本发明涉及冶金领域,具体而言,涉及一种红土镍矿高压浸出工艺中抑制铝浸出的方法。
背景技术:
氧化型镍矿床中的镍占地球上陆基镍储量的65%~70%,是提取金属镍的主要矿源。它是含铁镁的橄榄石、辉石等硅酸盐矿物的超镁铁质岩经长期风化变质,由铁、铝、硅、镁、镍等含水氧化物组成的疏松黏土状矿石。由于铁的氧化,矿的表面显红色,也称为红土矿。根据化学成分的不同,它可分成两种类型:一种是硅镁镍矿,镍、硅、镁的含量高,铁、钻含量低,镍铁比较高,宜采用火法冶金工艺处理。另一种是褐铁矿类型,铁、钻含量较高,镁的含量低,镍的含量也较低,但其所含的镍储量占到红土矿资源的70%,因而其开发利用备受关注。
工业上常用的红土镍矿湿法冶炼工艺,按照浸出过程中压力的不同,可分为常压浸出和高压浸出。其中,高压浸出具有镍、钴回收率高、铁浸出率低,选择性腔的特点。近年来,在国际上进行红土镍矿开发项目,较多的采用了加压酸浸的湿法工艺,加压酸浸技术受到了很大的关注。
红土镍矿在高压浸出过程中,铝元素浸出率受到浸出温度及原矿成分影响时常变化,很不稳定,浸出率高时,对后续工序中和剂消耗极大,且生成大量的渣,给中和过滤工序造成了很大负担。
技术实现要素:
本发明旨在提供一种红土镍矿高压浸出工艺中抑制铝浸出的方法,以降低铝的浸出率。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种红土镍矿高压浸出工艺中抑制铝浸出的方法。该方法包括以下步骤:在红土镍矿高压浸出之前,向红土镍矿的矿浆中加入硫酸钠和/或硫酸钾进行混合,混合后的矿浆经过预热后,泵入高压釜进行浸出,浸出后矿浆进行闪蒸,得到浸出后矿浆。
进一步地,硫酸钠和/或硫酸钾以固体或水溶液的形式加入红土镍矿的矿浆中。
进一步地,硫酸钠和/或硫酸钾的加入量为30~250kg/t干矿。
进一步地,高压釜中的温度为150~280℃。
进一步地,高压釜中的压力为2~5mpa。
进一步地,矿浆经过预热后的温度是120~220℃。
进一步地,浸出的时间为0.5~2小时。
进一步地,闪蒸为多级闪蒸,降温至100度。
进一步地,当硫酸钠和/或硫酸钾的水溶液的形式加入红土镍矿的矿浆中时,硫酸钠和/或硫酸钾以水溶液为硫酸钠和/或硫酸钾饱和水溶液。
应用本发明的技术方案,在红土镍矿高压浸出之前向矿浆中加入硫酸钠和/或硫酸钾,在浸出高温下形成钠或钾矾,使得浸出部分的铝得到抑制,降低铝的浸出率,使得后续中和除铁铝及过滤工序实现降耗减排。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1示出了根据本发明实施例的红土镍矿高压浸出工艺中抑制铝浸出的方法的流程示意图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
根据本发明一种典型的实施方式,提供一种红土镍矿高压浸出工艺中抑制铝浸出的方法。该方法包括以下步骤:在红土镍矿高压浸出之前,向红土镍矿的矿浆中加入硫酸钠和/或硫酸钾进行混合,混合后的矿浆经过预热后,泵入高压釜进行浸出,浸出后矿浆进行闪蒸,得到浸出后矿浆。
应用本发明的技术方案,在红土镍矿高压浸出之前向矿浆中加入硫酸钠和/或硫酸钾,在浸出高温下形成钠或钾矾,使得浸出部分的铝得到抑制,降低铝的浸出率,使得后续中和除铁铝及过滤工序实现降耗减排。按此方法,铝的浸出率可以控制在8%以下。
本发明应用的主要原理如下式所示:
3al2(so4)3+12h2o+m2so4=2mal3(so4)2(oh)6+6h2so4
其中,m为na或k。
