红土镍矿综合回收钪和镍钴的处理方法
【专利摘要】红土镍矿综合回收钪和镍钴的处理方法。本发明提出了红土镍矿的处理方法，该方法包括：利用硫酸对红土镍矿进行第一浸出处理，以便获得红土镍矿浸出液；对红土镍矿浸出液进行沉镍钴处理，以便分别获得氢氧化镍钴沉淀；利用硫酸对氢氧化镍钴沉淀进行第二浸出处理，以便获得镍钴浸出液；利用有机萃取剂对镍钴浸出液进行钪萃取处理，以便获得含镍钴溶液和含有钪的有机相；从含镍钴溶液回收镍钴；以及从含有钪的有机相回收钪。利用该方法可以有效地从红土镍矿中提取钪和镍钴。
【专利说明】红土镜矿综合回收坑和镜钴的处理方法
【技术领域】[0001]本发明涉及冶金领域。具体而言，本发明涉及红土镍矿综合回收钪和镍钴的处理方法。
【背景技术】
[0002]红土镍矿中含有大量的镍钴金属元素，由于国内红土镍矿的镍钴品位较低，因此我国用于生产镍钴的红土镍矿原料主要来自国外进口，其原料成本较高。以往国内对红土镍矿的处理只是局限于对其中镍钴的提取，忽略了在红土镍矿中含有的少量的其他有价金属元素。本发明发现了红土镍矿中还含有少量的钪元素，但含量较少，不易提取、回收率低。红土镇矿中的铁、招、猛、续、钙等杂质含量闻，都远闻于锐的含量，容易干扰锐的提取。现有的提取钪的技术，生产工艺均存在着过程较长、作业复杂、产量低、原辅材料消耗多、成本高的问题，不适用于红土镍矿提钪。因此本发明基于上述发现，着重对从红土镍矿中提取钪的方法进行研究，最终完成了本发明。本发明为进一步提高红土镍矿的利用率，降低原料成本开辟了新的思路，同时为钪元素的提取提供了新的来源。
【发明内容】
[0003]本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提出一种红土镍矿综合回收钪和镍钴的处理方法。
[0004]在本发明的一个方面，本发明提出了一种红土镍矿处理方法。根据本发明的实施例，该方法包括:利用硫酸对红土镍矿进行第一浸出处理，以便获得红土镍矿浸出液；对所述红土镍矿浸出液进行沉镍钴处理，以便获得氢氧化镍钴沉淀；利用硫酸对所述氢氧化镍钴沉淀进行第二浸出处理，以便获得镍钴浸出液；利用有机萃取剂对所述镍钴浸出液进行钪萃取处理，以便获得含镍钴溶液和含有钪的有机相；从所述含镍钴溶液回收镍钴；以及从所述含有钪的有机相回收钪。利用上述方法可以对红土镍矿进行处理，制备得到镍钴和钪金属。
[0005]另外，根据本发明上述实施例的红土镍矿的处理方法还可以具有如下附加的技术特征:
[0006]根据本发明的实施例，从所述含钪的有机相回收钪进一步包括:利用盐酸溶液对所述含有钪的有机相进行反萃取，以便获得反萃液；将所述反萃液与沉淀剂混合，以便获得含有钪的沉淀；将所述含有钪的沉淀进行煅烧，以便获得氧化钪。
[0007]根据本发明的实施例，从所述含镍钴溶液回收镍钴进一步包括:将所述含镍钴溶液进行沉铁铝处理，以便获得铁铝渣以及经过净化的含镍钴溶液；将经过净化的含镍钴溶液进行湿法精炼，以便回收镍钴。由此可以进一步提高镍钴的回收效率以及产率。
[0008]根据本发明的实施例，上述红土镍矿的处理方法进一步包括通过下列步骤从铁铝渣回收钪:利用硫酸对所述铁铝渣进行第三浸出处理，以便获得第三浸出液，其中，所述第三浸出液含有铁、铝和钪，利用有机萃取剂对所述第三浸出液进行钪萃取处理，以便获得含有钪的有机相；利用盐酸溶液对所述含有钪的有机相进行反萃取，以便获得反萃液；将所述反萃液与沉淀剂混合，以便获得含有钪的沉淀；将所述含有钪的沉淀进行煅烧，以便获得氧化钪。由此利用上述方法可以进一步提高钪的提取率，以便进一步提高红土镍矿的处理效率。
