专利名称：从锰矿石中回收微量镍、钴的方法
技术领域：
本发明属从锰矿石中回收微量镍、钴的方法。
背景技术：
我国广西壮族自治区蕴藏着丰富的锰矿资源，在锰矿石中，含有超微量的镍、钴。广西区内锰矿的主要生产单位之一——中信大锰矿业有限责任公司，采、选、冶的技术在不断改进，技术指标和经济效益也在不断提高；该公司的锰矿石先经过粉碎、重选、磁选，产出锰精矿。锰精矿中锰含量为21.00％；镍含量为0.08％；钴含量为0.03％。锰精矿经硫酸浸出，生成各种金属的硫酸盐。向浸出液加入氧化剂(或鼓入空气)将二价铁氧化至三价，再加入氢氧化铵调pH＝7，中和除铁，压滤后将得到的除铁渣作为废弃物埋入废矿场。为了去除滤液中含有的重金属，除铁后向滤液加入二甲基二硫代胺基甲酸钠(SDD)，经机械搅拌，使镍钴等重金属离子与二甲基二硫代胺基甲酸钠发生化合反应生成沉淀物，此沉淀物被称为硫化渣，渣中一般含镍0.50～0.80％，含钴0.30～0.40％，含锰6.00～7.00％，含铁6.00～7.00％，二氧化硅40％左右；在硫化过程中，镍钴硫化物的生成反应式为Ni2++2Nay＝Ni(y)2+2Na+，Co2++2Nay＝Co(y)2+2Na+(式中，y为二甲基二硫代胺基甲酸钠的阴离子团)。
由于产出硫化渣中的重金属至目前尚无法回收，故硫化渣与除铁渣一起被当作废弃物埋入废矿场，净化后的硫酸锰溶液则供锰深加工之用。因此在锰矿石中的重金属如镍、钴都因无法回收而被丢弃，不仅造成资源的极大浪费，而且成为环境污染的隐患。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种从锰矿石中有效回收微量镍、钴的方法。
本发明以如下技术方案解决上述技术问题以锰精矿硫酸浸出液除铁后的液体再除重金属后所得的硫化渣为原料，将硫化渣加水配成重量浓度为20～30％的矿浆，再搅拌或加温搅拌20～80分钟，收取浮渣，抽气过滤。滤渣在600～800℃下焙烧，时间40～80分钟，即得富含镍、钴的精矿。
使用本发明在半工业试验中所用的方法从锰矿石中回收微量镍和钴，所得精矿产品镍含量可达13.94％以上，钴含量可达10.72％以上；浮选废弃物中镍含量未检出、钴含量为0.0001％，镍、钴金属回收率接近100％。而且在回收过程中无须加入任何化学药剂或其他添加剂，不会产生污染，做到了资源的充分利用并保护了环境。
具体实施例方式
本发明的方法主要是利用Ni(y)2、Co(y)2的有机大分子团在水中能很好的上浮这一现象、采用浮选的方式来实现的。但是要使生成的Ni(y)2、Co(y)2有机大分子团大量上浮或全部上浮是有一定条件的。一是利用热力加强流体对流上浮；二是利用加入空气产生大量气泡促进上浮。因此，在搅拌过程中，不论是采用提高温度的方式还是采用加大气泡量的方式，都可以促使液体中Ni(y)2、Co(y)2有机大分子团的上浮，有效提高Ni、Co的回收率。但实践证明加热并不能使Ni(y)2、Co(y)2产物全部上浮，多次实验结果均显示回收率只能在30～41％之间。而在采用浮选机以400转/分的转速进行搅拌时，产生很高的负压，从而吸入大量空气，空气上浮产生大量气泡，将上浮物几乎全部带出，使镍、钴回收率有大幅度的提高。
实施例1取硫化渣50克，加入蒸馏水170毫升，配成重量浓度为22.7％的矿浆，置入转速为300转/分的搅拌机搅拌，在100℃下搅拌1小时，搅拌产生的浮渣经手工刮取，抽气过滤。滤渣放入试验室马弗炉焙烧，焙烧温度800℃，焙烧时间1小时。最后取样分析，精矿产品中镍含量为6.79％，钴含量为5.71％。镍回收率为30.80％，钴回收率40.25％。