在实施本发明时,硫酸钠和/或硫酸钾以固体或水溶液的形式加入红土镍矿的矿浆中,优选的,以水溶液的形式加入,这样更利于硫酸钠和/或硫酸钾与红土镍矿的矿浆混合均匀。进一步优选的,硫酸钠和/或硫酸钾的水溶液为硫酸钠和/或硫酸钾饱和水溶液。
优选的,硫酸钠和/或硫酸钾加入量为30~250kg/t干矿。在此用量范围内,铝能够到得有效的抑制,又不至于浪费原料,保证工业生产的利益最大化。
优选的,高压釜中的温度为150~280℃。在此温度范围内能够稳定的抑制铝的浸出率。
根据本发明一种典型的实施方式,高压釜中的压力为2~5mpa。在此压力范围内,可以提高浸出温度以改善浸出动力学,提高有价金属浸出率。
矿浆经过预热后的温度是120~220℃。在此温度范围内,预热后的矿浆进入高压釜可以减小温度波动,降低能耗。
浸出的时间为0.5~2,以便在保证生产效率的同时,充分浸出目标物质。
闪蒸为多级闪蒸,降温至100度。
下面将结合实施例进一步说明本发明的有益效果。
实施例1
根据如图1所示的流程,在红土镍矿高压浸出之前,向红土镍矿的矿浆中加入50kg/t干矿的硫酸钠固体,搅拌混合,混合后的矿浆经过预热后(预热至210℃),泵入高压釜进行浸出,高压釜中温度为245℃、压力为3.7mpa,浸出时间为1h,浸出后矿浆经过闪蒸(闪蒸为多级闪蒸,降温至100度),铝浸出率降低至8%。
矿浆预热蒸汽是闪蒸蒸汽,目的是预热。浸出过程中加入闪蒸蒸汽,给浸出提供温度。浓硫酸浓度98%。
实施例2
根据如图1所示的流程,在红土镍矿高压浸出之前,向红土镍矿的矿浆中加入30kg/t干矿的硫酸钾固体,搅拌混合,混合后的矿浆经过预热后(预热至210℃),泵入高压釜进行浸出,高压釜中温度为280℃、压力为3.7mpa,浸出时间为1h,浸出后矿浆经过闪蒸(闪蒸为多级闪蒸,降温至100度),铝浸出率降低至7%。
实施例3
根据如图1所示的流程,在红土镍矿高压浸出之前,向红土镍矿的矿浆中加入硫酸钠和硫酸钾水溶液(水溶液为饱和溶液,硫酸钠和硫酸钾质量比为1:1,相当于硫酸钠和硫酸钾固体100kg/t干矿),搅拌混合,混合后的矿浆经过预热后(预热至120℃),泵入高压釜进行浸出,高压釜中温度为150℃、压力为2mpa,浸出时间为1h,浸出后矿浆经过闪蒸(闪蒸为多级闪蒸,降温至100度),铝浸出率降低至7%。
实施例4
根据如图1所示的流程,在红土镍矿高压浸出之前,向红土镍矿的矿浆中加入250kg/t干矿的硫酸钾固体,搅拌混合,混合后的矿浆经过预热后(预热至220℃),泵入高压釜进行浸出,高压釜中温度为200℃、压力为3mpa,浸出时间为0.5h,浸出后矿浆经过闪蒸(闪蒸为多级闪蒸,降温至100度),铝浸出率降低至7%。
实施例5
根据如图1所示的流程,在红土镍矿高压浸出之前,向红土镍矿的矿浆中加入硫酸钠和硫酸钾水溶液(水溶液为饱和溶液,硫酸钠和硫酸钾质量比为1:1,相当于硫酸钠和硫酸钾固体100kg/t干矿),搅拌混合,混合后的矿浆经过预热后(预热至150℃),泵入高压釜进行浸出,高压釜中温度为200℃、压力为5mpa,浸出时间为2h,浸出后矿浆经过闪蒸(闪蒸为多级闪蒸,降温至100度),铝浸出率降低至7%。
对比例
步骤及工艺条件同实施例1,唯一不同的是浸出前矿浆中不加入硫酸钠,浸出后矿浆经过闪蒸,铝浸出率为18%。
从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:
在红土镍矿高压浸出之前向矿浆中加入硫酸钠和/或硫酸钾,在浸出高温下形成钠或钾矾,使得浸出部分的铝得到抑制,有效地降低了铝的浸出率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。