目前常压酸浸时间 为4~40小时，即本发明的常压酸浸设备投资显然远小于现有常压酸浸设备投资。
[0037] 4、最重要的是本发明的硫酸消耗不但远低于常压酸浸的酸耗，而且低于高压酸浸 的酸耗。通常情况下，使用相似的红土矿，常压酸浸的酸耗为600~900Kg硫酸/lOOOKg干 矿；高压酸浸的酸耗为250~600Kg硫酸/lOOOKg干矿；本发明的酸耗为180~350Kg硫酸 /lOOOKg干矿。因为在高压酸浸条件下多数由硫酸提供的硫酸根离子连接形成硫酸氢根离 子（HSCV)，也就是说硫酸在高压酸浸条件下只离解释放出一个质子（H+)，在浸出液冷却及 中和时，硫酸氢根离子分解成硫酸根（S0，)和另一个质子，因此该质子（H+)没有充分用于 浸出，并导致过量的硫酸在后续处理时必须要进行中和而消耗中和剂；而本发明的方法中， 虽然在腐泥土常压浸出阶段需要消耗较多的硫酸和铁反应生成硫酸铁，但在褐铁矿加压浸 出阶段则不需另加硫酸，而是依靠Fe 3+水解为赤铁矿沉淀并释放的质子（H+)来浸出褐铁 矿，这就避免了因硫酸氢根离子（HSCV)而导致酸利用率低的缺陷，并可避免后续中和剂的 消耗。
[0038] 5、本发明的镍浸出率不但远高于常压酸浸，而且达到或高于高压酸浸。一般情 况下，使用相似的红土矿，常压酸浸的镍浸出率为70~85%，高压酸浸的镍浸出率为90~ 95%，而本发明的镍浸出率在95%以上，原因是含镍高的腐泥土在常压高温条件下的浸出率 尚达98%以上。
[0039] 6、高压酸浸工艺是把矿浆和浓硫酸直接加入高压釜浸出，高压釜内局部区域硫酸 浓度很高，易生成碱式硫酸铁和明矾等结垢；而本发明的加压浸出阶段没有浓硫酸的加入， 可以避免大量结垢物的产生。
[0040] 7、现有的高压酸浸以及改进的高压酸浸工艺和常压酸浸工艺以及改进的常压酸 浸工艺的共同缺点是浸出渣量大，而且是硅和铁的混合渣，不能经济有效的开发利用。尽管 CN102206749A的发明专利中提及了浸出渣的回收利用，但由于渣中的二氧化硅及氧化铁、 针铁矿等均为反应生成的细小微粒，它们相互"生长"在一起，很难用简单的磁选等方法将 它们分离，因此上述浸出渣开发利用的经济效益很差，只能当废固处理，甚至对于镍浸出率 较低的浸出渣必须当危废渣进行处理，造成废渣处理成本增加。而本发明的工艺方法能在 工艺过程中很自然方便的将浸出渣分离成可利用的硅渣和铁渣；因为通常情况下，褐铁矿 约占红土矿总量的70%，其中高硅镁矿中的硅含量占绝大部分，也就是说红土矿中绝大部分 硅赋存于含量较少的高硅镁矿中。根据本发明的工艺方法，在常压浸出阶段，高硅镁矿中铁 和非铁金属和硫酸反应生产硫酸盐进入溶液，硅则形成二氧化硅成为浸出残渣，经固液分 离后常压浸出渣量只有高硅镁矿量的30~50%，约占红土矿总量的8~15%，而渣中二氧 化硅的含量高达80~85%甚至更高；在加压浸出阶段，常压浸出液中的Fe 3+和低硅镁高铁 矿中的铁均生成赤铁矿与少量的硅成为浸出残渣，经固液分离后加压浸出渣中铁含量高达 58~65%甚至更高，即大量硅在常压浸出渣中被分离，而大量铁在加压浸出渣中被分离，避 免了二者相互"生长"在一起，易于对硅渣和铁渣进行有效分离，提高矿能资源的利用率。
【附图说明】
[0041] 图1为本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0042] 下面将以实施例对本发明及其效果作进一步说明。
[0043] 说明：以下实施例中使用的1#矿石来自新喀里多尼亚某红土矿床，洗选分级得到 2#和3 #矿石；4 #矿石来自菲律宾某红土矿床，洗选分级得到5 #和6 #矿石。矿石的主要成 分见表1。
