一种红土镍矿联合浸出的工艺的制作方法
【专利摘要】一种红土镍矿联合浸出的工艺，褐铁矿型红土镍矿经过破碎分级后加入浓硫酸进行一段常压搅拌自热浸出，蛇纹石型红土镍矿经破碎磨矿后与第一段浸出后矿浆同时送入压力釜中，利用第一段常压浸出残酸和压力釜中铁沉淀所生成的酸浸出蛇纹石。或者，混合型红土镍矿经过分级后细粒级矿石加入浓硫酸进行一段常压搅拌浸出，筛上矿经过破碎磨矿后与第一段浸出后矿浆同时送入压力釜中，利用第一段常压浸出残酸和压力釜中铁沉淀所生成的酸进行粗粒级矿石的浸出。因此，本发明对矿石类型和品位无特殊要求，原料适应性广，降低投资、能耗和生产成本，流程简单，全流程Ni、Co回收率分别>90%、>88%，高于现有非高压酸浸技术中的处理方法。
【专利说明】一种红土镍矿联合浸出的工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种红土镍矿联合浸出的工艺，即从红土镍矿中提取镍钴的工艺，特别涉及一种镍红土矿提取镍钴富集物中间产品的工艺。
技术背景
[0002]全球经济的发展使镍的需求量稳步增长，随着硫化镍矿资源的日益枯竭，占全球70%镍资源的红土镍矿已经成为主要的镍来源。
[0003]红土镍矿是富存镍的氧化矿，其镍贮量占地球上陆基镍总贮存量的约70%。目前，国内外红土镍矿处理工艺主要分为火法工艺和湿法工艺。火法工艺主要包括四种:(I)RKEF工艺熔炼镍铁；(2)高炉熔炼含镍生铁；(3)鼓风炉熔炼冰镍；(4)回转窑还原-选矿工艺。火法工艺由于能耗较高，只适于处理镍含量较高的红土矿(含镍大于等于1.5%)，而且伴生的有价金属钴不能回收。湿法工艺主要包括三种:(I)还原焙烧一氨浸；(2)高压酸浸；(3)常压酸浸。
[0004]氨浸适用于氧化镁含量高的矿石，整个流程镍回收率为70%~80%，钴回收率为40%~50%。含铁高、氧化镁低的矿石采用高压酸浸的方法，该法镍的回收率90%~92%，钴的回收率88%~90%。还原焙烧一氨浸工艺由于能耗高，回收率低及环保压力较大等不足，在全球范围内已经逐渐被淘汰，在新建镍红土矿项目中很少使用该工艺。 [0005]近年来，全世界镍红土矿的湿法冶金技术发展迅速，特别是高压酸浸工艺，该工艺具有镍钴浸出率高(镍钴浸出率高达97%和95%以上)，浸出后液杂质含量低，后续处理工序相对简单，能得到高品质的镍钴富集物等优点，已经成为近年来镍红土矿最主要的处理工艺。
[0006]但是，高压酸浸工艺存在设备要求高、生产运营成本较高、项目投资大等不足。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种红土镍矿联合浸出的工艺，其矿石适应性广、生产成本低、工艺流程简单、回收高率、可环境友好地从红土镍矿中提取镍钴。
[0008]本发明的另外一个目的是提供一种红土镍矿联合浸出的工艺，其适用品位范围宽、流程简单、能耗和成本低、回收率高。
[0009]本发明通过下列技术方案实现:红土镍矿经过“常压浸出一加压浸出一浸出后矿浆中和除杂一镍钴沉淀”的方法处理生产镍钴富集物。包括以下步骤:
[0010](I)常压浸出:褐铁矿型红土镍矿经破碎磨矿后或细粒级混合型红土镍矿加入浓硫酸进行常压搅拌自热浸出；
[0011](2)加压浸出:蛇纹石型红土镍矿或粗粒级混合型红土镍矿经破碎磨矿后与第一段常压浸出后矿浆混合后送入加压釜进行二段加压浸出；
[0012](3)浸出后矿浆中和除杂:加压浸出后矿浆加入石灰石，同时通入SO2和空气混合气体或加入双氧水进行中和除杂；[0013](4)钴镍沉淀:中和后矿浆进行CCD逆流浓密洗涤后，洗涤后液加入NaOH中和沉淀得到镍钴富集物。
[0014]步骤(1)中，褐铁矿型红土镍矿经破碎磨矿后直接加入硫酸进行常压搅拌浸出，或者混合型红土镍矿经过破分级，细粒级矿石加入硫酸进行常压搅拌浸出。根据原料性质的不同，可以用来处理褐铁矿型红土镍矿和蛇纹石型红土镍矿，也可以处理混合型红土镍矿，对原料适应性广泛。常压搅拌浸出控制浓硫酸用量0.5~1.5t/t矿，浸出周期I~8h，浸出温度70~120°C，初始矿浆浓度20~50%。在此条件下Ni浸出率>97%，Co浸出率>95% ;常压搅拌浸出过程中，有价金属Ni，Co的氧化物和硫酸发生中和反应进入溶液，同时，其它杂质元素如Fe、Mg、Al、N1、Co、Mn、Zn、Cu、Ca、Cr等的氧化物也部分发生中和反应进入溶液，主要化学反应方程式如下:
【权利要求】
1.一种红土镍矿联合浸出的新工艺，其特征在于:包括下列步骤: (1)一段常压浸出:褐铁矿型红土镍矿经破碎、磨矿、加入浓硫酸，进行常压搅拌自热浸出； (2)二段加压浸出:一段浸出后的矿浆加入蛇纹石矿浆，在加压釜中进行第二段浸出(优选地，浸出温度和压力可低于红土镍矿的传统加压浸出工艺)； (3)浸出后矿浆中和:浸出后的矿浆加入石灰石浆，并通入混合气体或加入氧化剂，进行中和除杂； (4)钴镍沉淀:浸出后的矿浆经浓密洗涤后加入NaOH中和沉淀，得到镍钴富集物。
2.如权利要求1所述的工艺，其特征在于:蛇纹石型红土镍矿经破碎磨矿后与第一段浸出后矿浆同时送入压力釜中，利用第一段常压浸出残酸和压力釜中铁沉淀所生成的酸浸出蛇纹石。
3.如权利要求1和2所述的工艺，其特征在于:所述一段常压搅拌浸出对混合型红土镍矿进行分级，对细粒级矿石加入浓硫酸。
4.如权利要求1至3其中之一所述的工艺，其特征在于:还包括下列至少一个技术特征: 浓硫酸用量0.5~1.5t/t矿，浸出周期I~8h，浸出温度70~120°C，初始矿浆浓度.20 ~50% ； 所述混合型红土镍矿分级时分级粒度选择为0.1~2_ ; 二段加压浸出矿添加量与一段常压浸出矿用量比例为1:0.25~1:4 ; 所述二段加压浸出控制浸出周期I~8h，浸出温度120~180°C，浸出压力3~8atm ；和 所述浸出后的矿浆中和除杂步骤中反应温度40~100°C，反应时间I~6h，控制溶液终点pH2~6。
5.如权利要求1至4其中之一所述的工艺，其特征在于:所述浸出后的矿浆中和除杂步骤中混合气体为空气-SO2混合气体，氧化剂为双氧水；和/或， 所述钴镍沉淀步骤为浸出后的矿浆除杂后进入CCD逆流浓密洗涤，上清液采用NaOH溶液中和沉淀，以得到镍钴富集物。
6.—种红土镍矿联合浸出系统,其特征在于， 褐铁矿型红土镍矿一段常压浸出槽和蛇纹石矿浆过渡槽并联地与混合槽连通，该混合槽、二段加压浸出槽、和浸出后矿浆中和槽依次连通； 一段常压浸出槽设有褐铁矿型红土镍矿进料口和浓硫酸入口 ； 蛇纹石矿浆过渡槽设有蛇纹石矿浆进料口和加水口 ； 二段加压浸出槽与通气源连通； 矿浆中和槽通过底流浓密机与尾矿库连通； 矿浆中和槽还通过上清液池与钴镍沉淀槽连通； 钴镍沉淀槽通过尾液浓密机与尾液处理装置连通，并且通过压滤机与镍钴富集物容器连通。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于:在褐铁矿型红土镍矿一段常压浸出槽的上游，设有破碎机、球磨机、颗粒筛分机、颗粒浓密机、和/或褐铁矿型红土镍矿过渡槽。
8.如权利要求6所述的系统，其特征在于:褐铁矿型红土镍矿一段常压浸出槽和混合槽之间设有一段矿浆过渡槽；和/或 在混合槽和二段加压浸出槽之间设有隔膜加压泵。
9.如权利要求6所述的系统，其特征在于:在二段加压浸出槽和浸出后矿浆中和槽之间设有闪蒸槽、除沫槽和二段浸出矿浆储槽；和/或 浸出后矿浆中和槽设有中和剂入口和二段浸出矿浆进料口。
10.如权利要求6所述的系统，其特征在于:底流浓密机设有凝絮剂入口和洗水入口；和/或 钴镍沉淀槽设有上清液 入口和沉淀剂入口。
【文档编号】C22B3/44GK103614571SQ201310467539
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年10月9日 优先权日:2013年10月9日
【发明者】蒋开喜, 文森特·康贝莫·西蒙斯, 王海北, 刘三平, 赵磊, 李耀星, 曲志平, 王玉芳, 邹小平, 苏立峰, 李相良, 周立杰, 尹一男, 冯爱玲, 谢铿, 王光辉, 王爱萍, 王仍坚, 袁亮, 蒋伟, 蒋训雄, 张邦胜, 汪胜东 申请人:北京矿冶研究总院