一种三段选择性浸出红土矿的方法与流程

1.本发明属于有色金属湿法冶金技术领域，具体涉及一种三段选择性浸出红土矿的方法。


背景技术：

2.世界镍资源中，硫化镍矿约占40%，红土镍矿约占60%。随着硫化镍矿的长期开采，资源量越来越少，已出现资源危机。近年来，全球镍行业将资源开发的重点转向了储量丰富的红土矿。红土矿的冶炼工艺根据原料的不同，高品位矿采用火法冶炼工艺生产镍铁产品，工艺成熟，经济效益好。而低品位矿采用湿法冶炼工艺生产含镍钴产品，虽已有工业应用实例，但存在辅助试剂用量大、杂质元素浸出率高、产出废渣量大等问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的技术问题，提供一种减少辅助试剂用量、降低杂质元素浸出率、减轻后续净化压力的绿色环保三段选择性浸出红土矿的方法。
4.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：本发明一种三段选择性浸出红土矿的方法，包括以下步骤：（1）一段高温浸出：将红土矿原料与高温浸出剂混合，控制液固比为4~6:1进行高温浸出，完成浸出后液固分离，得到一段高温浸出液和一段高温浸出渣，一段高温浸出液作为最终浸出液去溶液净化工序。其中，浸出温度为160~180℃；浸出压力为1.2~1.42mpa；浸出时间为1~2h。
5.（2）二段常压浸出：将浓硫酸与水加入一段高温浸出渣中，控制浓硫酸与一段高温浸出渣的质量比为0.5~0.7:1，控制液固比为3~4:1进行常压浸出，完成浸出后液固分离，得到二段常压浸出液和二段常压浸出渣，二段常压浸出渣为弃渣。其中，浸出温度为80~90℃；浸出时间为3~5h。
6.（3）三段高温浸出：将二段常压浸出液与红土矿原料混合，控制液固比为4~6:1进行高温浸出，完成浸出后液固分离，得到三段高温浸出液和三段高温浸出渣，三段高温浸出液返回步骤（1）补入硫酸作为高温浸出剂，补入硫酸使得高温浸出剂中硫酸的浓度为40~60g/l，三段高温浸出渣为弃渣。其中，浸出温度为240~250℃；浸出压力为3.0~3.2mp；浸出时间为1~2h。三段高温浸出液中补入硫酸作为高温浸出剂，高温浸出剂中硫酸的浓度为40~60g/l。
7.本发明相对现有技术具有以下有益效果：本发明通过三段选择性浸出红土矿的方法相比直接高压酸浸工艺，可降低硫酸用量15%以上，杂质元素铝浸出率从30%降低至10%以下，铁的浸出率从2%降低至0.5%以下，同时镍钴浸出率能达到97%以上，从而达到硫酸用量少、有价金属浸出率高、杂质元素浸出率低的选择性浸出的目的，减轻了后续净化除杂压力。
附图说明
8.图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
9.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
10.实施例1红土矿原料组成如表1所示：该红土矿原料的三段选择性浸出方法包括以下步骤：（1）一段高温浸出：将高温浸出剂与红土矿原料混合，控制液固比6:1，反应温度160℃，反应压力为1.2mpa，反应时间1h。完成浸出后液固分离，产出一段高温浸出液和一段高温浸出渣。其中一段高温浸出液作为最终浸出液去溶液净化工序。
11.（2）二段常压浸出：将浓硫酸与水加入一段高温浸出渣中，控制浓硫酸与一段高温浸出渣质量比为0.5:1，控制液固比3:1，反应温度80℃，反应时间5h。完成浸出后液固分离，产出二段常压浸出液和二段常压浸出渣。其中二段常压浸出液作为三段高温浸出浸出剂，二段常压浸出渣为弃渣。
12.（3）三段高温浸出：将二段常压浸出液和红土矿原料混合，控制液固比4:1，反应温度240℃，反应压力为3.0mpa，反应时间2h。完成浸出后液固分离，产出三段高温浸出液和三段高温浸出渣。其中三段高温浸出液作为一段高温浸出剂，三段高温浸出渣为弃渣。
13.（4）一段高温浸出剂配置：配置三段高温浸出液硫酸残余浓度60g/l，返回作为高温浸出剂使用。
14.浸出结果：镍浸出率97.62%，钴浸出率97.31%，铝浸出率5.64%，铁浸出率0.32%。
15.实施例2红土矿原料组成如表2所示：该红土矿原料的三段选择性浸出方法包括以下步骤：（1）一段高温浸出：将高温浸出剂与红土矿原料混合，控制液固比6:1，反应温度180℃，反应压力为1.42mpa，反应时间2h。完成浸出后液固分离，产出一段高温浸出液和一段高温浸出渣。其中一段高温浸出液作为最终浸出液去溶液净化工序。
16.（2）二段常压浸出：将浓硫酸与水加入一段高温浸出渣中，控制浓硫酸与一段高温浸出渣质量比为0.6:1，控制液固比4:1，反应温度80℃，反应时间3h。完成浸出后液固分离，产出二段常压浸出液和二段常压浸出渣。其中二段常压浸出液作为三段高温浸出浸出剂，二段常压浸出渣为弃渣。
17.（3）三段高温浸出：将二段常压浸出液和红土矿原料混合，控制液固比6:1，反应温
度250℃，反应压力为3.2mpa，反应时间1h。完成浸出后液固分离，产出三段高温浸出液和三段高温浸出渣。其中三段高温浸出液作为一段高温浸出剂，三段高温浸出渣为弃渣。
18.（4）一段高温浸出剂配置：配置三段高温浸出液硫酸残余浓度40g/l，返回作为一段高温浸出剂使用。
19.浸出结果：镍浸出率98.11%，钴浸出率97.56%，铝浸出率4.18%，铁浸出率0.21%。
20.实施例3红土矿原料组成如表3所示：该红土矿原料的三段选择性浸出方法包括以下步骤：（1）一段高温浸出：将一段高温浸出剂与红土矿原料混合，控制液固比6:1，反应温度160℃，反应压力为1.2mpa，反应时间2h。完成浸出后液固分离，产出一段高温浸出液和一段高温浸出渣。其中一段高温浸出液作为最终浸出液去溶液净化工序。
21.（2）二段常压浸出：将浓硫酸与水加入一段高温浸出渣中，控制浓硫酸与一段高温浸出渣质量比为0.4:1，控制液固比4:1，反应温度90℃，反应时间5h。完成浸出后液固分离，产出二段常压浸出液和二段常压浸出渣。其中二段常压浸出液作为三段高温浸出浸出剂，二段常压浸出渣为弃渣。
22.（3）三段高温浸出：将二段常压浸出液和红土矿原料混合，控制液固比4:1，反应温度250℃，反应压力为3.2mpa，反应时间1h。完成浸出后液固分离，产出三段高温浸出液和三段高温浸出渣。其中三段高温浸出液作为一段高温浸出剂，三段高温浸出渣为弃渣。
23.（4）一段高温浸出剂配置：配置三段高温浸出液硫酸残余浓度60g/l，返回作为一段高温浸出剂使用。
24.浸出结果：镍浸出率97.52%，钴浸出率97.26%，铝浸出率6.21%，铁浸出率0.44%。