[发明专利]一种从含钼镍黑色页岩中分离钼镍的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从含钼镍黑色页岩中分离钼镍的方法，属于冶金化工技术领域。 

背景技术

黑色碳质页岩生成于震旦采、寒开系、志留系等古老地层中，由菌藻类低等生物在浅海还原环境下形成高度质程度的可燃矿产，其特点是高灰份，低热值、外观如黑石，含有钒、钼、镍、磷、铜、硫、铁、铀等多种金属元素。在某些层位中，一种或几种伴生元素达到工业单独开采品位或边界品位，可作某种矿物资源单独开采，并通过冶炼回收有价组分。正是因为这些伴生元素的存在，综合提取有价组分所创造的价值往往大于作为燃料的价值。 

在我国黑色碳质页岩主要分布在西起湘西，经赣、皖两省，东到浙西的条带上，其中沅陵-常德区、安化-宁乡区、临湘-崇阳区、黔县-歙县区是中国五个含钒黑色碳质页岩富矿区。而以贵州省织金县、纳雍县、金沙县、铜仁市、遵义市原籍湖南省的大庸等地黑色碳质页岩中的钼镍含量尤为丰富。如湖南省湘西(大庸仙人溪)石煤矿中含钼2.17％～4.56％、镍1.12％～1.67％，贵州有些石煤矿中的钼含量高达7％。 

含钼镍的黑色碳质页岩矿的物质组成复杂，钼和镍的赋存状态及赋存价态变化多样，分散细微，在同一矿体中，通常存在多种的钼矿物和镍矿物。黑色碳质页岩中的钼大多赋存于硫化物中，并于黄铁矿伴生，主要为辉钼矿(MoS₂)和硫铁钼矿((Mo，Fe)_xS_y)，另有部分主要以类质同相形式取代Al³⁺、Fe³⁺等进入云母矿物和硅酸盐相，其他则以有机态形式存在于有机质中。石煤中的镍主要与镍的独立矿物、硫化物(如黄铁矿)、黏土矿物有关。研究表明，石煤中的镍部分以针镍矿(NiS)、二硫镍矿(NiS₂)和辉镍矿(Ni₃S₄)形式存在，部分取代黄铁矿中的铁以镍黄铁矿((Ni，Fe)S₂)形式存在，部分取代硅氧八面体“复网层”和铝氧八面体“单网层”中的Al³⁺、Fe³⁺等进入粘土矿物中的硅酸盐、硅铝酸盐相，另外还存在部分与有机官能团结合的有机态的镍。正是由于石煤中的钼镍以多种价态多种形式赋存，相互掺杂伴生，且嵌布粒度较细，泥化状态严重，粒度粗细极不均匀，同时微细粒石英和粘土含量较高，钼镍的存在呈现复杂性、多样化、多变化等特点，因而，石煤中的钼镍的分离和富集是相当困难和复杂的。 

目前，对于钼镍共生矿由于选矿技术水平限制，提取方法主要采用传统的 焙烧—碱浸法或碳酸钠焙烧—水浸法，此类方法的不足是金属回收率低、成本高，效益差，环境污染严重，且只能单独回收钼，而不能同时回收镍，造成资源的严重浪费。 

为了使含钼镍的黑色碳质页岩中复杂多变的钼镍矿物提取出来，在化学原理上必须使不可溶解的的钼镍，转化为可溶解的钼镍化合物或盐，从矿物工艺重点上，则必须使复杂多变的钼镍矿物转变为单一矿物。目前，还没有工业规模的技术和工艺。 

专利号为97107568.9的发明专利“碳酸钠转化处理黑色页岩分离钼镍的工艺”提供了一种用碳酸钠转化处理黑色页岩分离钼镍的工艺，它是经脱硫焙烧、调浆、转化、溶浸、净化处理而得。其特征在于：先将黑色页岩脱硫焙烧并粉碎，加入50％的碳酸钠及30％的水进行调浆，然后经高温转化，再加水100％溶浸，用清水洗涤得浸液，浸液尾渣得镍精矿，再将浸液除磷净化、过滤，得净液，经沉钼处理即得钼酸钙盐产品。该发明虽可实现钼镍分离，但其中的镍仍停留在渣中，未能得到进一步的富集分离，且脱硫焙烧过程环境污染严重。 

专利号为99114737.5的发明专利“用稀酸从钼镍共生矿提取钼和镍盐的方法”描述了一种湿法冶金领域的用稀酸和氧化剂对钼镍共生原矿直接浸出镍钼盐的工艺方法，包括将钼镍共生原矿破碎球磨、酸浸、过滤、萃取、反萃取及蒸发浓缩等。其特征在于原矿经过球磨后，不经过焙烧，是将钼镍共生原矿分离。具体为一种用稀酸和氧化剂对钼镍共生原矿直接浸出钼镍盐的工艺方法，将钼镍矿原矿经过破碎球磨、然后用稀酸和氧化剂浸出、过滤、滤液萃取和反萃取得到钼酸铵，萃余溶液再经过萃取和反萃取得到硫酸镍，残液经过蒸发浓缩得到副产品硫酸铁铵。原矿钼的品位4.0～8.0％，镍的品位为2.5～4.0％，硫～23％。此发明方法的钼镍的总回收率分别为90％、94％，但存在工艺操作复杂，试剂消耗量大，成本较高等问题。