专利名称:氧化镍矿的硫酸强化浸出提取法的制作方法
所属技术领域：
本发明涉及一种从氧化镍矿中利用硫酸浸出提取镍元素的方法。
背景技术：
目前从氧化镍矿中回收镍金属的方法，多采用焙烧——氨浸或还原——酸浸法。也有采用硫酸法提取的(《有色金属提取冶金手册(铜镍卷)》，冶金出版社，2000年7月第一版，P724～727)，但其采用的方法必须是要在高温(249℃)高压(3.4Mpa)下才能浸出，浸出液还需用硫化氢气体加温加压回收镍金属。此法一次性投资很高，需要建造耐高温高压的反应釜，庞大的锅炉。在浸出镍金属后的回收中还要制取沉淀镍金属的硫化氢气体，并且在沉淀时还要加温加压，不仅投资高，工艺流程也较复杂，产出成本也高。另外本发明人在2003年提出了一种在常温常压硫酸浸出提取法(ZL200310110839.2)，虽然该方法投资小，易操作，但它的浸出率较低，造成对镍资源的浪费，而且它生产周期较长。
发明内容本发明的目的就是为克服上述要在高温200℃以上，高压3.0Mpa以上，投资大，设备性能要求高的不足之处；同时又要克服在常温、常压下其浸出率低，产量低，镍资源浪费大的缺点，而提供一种投资少，易操作，浸出率高，能节省和充分利用镍资源，生产周期短的氧化镍矿硫酸强化浸出提取法。
本发明的目的是通过以下技术措施来达到的该提取法是将氧化镍矿石破碎至0.074mm～2mm大小，制成浓度为20％～60％的氧化镍矿浆，再在搅拌情况下先加入浓硫酸，其重量为氧化镍矿石重量的15％～80％。其创新之处是然后还要加入还原剂，还原剂是二氧化硫或无水亚硫酸钠中的任意一种，其重量为氧化镍矿石重量的0.1％～2％，并将温度控制在100～200℃之间，工作压力控制在1.6Mpa以下，强化浸出4-8小时，浸出终点PH值为1-3。之后自然沉降，进行固液分离，分离出含镍的浸出液。再向浸出液加入沉淀剂，沉淀剂可以从硫化钠、氢氧化钠和碳酸钠中任选一种，将镍离子沉淀出来，浓缩过滤即为镍精矿产品。
向浸出液加入的沉淀剂若为硫化钠，加入重量为镍金属重量的2～5倍；若为氢氧化钠，加入重量为镍金属重量的1～4倍；若为碳酸钠，加入重量为镍金属重量的1～4倍。
本发明的最佳方案是将氧化镍矿石破碎至粒度为1mm左右，制成浓度为35％的矿浆注入反应釜，先加入重量为氧化镍矿石重量的30％的浓硫酸，之后再加入重量为氧化镍矿石重量0.8％的还原剂无水亚硫酸钠，在加热、加压和搅拌下进行强化浸出，并控制温度在180℃左右，压力在1.6Mpa以下，浸出终点时浸出液PH值为2～3，浸出时间约5小时。然后自然沉降，进行固液分离，分离出浸出液。再向浸出液加入3倍重量镍金属的沉淀剂，沉淀剂可以从硫化钠、氢氧化钠和碳酸钠中任选一种，将镍离子沉淀出来，浓缩过滤即得镍精矿产品。
本发明由于采用200℃以下的温度，1.6Mpa以下的压力，对设备的性能要求不高，其反应釜只需用碳钢内衬耐温、耐酸、耐压的砖，就可满足要求，其造价以20m3反应釜计，单台造价只需30万元，而温度为249℃，压力为3.4Mpa的反应釜单台造价就达300万元以上。加温时，因矿浆与浓硫酸反应时产生大量的热，只需少量加热就可满足要求，而该发明的浸出率就得到大幅的提高，可达95％以上，基本上达到了249℃，3.4Mpa高温高压条件下的浸出率，本发明所用还原剂价格低廉，在生产成本中，所占比例不足5％。因此，本发明与现有其它方法相比，具有投资少，工艺简单，易操作，浸出率高等优点，非常适合开发和有效利用日益短缺的镍资源。
具体实施方式本发明下面将结合实施例作进一步说明。
实施例一将氧化镍矿石破碎至粒度1mm左右，制成浓度为35％的矿浆注入反应釜，先加入重量为氧化镍砂石重量40％的浓硫酸，之后再加入重量为氧化镍矿石重量0.8％的还原剂无水亚硫酸钠，在加热、加压和搅拌下进行强化浸出，并控制温度在180℃左右，压力在1.6Mpa以下，浸出终点时浸出液PH值为2～3，浸出时间约5小时。然后自然沉降，进行固液分离，分离出浸出液。再向浸出液加入3倍重量镍金属的硫化钠，将镍离子以硫化镍的形式沉淀出来，浓缩过滤即得镍精矿产品。
