专利名称：从低品位红土镍矿中浸出镍钴的方法
技术领域：
本发明涉及一种从镍矿物中提取镍的方法，尤其是一种从低品位红土镍 矿中酸浸取镍钴的方法。
技术背景镍在地球上是储量丰富的一种金属，世界陆地镍储量约为4.7亿吨，其中 60%属于红土型镍矿床，40%属于岩浆型铜镍硫化物矿床。目前世界镍工业生 产的镍，主要来自硫化镍矿资源，约占总产量的60% 65%，其余来自氧化镍 矿。然而，随着地球上硫化镍矿的日趋枯竭，从氧化镍矿生产镍的比例在迅 速提高。据估计，到2010年从氧化镍矿中生产镍的产量会超过从硫化镍矿生 产的镍。镍红土矿的镍含量在O. 8% 3. 5%，目前尚未找到有效的选矿工艺使 镍得到富集。通过冶金方法直接处理镍红土矿有火法和湿法之分。火法冶金方法包括 电炉还原熔炼镍铁合金和硫化熔炼产出低冰镍两种工艺；湿法冶金方法包括 加压酸浸和还原一氨浸两种工艺。目前，电炉还原炼镍铁合金和加压酸浸(PAL)两种处理镍红土矿工艺在工业上应用较为广泛。但上述几种工艺均存 在着投资大，操作成本高，只适合处理镍含量较高的红土矿(含镍》1.5%)。 然而4. 7亿吨陆地镍储量中镍含量在1%左右的储量为1. 3亿吨，占总储量的 28%,因此开发处理低含镍量红土矿技术是非常必要的。 发明内容为克服现有技术难于处理低品位红土镍矿之不足，本发明提供一种投资 少、工艺简单、能耗低、生产成本低和镍回收率高的从红土镍矿浸出提取镍 钴的方法。本发明通过下列技术方案实现 一种从低品位红土镍矿中浸出提取镍钴的 方法，包括矿料破碎、磨细、调浆和浸出，包括以下工艺步骤A、 将矿料进行破碎，加水磨细，控制矿浆过100目筛；B、 将-100目矿浆加水调整，控制矿浆固液重量比3:1 5:1;矿浆直接加入浸出槽进行有价金属(Ni、 Co等)的浸出；C、 按酸料重量比0.2:1 0.5:1加酸至浸出槽；D、 按矿中铁的电化当量计为0. 5 1. 0加还原剂至浸出槽；E、 通过浸出液部分循环对浸出液进行调配，使浸出液中的镍离子浓度大 于2g/L,得含有镍、钴的矿物浸出液。所述用于浸矿用酸为硫酸、盐酸或者它们的混合酸。由于硫酸具有稳定、 廉价、酸值高和环境友好等特点，本发明优选采用硫酸。所述还原剂包括无机还原剂和有机还原剂，包括金属硫化物(如黄铁 矿、硫化氢、冰铜等)、亚硫酸及其盐(如H2S03、 S02、 Na2S03、(朋4)2503等)、 双氧水、亚铁盐)和有机还原剂苯胺、抗坏血酸、苯酚、苯二酚、甲醛和葡 萄糖等。基于冶炼企业硫系还原剂易得，本发明优先使用含S02烟气或亚硫酸 及其盐(H2S03、 Na2S03)。所述有价金属的浸出为矿物和反应剂在搅拌浸出槽中于60 95"C下，通 过物理化学过程将矿物中Ni、 Co等有价元素转入溶液。所述浸出槽为多级串联，串联数5 8;浸出槽之间通过溢流口相联，浆 状物料从上一级的溢流口溢流进入下一级浸出槽。所述矿浆加入是将己调整固液比的原始矿浆从串联浸出槽的第一级加 入，在最后一级完成浸出过程。所述浸矿酸的加入是将计量的酸与矿浆一起从串联浸出槽的第一级加入。所述还原剂的加入是从串联各级浸出槽按平均分量加入；即如用6级串 联浸出槽，还原剂在每浸出槽中各加入1/6。所述还原剂量的控制以Fe3VFe2+电化当量计。对于红土镍矿，用二氧化硫 或亚硫酸盐为还原剂时，将反应电化当量转化为重量比为Fe/S0^168:64;即 处理含铁168g的矿物，按Fe3+zTe2+电化当量计为1. 0时需用S0264g。所述各物料加入量(或流量)的控制，以保证矿物浸出总反应时间为60 240min。所述浸出液循环调配是将有价金属浓度达不到要求的浸出浆返回用于 调整浆料固液比。本发明采用常压浸出(AAL)技术处理低含镍量红土矿(含镍在1.5y。以下)。 本发明工艺简单、能耗低和投资少(不使用高压釜)，易于产业化。本发明与现有技术相比具有下列优点和效果采用上述方案，可在常温、 常压下从低品位红土镍矿中浸出提取镍、钴，其生产规模可大可小，矿物资 源利用范围广，本发明具有工艺路径简单，流程短，投资小，能耗低，运行 费用低，不污染环境，镍、钻浸出率高，操作简便，生产成本低等特点，从 而为低品位红土镍矿的开发利用提供了极为有效且经济实用的途径。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步描述。 实施例1A、 将矿料进行破碎，加水磨细，控制矿浆过100目筛；B、 将-100目矿浆加水调整，控制固液比1:3;矿浆直接加入5级串联浸 出槽的第一级，维持浸出温度95'C;C、 按酸料比0.2:1将工业盐酸加入串级浸出槽第一级；D、 按S02/料比0.4计量S02，按5槽平均分配至各浸出槽；E、 控制矿浆和盐酸从第一级加入至第五级出槽的总停留时间为60分钟。 