【主权项】
1. 一种常压酸浸和中等压力浸出相结合处理褐铁矿的方法，其特征在于：包括以下步 骤： a、 对褐铁矿洗选分级得到+80目的高硅镁矿和-80目的低硅镁高铁矿； b、 将上述高硅镁矿制成含固量为40%-60%的矿浆，将高硅镁矿浆和浓硫酸加入钢衬合 金反应罐中反应，以溶解大部分的可溶性非铁金属和可溶性铁； c、 将上述b步骤中的反应物料与水以1 :0. 8~I:1. 5的质量比进行溶解，并固液分离 得到常压浸出渣（A)和常压浸出液（B); d、 低硅镁高铁矿制成含固量为40%-60%的矿浆，将上述b步骤所得的常压浸出液（B) 和低硅镁高铁矿浆加入加压管道反应器，在150°C~240°C、I. 5MPa~4.OMPa条件下加压浸 出，浸出0. 5~I. 5h后，进行固液分离，得到加压浸出渣（C)和加压浸出液（D); e、 将上述d步骤所得的加压浸出液（D)纯化除杂，通过硫化物或氢氧化物沉淀回收镍、 钴。
2. 根据权利要求1所述的一种常压酸浸和中等压力浸出相结合处理褐铁矿的方法，其 特征在于：其中步骤b中浓硫酸与高硅镁矿以质量比为0. 8 :1~1. 2 :1的量加入。
3. 根据权利要求1所述的一种常压酸浸和中等压力浸出相结合处理褐铁矿的方法，其 特征在于：其中步骤b在常压下发生反应，反应时间1~12min。
4. 根据权利要求1所述的一种常压酸浸和中等压力浸出相结合处理褐铁矿的方法，其 特征在于：对步骤c中的常压浸出渣（A)和步骤d中的加压浸出渣（C)进行洗涤得洗涤液 (E)，洗涤液（E)用于制备低硅镁高铁矿浆。
5. 根据权利要求4所述的一种常压酸浸和中等压力浸出相结合处理褐铁矿的方法，其 特征在于：其中步骤d中控制常压浸出液（B)和低硅镁高铁矿浆的加入量使反应物料的最 终pH值在0. 5~1. 5之间。
6. 根据权利要求1-5任一所述的一种常压酸浸和中等压力浸出相结合处理褐铁矿的 方法，其特征在于：其中控制步骤b中的反应温度在95°C~120°C之间。
7. 根据权利要求1-5任一所述的一种常压酸浸和中等压力浸出相结合处理褐铁矿的 方法，其特征在于：其中步骤c中常压浸出渣（A)中二氧化硅含量为65%~90%。
8. 根据权利要求1-5任一所述的一种常压酸浸和中等压力浸出相结合处理褐铁矿的 方法，其特征在于：其中步骤d中得到的加压浸出渣（C)中铁含量为58%~65%。
9. 根据权利要求1-5任一所述的一种常压酸浸和中等压力浸出相结合处理褐铁矿的 方法，其特征在于：其中步骤d中温度优选为210°C~240°C。
【专利摘要】常压酸浸和中等压力浸出相结合处理褐铁矿的方法，本发明的目的是提供一种酸耗少、浸出率高的褐铁矿的湿法冶金工艺，涉及在同一工艺中对褐铁矿的高硅镁矿进行硫酸常压浸出以及利用常压浸出液对低硅镁高铁进行加压浸出的工艺方法。实现了褐铁矿的高效开发利用，采用常压酸浸和中等压力浸出相结合工艺，克服了现有高压酸浸工艺需要高压釜及相关设备，造成成本、维护费用昂贵的缺陷，以及解决了该酸浸工艺酸量消耗高且仅限于处理褐铁矿类原料的技术问题，具有比常压浸出工艺更高的镍、钴回收率，易对浸出渣进行有效分离等有益效果。
【IPC分类】C22B3-08, C22B23-00
【公开号】CN104789770
【申请号】CN201410849351
【发明人】于衍芬, 孙志忠, 刘玉强, 刘召霞, 杜昊, 沙滨, 王晓婵, 姚菲, 朱慧, 王少华
【申请人】金川集团股份有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2014年12月31日