[发明专利]一种综合开发低品位红土镍矿的方法

说明书

技术领域

本发明属有色冶金领域，涉及一种综合开发低品位红土镍矿的方法。

技术背景

镍是一种重要的战略金属，它广泛应用于不锈钢、高温合金、催化、 二次电池、燃料电池等关键材料和高新技术领域。随着世界经济的发展， 高品位的镍矿资源已日益枯竭，如何有效地开发占全球镍储量约2/3的低 品位红土镍矿成了当今镍冶金的研究热点。

红土镍矿分为褐铁矿型和硅镁镍矿型两大类。褐铁矿类型位于矿床的 上部，铁高、镍低，硅、镁也较低，但钴含量比较高，宜采用湿法冶金工 艺处理。硅镁镍矿位于矿床下部，硅、镁的含量比较高，铁含量较低，钴 含量也较低，但镍的含量比较高，宜采用火法冶金工艺处理。而处于中间 过渡的矿石可以采用火法冶金，也可以采用湿法冶金工艺。

目前，红土镍矿的传统湿法冶金工艺分为还原焙烧—氨浸工艺和酸浸 工艺。前者通过对矿石进行预还原处理后进行多段常压氨浸出镍，其缺点 是环境破坏大，不适合处理含钴高的氧化镍矿。

酸浸工艺则一般采用盐酸或混合酸为浸出剂对矿石中的镍进行浸取， 通过加入硫化剂实现镍、钴等有价金属的分离，并对沉镍后所得母液进行 热水解或高温焙烧以实现盐酸的再生。但是，目前的酸浸工艺也存在一些 不足：矿石中的三价铁会大量消耗硫化剂，且不利于硫化过程中镍、钴的 富集；而随后的热水解或高温焙烧能耗都比较大，不利于工业化生产。为 此，人们提出在硫化前萃取铁或降低铁的浸出等方法，然而，这些方案存 在着成本较高，酸耗大，镍、钴浸出率不高及工艺附加值低等问题。因此， 开发经济高效的贱金属分离利用及盐酸再生工艺对于低品位红土镍矿的开 发具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于：针对传统酸浸工艺中存在的贱金属分离与利用困 难及盐酸再生能耗大等不足，提供一种综合处理低品位红土镍矿的方法， 并实现：

(1)降低除铁和盐酸再生的能耗；

(2)同步完成铁的分离和盐酸的回收，简化工艺流程；

(3)提高镍、钴的回收率；

(4)合理开发利用矿石中的贱金属，增加工艺的附加值。

本发明的目的是通过以下方式实现的。

(1)将红土镍矿球磨并过50目筛，取-50目矿样用于浸出；

(2)用金属氯化物与盐酸的混合溶液作为浸出剂浸出上述矿样中的镍、 钴、铁等元素，待浸出液与浸出渣固液分离后，将浸出液加热到40～100℃， 同时通入氧气或氧化剂，氧化滤液；

(3)加热上述氧化后的浸出液至140～180，使氯离子浓度控制在 100～500g/L，并迅速转移生成的氯化氢气体，再生得到盐酸；同时不断加 入去离子水，水解沉铁；过滤沉淀，得到铁红；

(4)将(3)中的滤液硫化沉淀，固液分离后得到镍钴富集的硫化物 沉淀和沉镍母液。

所述浸出剂中金属氯化物与盐酸摩尔比为1～8：1～3，浸出条件为： 80～110℃下搅拌浸出，浸出时间0.5～4小时。

所述氧化剂为过氧化钠、双氧水、高锰酸钾、氯酸钠、次氯酸钠、氯 酸钾、次氯酸钾中的一种或几种。

所述的(3)步反应中每隔2～20分钟加入足量去离子水，水解反应 时间为0.5～24小时。

所述的氯化氢气体的转移通过抽真空或空气在溶液表面的助流作用 实现。

所述的再生盐酸返回至浸出过程，使之循环利用。

所述的(3)步中的沉淀过滤后用去离子水溶解洗涤，再次过滤后分 别得到氯化镁的溶液和氧化铁沉淀；洗涤烘干沉淀后，得到铁红。

所述的沉镍母液回收浓缩，得到氯化物溶液，作为浸出剂循环使用。

本发明提供一种综合开发低品位红土镍矿的方法，包括矿物制备、氯 化浸出、浸出液氧化、盐酸再生及水解沉铁、固液分离、硫化沉淀和氯化 物回收等步骤，其特点是：将红土镍矿用盐酸与氯化物混合液常压浸出， 并尽可能多的浸出矿石中的铁以提高镍钴的浸出率；通入氧气在一定条件 下(40～100℃，0.5～5h)将浸出液中的亚铁氧化成三价铁；在氯化物体系 中Cl^-浓度为100～500g/L，常压、140～180℃的条件下同步实现盐酸再生和 水解沉铁，通过对再生盐酸的快速转移促使水解反应的完全进行，得到副 产品铁红；经固液分离后对镍钴富集的滤液进行硫化沉淀，并回收氯化物 溶液，浓缩后循环使用。