[0009]根据本发明的实施例，所述有机萃取剂为选自有机磷酸萃取剂、中性磷萃取剂、有机羧酸萃取剂、有机胺萃取剂、有机螯合萃取剂中的至少一种。由此可进一步提高钪萃取率。
[0010]根据本发明的实施例，所述有机磷酸萃取剂为P204或CYANEX272的至少一种，所述中性磷萃取剂为TBP，所述有机羧酸萃取剂为环烷酸或CA12的至少一种，所述有机胺萃取剂为N235，所述有机螯合萃取剂为N503。由此可进一步提高钪萃取率。
[0011]根据本发明的实施例，所述盐酸溶液的浓度为0.01mol/L~5mol/L。由此可进一步提闻锐萃取率。
[0012]根据本发明的实施例，所述沉淀剂为选自NaOH、氨水、碳酸钠、碳酸氢钠、草酸的至少一种，所述沉淀剂溶液的浓度为0.lmol/L~5mol/L。由此可进一步提高钪萃取率。
[0013]根据本发明的实施例，将所述含有钪的沉淀进行煅烧是在700~900摄氏度的温度下煅烧I~6小时而完成。由此可以进一步提高氧化钪的收率。
[0014]根据本发明的实施例，在利用硫酸对所述氢氧化镍钴沉淀进行第二浸出处理之前，对所述氢氧化镍钴沉淀进行制浆处理，以便获得氢氧化镍钴浆液，并对所述氢氧化镍钴浆液进行所述第二浸出处理。由此可以进一步提高浸出效率，以便进一步提高红土镍矿的处理效率。
[0015]根据本发明的实施例，所述氢氧化镍钴浆液的固液比为(1:20)~(1:1)。由此可以便于对其进行提取处理，进一步提闻镇钻以及锐的收率。
[0016]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0018]图1是根据本发明一个实施例的红土镍矿处理方法的流程示意图；
[0019]图2是根据本发明一个实施例的红土镍矿处理方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0021]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。[0022]在本发明的一个方面，本发明提出了一种红土镍矿处理方法。下面参考图1-2对该方法进行详细描述。
[0023]根据本发明的实施例，该方法包括:利用硫酸对红土镍矿进行第一浸出处理，以便获得红土镍矿浸出液；对红土镍矿浸出液分别进行沉铁铝处理和沉镍钴处理，以便分别获得铁铝渣和氢氧化镍钴沉淀；利用硫酸对氢氧化镍钴沉淀进行第二浸出处理，以便获得镍钴浸出液；利用有机萃取剂对镍钴浸出液进行钪萃取处理，以便获得含镍钴溶液和含有钪的有机相；从含镍钴溶液回收镍钴；以及从含有钪的有机相回收钪。
[0024]利用上述方法可以对红土镍矿进行处理，可以对红土镍矿中含有大量的镍钴元素和少量的钪元素进行提取，制备得到镍钴和钪金属。尤其可以对红土镍矿中的钪元素进行有效提取。为了进一步提高红土镍矿中少量钪元素的提取率，发明人发现首先将红土镍矿进行多次浸出处理和沉铁铝处理以及钪萃取处理，分别得到铁铝渣以及含有钪的有机相，最后从铁铝渣以及含有钪的有机相中提取出钪。因此利用本发明的上述处理红土镍矿的方法，可以有效提闻锐的提取率。
[0025]根据本发明的具体实施例，上述方法中首先利用硫酸对红土镍矿进行加压浸出处理，有价金属钪、镍、钴大部分进入高压酸浸液中；而大部分杂质铁则以稳定的赤铁矿形式进入浸出尾渣，使得大部分铁作为杂质得以分离除去，高压酸浸液中铁浓度小于lg/L。由此经过对红土镍矿进行加压酸浸处理后将大部分的铁铝渣分离出去。
[0026]进一步地，对上述红土镍矿浸出液进行沉铁铝处理和沉镍钴处理，具体为首先采用NaOH调节上述红土镍矿浸出液的pH至3.0~4.0，生成铁铝渣沉淀，将其过滤，由此通过酸浸处理和沉铁铝处理将红土镍矿浸出液中的大部分铁铝杂质得以分离除去。
[0027]进一步对上述沉铁铝的后浸出液进行沉镍钴处理，具体地，继续向浸出液中加NaOH调节pH至7.0~9.0,生成沉淀、过滤得到氢氧化钪镍钴沉淀。钪在氢氧化钪镍钴沉淀中含量为0.01%~5%，由此使得钪得以富集。
[0028]SlOO:从氢氧化镍钴沉淀中提取钪
[0029]根据本发明的一个实施例，通过对红土镍矿进行第一次浸出处理，得到了氢氧化镍钴沉淀。根据本发明的具体实施例，进一步地从氢氧化镍钴沉淀中提取钪。
[0030]根据本发明的具体实施例，对上述得到的氢氧化镍钴沉淀进行浸出处理，获得镍钴浸出液；进一步地利用有机萃取剂对镍钴浸出液进行钪萃取处理，以便获得含镍钴溶液和含有钪的有机相；从含镍钴溶液回收镍钴；以及从含有钪的有机相回收钪。根据本发明的具体实施例，有机萃取剂可以采用的类型并不受特别限制，根据本发明的具体示例，有机萃取剂可以采用选自有机磷酸萃取剂、中性磷萃取剂、有机羧酸萃取剂、有机胺萃取剂、有机螯合萃取剂的至少一种。由此可以进一步提高钪的提取率。发明人通过多次试验发现有机磷酸萃取剂中的P204或CYANEX272的至少一种，中性磷萃取剂中的TBP，有机羧酸萃取剂中的环烷酸或CAl2，有机胺萃取剂中的N235，有机螯合萃取剂中的N503均对钪有较好的萃取作用，其中有机磷酸萃取剂中的P204萃取效果较好，并且优于同类萃取剂P507的萃取效果O
[0031]根据本发明的一个实施例，如图1所示，可以利用下述方法从含钪的有机相中回收钪:利用盐酸溶液对含有钪的有机相进行反萃取，以便获得反萃液；将反萃液与沉淀剂溶液混合，以便获得含有钪的沉淀；将含有钪的沉淀进行煅烧，以便获得氧化钪。由此利用该方法可以有效有机相中的钪元素。根据本发明的具体实施例，所述盐酸的浓度并不受特另Ij限制，根据本发明的具体实施例，盐酸的浓度具体可以为0.0lmol/L~5mol/L。同时可以控制盐酸的加入量为每升含有钪的有机相中加入浓度为lmol/L的盐酸0.1升至10升。由此可以进一步提高钪的提出率。根据本发明的一个实施例，可以采用沉淀剂将反萃液进行沉淀，根据本发明的具体实施例，沉淀剂为选自NaOH、氨水、碳酸钠、碳酸氢钠、草酸的至少一种，由此可以进一步提高沉淀效率。根据本发明的具体实施例，进一步利用草酸对反萃液进行沉淀，得到含钪沉淀，其中草酸的浓度并不受特别限制，根据本发明的具体示例，可以采用浓度为0.lmol/L~5mol/L的草酸进行沉淀，加入的草酸的体积可以根据具体的浓度进行控制，例如，可以向每升反萃液中加入浓度为2mol/L的草酸1.5升。由此可以进一步提高钪提出率。根据本发明的一个实施例，进一步将得到的含有钪的沉淀进行煅烧，以便获得氧化钪。由此利用煅烧的方法可以有效除去沉淀中的其他杂质，由此可以进一步提高钪的纯度。
[0032]S200:从含镍钴溶液中回收镍钴
[0033]根据本发明的一个实施例，首先从上述氢氧化镍钴沉淀中获得了含镍钴溶液，进一步地利用下述方法从含镍钴溶液回收镍钴:将含镍钴溶液进行第二沉铁铝处理，以便获得第二铁铝渣以及经过净化的含镍钴溶液；将经过净化的含镍钴溶液进行湿法精炼，以便回收镍钴。由此可以利用该方法可以将红土镍矿中的含有的镍钴进行有效提取。
[0034]根据本发明的一个实施例，本发明的方法包括多次进行沉铁铝处理，首先是将红土镍矿经过第一浸出处理后得到的红土镍矿浸出液进行第一沉铁铝处理，得到了第一铁铝渣，其次是将含镍钴溶液进行第二沉铁铝处理，得到了第二铁铝渣。因此，利用本发明处理红土镍矿的方法制备得到了大量的铁铝渣。