实施例2取硫化渣500克，加入蒸馏水1200毫升，配成重量浓度为29.4％的矿浆，置入转速为300转/分的搅拌机搅拌，在90℃下搅拌80分钟，搅拌产生的浮渣经手工刮取，抽气过滤。滤渣放入试验室马弗炉焙烧，焙烧温度700℃，焙烧时间70分钟。最后取样分析，精矿产品中镍含量为6.81％；钴含量为5.75％。镍回收率为32.97％，钴回收率40.52％。
实施例3取硫化渣200公斤，加入自来水600公斤，配成重量浓度为25％的矿浆，置入XJK-4A的单槽浮选机以400转/分的转速进行半工业试验，在常温常压下搅拌30分钟，机械自动刮出泡沫。泡沫经滤床脱水、自然风干。风干后的矿样放进试验室马弗炉焙烧，温度650℃，焙烧80分钟后取样分析，镍由在硫化渣中的含量0.74％提高到在焙烧后所得精矿中的13.94％，提高了18.84倍；钴由在硫化渣中的0.38％提高到在焙烧后所得精矿中的10.72％，提高了28.21倍。浮选废弃物中镍含量未检出、钴含量为0.0001％；用工业废水计算，镍、钴金属回收率接近100％；尾矿中镍含量为0.097％，钴含量为0.004％；镍回收率为92.94％，钴回收率99.64％。
实施例4取硫化渣500公斤，加入自来水1200公斤，配成重量浓度为29.4％的矿浆，置入XJK-4A的单槽浮选机以400转/分的转速进行半工业试验，在常温常压下搅拌40分钟，机械自动刮出泡沫。泡沫经滤床脱水、自然风干。风干后的矿样在马弗炉内焙烧，温度750℃，焙烧75分钟后取样分析，镍由在硫化渣中的含量0.70％提高到在焙烧后所得精矿中的14％，；钴由在硫化渣中的0.4％提高到在焙烧后所得精矿中的10.42％。浮选废弃物中镍含量未检出、钴含量为0.0002％。用工业废水计算，镍、钴金属回收率接近100％；尾矿中镍含量为0.016％，钴含量为0.05％；镍回收率为95.20％，钴回收率98.02％。
经对上述实施例的比较和分析，发现在试验室内所做试验(即实施例1和实施例2)的镍、钴收率远比在生产现场做的半工业试验(即实施例3和实施例4)要低；究其原因主要是试验室内所做试验只有对矿浆加温的办法，缺乏用鼓入空气带进大量气泡的条件，因此镍、钴的回收率很难再提高。而在生产现场利用正规的浮选机做半工业试验，完全具备在搅拌叶轮区形成负压、并经进气管吸入空气产生大量气泡的条件，就使镍、钴的回收率得到大幅度提高。
根据现有的浮选技术，完全可以预期当在生产中使用多槽浮选机替代本发明实施例中的单槽浮选机时，可以取得更为明显的效果，镍、钴的回收率可以得到更大的提高。
权利要求
1.一种从锰矿石中回收微量镍、钴的方法，其特征是以锰精矿的硫酸浸出液除铁后的液体再除重金属后所得的硫化渣为原料，将硫化渣加水配成重量浓度为20～30％的矿浆，再搅拌或加温搅拌20～80分钟，收取浮渣，抽气过滤。滤渣在600～800℃下焙烧，时间40～80分钟，即得富含镍、钴的精矿。
全文摘要
一种从锰矿石中回收微量镍、钴的方法，以锰精矿的硫酸浸出液除铁后的液体再除重金属后所得的硫化渣为原料，将硫化渣加水配成重量浓度为20～30％的矿浆，再搅拌或加温搅拌20～80分钟，收取浮渣，抽气过滤。滤渣在600～800℃下焙烧，时间40～80分钟，即得富含镍、钴的精矿。使用本发明的方法从锰矿石中回收微量镍和钴，所得精矿产品镍含量可达13.94％以上，钴含量可达10.72％以上，镍、钴金属回收率接近100％，而且在回收过程中无须加入任何化学药剂或添加剂，不会产生污染，做到了资源的充分利用并保护了环境。
文档编号C22B3/22GK101067167SQ200710049289
公开日2007年11月7日 申请日期2007年6月8日 优先权日2007年6月8日
发明者唐世杰, 覃雄, 黄卫明 申请人:广西大新桂鑫锰业有限公司, 唐世杰