[发明专利]一种高镁红土镍矿的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氧化镍矿的处理技术，尤其涉及一种从高镁红土镍矿浸出镍钴、镁、铝等有价金属和生产轻质氧化镁的冶金处理方法，属于冶金技术领域。 

背景技术

镍是一种重要的战略物质，主要用于生产不锈钢、合金钢、特种合金储能材料、磁性合金等。镍产品广泛应用于国防、航空、航天、交通运输、石油化工、机械制造、电气仪表及能源材料等领域。我国镍严重缺乏，尤其是2000年以来，我国对镍的消费量明显增大，供不应求的局面变得十分严重。以2007年为例，我国镍年产量不到20万吨，年消费量却达到30万吨，缺口巨大。因此，如何从有限的镍矿资源中经济高效地提取镍是个急需解决的问题。 

现有从镍红土矿中提取的工艺有火法处理工艺和湿法处理工艺，其中，火法处理工艺适合处理以硅镁镍矿为主的矿石，这种矿石含钴和镍比褐铁矿低，矿石经熔炼后产出镍铁或锍。火法处理工艺的缺点是工序能耗大，电炉还原熔炼对电力的依赖性很大，且钴的回收率低。而湿法处理工艺可分为还原焙烧-常压氨浸工艺和高压酸浸工艺，其中，还原焙烧-常压氨浸工艺适用于褐铁矿或褐铁矿和腐植土的混合矿，这种工艺中前段处理时采用的干燥、焙烧和还原工序能耗高，后段中的湿法处理工序需要各种化学试剂，镍和钴的回收率比火法处理工艺或高压酸浸要低。而高压酸浸工艺适合于处理镁含 量比较低(Mg％＜4％)的红土镍矿，对于镁含量高的红土镍矿，由于浸出过程要消耗大量硫酸，一般不采用高压酸浸处理。传统的高压酸浸工艺操作温度比较高、压力比较大(230℃～260℃、3～5MPa)，生产工艺复杂，流程长，辅助配套设备设施较多，对高压釜及其配套加压设备的质量要求严格，高压釜结垢严重，使用效率较低，受到这些不利因素的制约，该工艺的工业化应用的效果并不理想。 

高镁红土镍矿由于氧化镁含量较高，火法处理熔炼时炉渣的熔点高，粘度大，需配入大量的氧化钙造渣；高压硫酸浸出时不仅消耗大量的硫酸，而且产物硫酸镁难以处理和利用，污染比较严重，因此传统的处理工艺均不能较好的处理含镁高的红土矿。 

专利CN1676634公开了一种镍钴氧化矿加压氧化浸出法，不直接采用硫酸作浸出剂，不向高压釜内直接加入硫酸，而是加入硫磺粉浆和/或硫化矿精矿浆，与通入的氧化学反应产生浸出镍钴所需的硫酸。该专利中镁的最终产品为六水硫酸镁，但由于六水硫酸镁应用需求很少，所以存在实用性差的缺点。 

专利CN101139656公开了一种红土镍矿浸出方法，其过程为两段浸出，首先将褐铁矿型红土镍矿浆进行一段加压浸出后，再加入腐植土矿浆，进行二段加氧、加压浸出。此方法虽然能够处理含镁高的腐植土，使用腐植土中的耗酸元素中和加压浸出矿浆中的残酸，但有价金属镍和钴的浸出率不高。 

专利CN1718787公开了一种低品位红土镍矿堆浸提镍钴的方法。将矿石进行破碎，将100目-1.5cm的矿石直接入堆，进行喷淋和滴淋；收集喷淋和滴淋后的浸出液进行调配，使浸出液中的镍离子浓度达2～4g/L，得含镍钴的浸出液，但该方法中镍的浸出率只有70％左右，也存在浸出率不高的问题。 

综上所述，发明人发现现有技术对红土镍矿处理时，均存在能耗大，设备腐蚀严重，或有价金属镍和钴的浸出率低，或含酸尾液需经处理方能排 放，或得到最终产物存在应用需求少等方面的问题。 

发明内容

本发明实施方式提供一种高镁红土镍矿的处理方法，采用硝酸作为浸出剂，实现镍、钴、镁的高效提取，具有浸出效果好、工艺简单、操作简便、能耗低、浸出试剂消耗少、不污染环境和生产成本低的特点。 

本发明的目的是通过以下技术方案实现的： 

本发明实施方式提供一种高镁红土镍矿的处理方法，该方法包括： 

(1)预处理：将高镁红土镍矿进行破碎、磨矿，处理后使矿料粒度为75μm的矿料颗粒数量占全部矿料的比例不低于80％； 

(2)加压浸出：以硝酸为浸出介质，将预处理后的矿料与硝酸溶液按一定液固比混合，混合后在高压釜内进行加热升温、搅拌、加压浸出，当达到设定温度时，开始通入氧气；其中，硝酸用量为0.5～1.5gHNO₃/g矿料，硝酸溶液与矿料的液固比为3～10∶1，浸出温度为120℃～200℃，搅拌转速为300rpm～500rpm，浸出时间为30min～120min； 

(3)浸出液净化除铁：将浸出后的溶液加热至80℃～100℃，添加氧化镁作中和剂，控制溶液的pH值为2.5～3.5进行沉淀除铁，除铁后溶液的铁含量小于0.07g/L；