实施例二前面的浸出过程与实施例一相同，浸出矿浆固液分离后，再向浸出液加入3倍重量镍金属的氢氧化钠，将镍离子以氢氧化镍的形式沉淀出来，浓缩过滤即得镍精矿产品。
实施例三前面的浸出过程与实施例一相同，浸出矿浆固液分离后，再向浸出液加入3倍重量镍金属的碳酸钠，将镍离子以碳酸镍的形式沉淀出来，浓缩过滤即得镍精矿产品。
实施例四前面的浸出过程与实施例一相同，浸出矿浆固液分离后，将用常规的萃取溶剂对浸出液进行萃取，把镍从液体中分离出来，再进行浓缩、净化，然后用电积方法生产出电积镍。
实施例五前面的浸出过程与实施例一相同，浸出矿浆固液分离后，将用常规的萃取溶剂对浸出液进行萃取，把含镍清液从浸出液体中分离出来，再进行浓缩、净化，蒸发掉水分，然后制成硫酸镍。
权利要求
1.一种氧化镍矿的硫酸强化浸出提取法，是将氧化镍矿石破碎至0.074mm～2mm大小，制成浓度为20％～60％的氧化镍矿浆，再在搅拌情况下先加入浓硫酸，其重量为氧化镍矿石重量的15％～80％，其特征在于然后还要加入还原剂，还原剂是二氧化硫或无水亚硫酸钠中的任意一种，其重量为氧化镍矿石重量的0.1％～2％，并将温度控制在100～200℃之间，工作压力控制在1.6Mpa以下，强化浸出4～8小时，浸出终点PH值为1～3，之后自然沉降，进行固液分离，分离出含镍的浸出液，再向浸出液加入沉淀剂，沉淀剂可以从硫化钠、氢氧化钠和碳酸钠中任选一种，将镍离子沉淀出来，浓缩过滤即为镍精矿产品。
2.根据权利要求
1所述氧化镍矿的硫酸强化浸出提取法，其特征在于向浸出液加入的沉淀剂为硫化钠，加入重量为镍金属重量的2～5倍。
3.根据权利要求
1所述氧化镍矿的硫酸强化浸出提取法，其特征在于向浸出液加入的沉淀剂为氢氧化钠，加入重量为镍金属重量的1～4倍。
4.根据权利要求
1所述氧化镍矿的硫酸强化浸出提取法，其特征在于向浸出液加入的沉淀剂为碳酸钠，加入重量为镍金属重量的1～4倍。
5.根据权利要求
1所述氧化镍矿的硫酸强化浸出提取法，其特征在于用常规的萃取溶剂对浸出液进行萃取，把镍从液体中分离出来再进行浓缩、净化，然后用电积方法生产出电积镍。
6.根据权利要求
1所述氧化镍矿的硫酸强化浸出提取法，其特征在于用常规的萃取溶剂对浸出液进行萃取，把镍清液从液体中分离出来，再进行浓缩、净化，蒸发掉水分，然后制成硫酸镍。
7.根据权利要求
1所述氧化镍矿的硫酸强化浸出提取法，其特征在于方案为将氧化镍矿石破碎至粒度为1mm左右，制成浓度为35％的矿浆注入反应釜，先加入重量为氧化镍矿石重量30％的浓硫酸，之后再加入重量为氧化镍矿石重量0.8％的还原剂无水亚硫酸钠，在加热、加压和搅拌下进行强化浸出，并控制温度在180℃左右，压力在1.6Mpa以下，浸出终点时浸出液PH值为2～3，浸出时间约5小时。然后自然沉降，进行固液分离，分离出浸出液，再向浸出液加入3倍重量镍金属的沉淀剂，沉淀剂可以从硫化钠、氢氧化钠和碳酸钠中任选一种，将镍离子沉淀出来，浓缩过滤得镍精矿产品。
专利摘要
氧化镍矿的硫酸强化浸出提取法，提供了一种提取镍金属的方法。该方法是将氧化镍矿石破碎成小块，制成浓度为20～60％的矿浆注入反应釜，加入浓硫酸和还原剂，在加热、加压和搅拌的条件下进行强化浸出，并将温度控制在100～200℃之间，压力控制在1.6MPa以下，其浸出液或用固定沉淀剂沉淀镍金属，或用萃取溶剂萃取浸出液，将镍从液体中分离出来，再浓缩、净化后制取电积镍或硫酸镍。该方法投资少，易操作、浸出率高，生产周期短，能节省和充分利用镍资源。
文档编号C22B23/00GK1995414SQ200610022550
公开日2007年7月11日 申请日期2006年12月20日
发明者潘继红 申请人:潘继红导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan