C的反应温度，反应的镍、钴浸出率达95%以上，成本低。本工艺流 程短，设备简单，操作容易，浸出率、镍钴回收率大于95%，并且红土镍矿浸出过程中不需磨 矿、不需加热就能实现高温常压浸出。
[0008] 上述目的是通过以下方案实现的：
[0009] 本发明提供一种从红土镍矿中浸提镍钴等金属的方法，其特征在于使用硫酸与红 土镍矿混合后熟化堆浸的方法，所述的方法包括以下步骤：
[0010] 在本发明的方法中，所用的红土镍矿可不经过磨矿和选矿步骤就可用于直接浸提 镍钴等金属，与通常的方法相比，由于不需磨矿和选矿步骤，因此节省了相应的设备和运营 操作费用，这将有利于降低每吨镍的生产成本。尽管不经过磨矿和选矿步骤，但镍等有价金 属的浸出率并不低，总的镍浸出率达95%以上，这是得益于采用了本发明的硫酸堆浸熟化 技术才可以实现的。
[0011] 通常的堆浸技术是以低浓度的稀硫酸来浸提镍矿，由于浸提过程不加热，镍的溶 出速度很慢，以至于要达到合理的镍浸出率一般需要几个月的时间。本发明使用高浓度 的硫酸来浸提浸堆或浸池中的镍矿，利用较浓的硫酸与镍矿混合过程产生的自热反应来加 热浸提的物料，这将使矿石中镍的浸出速度大为加快，从而使镍的硫酸盐化过程所需的时 间缩短。与矿混合引发的硫酸化反应，在保温良好的条件下，能使硫酸化反应自行在温度 90°C~150°C下继续进行，利用硫酸化反应，镍等有价金属形成了水溶性金属硫酸盐。
[0012] 所述的硫酸溶液质量百分比浓度范围在30~98%，硫酸与红土镍矿的酸矿质量 比为0. 6~1. 2 :1范围内。优选较高的浓度，如使用98%的浓硫酸，这将使反应过程能保 持较高的温度，以缩短反应时间，在8~100小时的反应时间内可获得满意的镍浸出率。
[0013] 在本发明方法中，红土镍矿与硫酸溶液混合后将发生自热使物料的温度升到 90°C~150°C，此时可使物料在保温的条件下静置一段时间，即进行所谓的熟化处理，目的 是利用高温的条件加快矿石中镍的硫酸盐化，提高镍的浸出率。当然，上述的处理都是在大 气环境的常压下进行的，优点是设备的制造费用不高。
[0014] 经过浸出熟化后，可用水来浸洗获得的物料，以溶出其中水溶性的有价金属硫酸 盐，分尚固体物和浸出液。
[0015] 由于第一次浸出过程残留未完全粉化的固体中可能还含有未溶出的镍，因此需要 将这部份固体物料中颗粒大于5mm的粗颗粒部分再返回浓酸浸出步骤重复浸提，以尽可能 回收矿石中的镍等有价金属。而经过浸出后的残余固体物中颗粒小于5_的细颗粒部分镍 含量已很少，但其中含有较多的二氧化硅和石膏等，经石灰中和处理后，这些固体废渣可于 制造建筑材料，如用来制砖，或做为水泥生料，或出售给水泥厂等，将这些固体废弃物作资 源化综合利用。
[0016] 将浸出液汇集起来，经净化处理就可回收其中的镍、钴、镁。
[0017] 本发明的有益效果：本发明的方法工艺简单、红土镍矿浸出过程中不需磨矿选矿、 红土镍矿原矿浸出过程在常压下不经外源加热就能实现90-150 (°C的反应温度，反应的镍、 钴浸出率达95 %以上，生产成本低。本工艺流程短，设备简单，操作容易，较少产生工业废弃 物，有利于环保和矿物资源的充分利用。
【附图说明】
[0018] 图1是本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0019] 以下结合参考附图叙述本发明的实施过程，通过参考附图所描述的实施方法是示 范性的，不应认为是对本发明构成限制。
[0020] 以下的实施例说明了本发明的方法。这些实施例中使用的矿石产自印尼的红土镍 矿。实施例1-3所用红土镍矿有如下表所列的主要成份： 表1红土镍矿成份
【主权项】
1. 一种红土镍矿的硫酸熟化堆浸方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤： a) 将红土镍矿用硫酸溶液混合进行堆浸或池浸； b) (a)步骤混合引发硫酸化反应，使硫酸化反应自行在温度90°C~150°C下继续进行， 利用硫酸化反应，其中的金属成分形成水溶性金属硫酸盐； c) 加水浸出（b)步骤获得的混合物，分离固体物和浸出液； d) 将（c)步骤获得的固体物中颗粒大于5_的粗颗粒部分再返回（a)步骤； e) 将固体物中颗粒小于5mm的细颗粒部分用石灰中和后，用来制砖，或做为水泥生料， 或出售给水泥厂。 f) 从获得的浸出液中回收镍、钴、镁。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的硫酸溶液质量百分比浓度为30~ 98%，反应时间为8~100小时。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，硫酸与红土镍矿的酸矿质量比为0. 6~ 1. 2 :1。
4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，红土镍矿不经磨矿或选矿处理。
5. 如权利要求1所述的方法，其中对（b)步骤之后和（c)步骤之前的物料进行熟化处 理。
6. 如权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于：所述的处理步骤在常压下进行。
【专利摘要】本发明提供一种红土镍矿的硫酸熟化堆浸方法，本方法包括：将红土镍矿用硫酸溶液混合进行堆浸或池浸，混合引发硫酸化反应，使硫酸化反应自行在温度90℃～150℃下继续进行，利用硫酸化反应，形成水溶性金属硫酸盐，用水浸出含有镍等有价金属的可溶性硫酸盐，并从获得的浸出液中回收镍、钴、镁。本发明的方法工艺简单、红土镍矿浸出过程中不需磨矿选矿、红土镍矿原矿浸出过程在常压下不经外源加热就能实现90～150℃的反应温度，反应的镍、钴浸出率达95％以上，生产成本低。本工艺流程短，设备简单，操作容易，较少产生工业废弃物，有利于环保和矿物资源的充分利用。
【IPC分类】C22B3-08, C22B23-00
【公开号】CN104805282
【申请号】CN201410041286
【发明人】任卫东, 张会
【申请人】广西银亿科技矿冶有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2014年1月28日