通过以上条件控制，低品位红土镍矿中镍钴的综合浸出率为92.7%，浸出液镍含量》3g/L。 实施例2A、 将矿料进行破碎，加水磨细，控制矿浆过100目筛；B、 将-100目矿浆加水调整，控制固液比1:5;矿浆直接加入6级串联浸 出槽的第一级，维持浸出温度85'C;C、 按酸料比0.5:1将工业硫酸加入串级浸出槽第一级；D、 按S02/料比0.2计量亚硫酸钠，按6槽平均分配至各浸出槽；E、 控制矿浆和硫酸从第一级加入至第五级出槽的总停留时间为100分钟。 通过以上条件控制，低品位红土镍矿中镍钴的综合浸出率为91.2%。通过部分返回调整，浸出液镍含量》2g/L。 实施例3A、 将矿料进行破碎，加水磨细，控制矿浆过100目筛；B、 将-100目矿浆加水调整，控制固液比1:5;矿浆直接加入7级串联浸 出槽的第一级，维持浸出温度80'C;C、 按酸料比0.3:1将工业硫酸加入串级浸出槽第一级；D、 按S02/料比0.4计量二氧化硫，按7槽平均分配至各浸出槽；E、 控制矿浆和硫酸从第一级加入至第五级出槽的总停留时间为180分钟。 通过以上条件控制，低品位红土镍矿中镍钴的综合浸出率为91.8%。通过部分返回调整，浸出液镍含量^2g/L。 实施例4A、 将矿料进行破碎，加水磨细，控制矿浆过100目筛；B、 将-100目矿浆加水调整，控制固液比1:4;矿浆直接加入8级串联浸 出槽的第一级，维持浸出温度60。C;C、 按酸料比0.4:1将工业盐酸加入串级浸出槽第一级；D、 按S(V料比0.3计量亚硫酸钠，按8槽平均分配至各浸出槽；E、 控制矿浆和盐酸从第一级加入至第五级出槽的总停留时间为240分钟。 通过以上条件控制，低品位红土镍矿中镍钴的综合浸出率为90.6%。浸出液镍含量》2. 5g/L。
权利要求
1、一种从低品位红土镍矿中提取镍钴的方法，包括矿石破碎、磨细、调浆和浸出，其特征在于通过下列工艺步骤A、将矿料进行破碎，加水磨细，控制矿浆过100目筛；B、将-100目矿浆加水调整，控制固液比3∶1～5∶1；矿浆直接加入浸出槽进行有价金属(Ni、Co等)的浸出，浸出反应在60～95℃下进行；C、按酸料比0.2∶1～0.5∶1加酸至浸出槽；D、按矿中铁的电化当量计为0.5～1.0加还原剂至浸出槽；E、通过浸出液部分循环对浸出液进行调配，使浸出液中的镍离子浓度大于2g/L，得含有镍、钴的矿物浸出液。
2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述用于浸矿用酸为含硫酸、 盐酸或者它们的混合酸的水溶液。
3、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述还原剂包括金属硫化 物、亚硫酸及其盐、双氧水、亚铁盐等和有机还原剂苯胺、抗坏血酸、苯酚、 苯二酚、甲醛或葡萄糖。
4、 据权利要求1所述的方法，其特征在于浸出槽为多级串联，串联数5 8。
5、 据权利要求1所述的方法，其特征在于原始矿浆和浸矿酸从串联浸出 槽的第一级加入，在最后一级完成矿物浸出过程。
6、 据权利要求1所述的方法，其特征在于还原剂从串联各级浸出槽平均 分量加入。
7、 据权利要求1所述的方法，其特征在于所述还原剂量的控制以Fe3+/Fe2+ 电化当量计。
8、 据权利要求l所述的方法，各物料加入量的控制，以保证物料总反应 时间为60 240min。
9、 据权权利要求1所述的方法，其特征在于所述浸出液循环调配是将有 价金属浓度达不到要求的浸出浆返回串联浸出槽的第一级。
全文摘要
本发明提供一种从低品位红土镍矿中浸出镍钴的方法，它将矿石进行破碎、磨细、调浆，控制矿颗粒-100目；矿浆入反应釜进行常压酸浸出；浸出过程采用还原剂对过程进行强化。浸出条件为酸料比0.2∶1～0.5∶1；固液比3∶1～5∶1；温度60～95℃；还原剂按矿中铁的电化当量计为0.5～1.0；浸出时间60～240min.；浸出过程中浸出液部分循环，控制镍离子浓度大于2g/L。用本方法处理低品位红土镍矿(Ni≤1.5％)，可使镍的浸出率大于90％、钴的浸出率大于85％，而铁的浸出率低于30％。
文档编号C22B3/00GK101255494SQ20081003104
公开日2008年9月3日 申请日期2008年4月11日 优先权日2008年4月11日
发明者李新海, 王志兴, 符芳铭, 胡启阳, 郭华军 申请人:中南大学