[0035]S300:从铁铝渣中回收钪
[0036]根据本发明的一个实施例，本发明的上述方法中进一步包括从铁铝渣中回收钪，该铁铝渣可以是初次从红土镍矿中分离得到的铁铝渣也可以是从含镍钴溶液中沉淀出的铁铝渣。如图2所示，根据本发明的具体实施例，从铁铝渣中回收钪的方法可以包括:首先，利用硫酸对铁铝渣进行第三浸出处理，以便获得第三浸出液，其中，第三浸出液含有铁、铝和钪。进一步地，利用有机萃取剂对第三浸出液进行钪萃取处理，以便获得含有钪的有机相。根据本发明的具体实施例，该有机萃取剂可以与对镍钴浸出液进行钪萃取处理的有机萃取剂相同，根据本发明的示例，有机萃取剂可以采用的类型并不受特别限制，根据本发明的具体示例，有机萃取剂可以采用选自有机磷酸萃取剂(如P204、Cyanex272、P507 )、中性磷萃取剂(如TBP)、有机羧酸萃取剂(如环烷酸、CA12)、有机胺萃取剂(如N235)、有机螯合萃取剂(如N503)的至少一种。由此可以进一步提闻锐的提取率。
[0037]根据本发明的具体实施例，利用盐酸溶液对上述萃取得到的含有钪的有机相进行反萃取，以便获得反萃液。根据本发明的具体实施例，所述盐酸的浓度并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，盐酸的浓度具体可以为0.01mol/L~5mol/L。同时可以控制盐酸的加入量为每升含有钪的有机相中加入浓度为lmol/L的盐酸0.1升至10升。由此可以进一步提高钪的提出率。根据本发明的具体实施例，进一步利用草酸对反萃液进行沉淀，得到含钪沉淀，其中草酸的浓度并不受特别限制，根据本发明的具体示例，可以采用浓度为
0.lmol/L~5mol/L的草酸进行沉淀，加入的草酸的体积可以根据具体的浓度进行控制，例如，可以向每升反萃液中加入浓度为2mol/L的草酸1.5升。由此可以进一步提高钪提出率。[0038]根据本发明的一个实施例，进一步将得到的含有钪的沉淀进行煅烧，以便获得氧化钪。由此利用煅烧的方法可以有效除去沉淀中的其他杂质，由此可以进一步提高钪的纯度。根据本发明的具体实施例，上述煅烧的程度可以通过控制煅烧的温度以及煅烧时间进行调节，根据本发明的具体示例，根据钪元素的物理化学性质，具体可以采用将含有钪的沉淀在700~900摄氏度下进行煅烧处理I~6小时。由此可以最大限度除去沉淀中的其他杂质，以便进一步提闻氧化锐的纯度。[0039]根据本发明的一个实施例，在第二浸出处理步骤之前进一步包括制浆处理，具体为在利用硫酸对氢氧化镍钴沉淀进行第二浸出处理之前，对氢氧化镍钴沉淀进行制浆处理，以便获得氢氧化镍钴浆液，并对所述氢氧化镍钴浆液进行所述第二浸出处理，由此便于利用硫酸将氢氧化镍钴沉淀中的金属元素浸出，进而可以进一步提高第二浸出处理的效率以及镍钴和钪的回收率。
[0040]根据本发明的具体实施例，上述制浆处理得到的氢氧化镍钴浆液的固液比为(I:20)~(1:1)。由此可以进一步提高浸出处理的效率以及镍钴和钪的回收率。
[0041]下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
[0042]实施例1
[0043]某红土镍矿元素含量如表1，其中，钪的含量为0.0033%。
[0044]表1红土镍矿元素含量及其高压酸浸液中浓度
[0045]
【权利要求】
1.一种红土镍矿处理方法，其特征在于，包括: 利用硫酸对红土镍矿进行第一浸出处理，以便获得红土镍矿浸出液； 对所述红土镍矿浸出液进行沉镍钴处理，以便获得氢氧化镍钴沉淀； 利用硫酸对所述氢氧化镍钴沉淀进行第二浸出处理，以便获得镍钴浸出液； 利用有机萃取剂对所述镍钴浸出液进行钪萃取处理，以便获得含镍钴溶液和含有钪的有机相； 从所述含镍钴溶液回收镍钴；以及 从所述含有钪的有机相回收钪。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述含钪的有机相回收钪进一步包括: 利用硫酸溶液对所述含有钪的有机相进行洗涤，以便纯化所述有机相； 利用盐酸溶液对纯化后的所述含有钪的有机相进行反萃取，以便获得反萃液； 将所述反萃液与沉淀剂混合，以便获得含有钪的沉淀； 将所述含有钪的沉淀进行煅烧，以便获得氧化钪。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述含镍钴溶液回收镍钴进一步包括: 将所述含镍钴溶液进行沉铁铝处理，以便获得铁铝渣以及经过净化的含镍钴溶液； 将经过净化的含镍钴溶液进行湿法精炼，以便回收镍钴。
4.根据权利要 求1所述的方法，其特征在于，进一步包括通过下列步骤从铁铝渣回收钪: 利用硫酸对所述铁铝渣进行第三浸出处理，以便获得第三浸出液，其中，所述第三浸出液含有铁、招和锐， 利用有机萃取剂对所述第三浸出液进行钪萃取处理，以便获得含有钪的有机相； 利用盐酸溶液对所述含有钪的有机相进行反萃取，以便获得反萃液； 将所述反萃液与沉淀剂混合，以便获得含有钪的沉淀； 将所述含有钪的沉淀进行煅烧，以便获得氧化钪。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机萃取剂为选自有机磷酸萃取剂、中性磷萃取剂、有机羧酸萃取剂、有机胺萃取剂以及有机螯合萃取剂中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述有机磷酸萃取剂为P204和CYANEX272的至少一种，所述中性磷萃取剂为TBP，所述有机羧酸萃取剂为环烷酸和CA12的至少一种，所述有机胺萃取剂为N235，所述有机螯合萃取剂为N503。
7.根据权利要求2和4所述的方法，其特征在于，所述盐酸溶液的浓度为0.0lmol/L~5mol/L。
8.根据权利要求2和4所述的方法，其特征在于，所述沉淀剂为选自NaOH、氨水、碳酸钠、碳酸氢钠、草酸的至少一种，所述沉淀剂溶液的浓度为0.lmol/L~5mol/L。
9.根据权利要求2和4所述的方法，其特征在于，将所述含有钪的沉淀进行煅烧是在700~900摄氏度的温度下煅烧I~6小时而完成。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在利用硫酸对所述氢氧化镍钴沉淀进行第一浸出处理之前，对所述氢氧化镍钴沉淀进行制浆处理，以便获得氢氧化镍钴浆液，并对所述氢氧化镍钴浆液进行所述第一浸出处理。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述氢氧化镍钴浆液的固液比为(I:20）~（1：1）。
【文档编号】C22B59/00GK103468972SQ201310357123
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年8月15日 优先权日:2013年8月15日
【发明者】王玮玮, 李少华, 刘振举, 吕东, 徐月和, 覃波 申请人:中国恩菲工程技术有限公司