[发明专利]一种低品位红土镍矿的火法预处理方法

说明书

技术领域

本发明属于选冶领域，涉及一种复杂难处理低品位红土镍矿火法硫化预处理的方法，经这种方法预处理的低品位红土镍矿再经常规选矿工艺富集综合回收有价金属。

背景技术

全球目前已探明的镍资源约1.6亿吨，其中30％为硫化矿，70％为红土镍矿，而镍金属约有70％来自于硫化矿。低品位红土镍矿矿物组成复杂、多变，根据红土镍矿地质成因，矿层从上到下分为褐铁矿层，过渡层，和腐植土层。从上到下含铁逐渐变低，含钙，镁和镍逐渐变高。由于矿石性质等方面原因，至今为止，人们仍然无法用物理选矿的方法富集处理红土镍矿。随着国内外不锈钢、电池及其相关产业的快速发展，硫化镍资源已远远不能满足日益增长的消费需求，尽管国内外都加大了对红土镍矿综合利用研发的力度，而且在试验室及产业化方面取得了可喜的成绩，例如古巴Moa Bay红土镍矿是利用高压酸浸法提取镍的较好的例子；国内拥有自主知识产权的红土镍矿经高炉冶炼镍铬生铁的发明专利并生产出大批含镍量在4％—8％的镍生铁。“不同类型红土镍矿的还原—磨选处理方法(申请号：200610163831.6)”、“以红土镍矿为原料用隧道窑直接还原镍铁的方法(申请号：200710072147.1)”、“低品位红土镍矿综合利用工艺(申请号：200710035281.4)”、“从红土镍矿酸浸液中获得硫化镍的方法(申请号：200510010916.6)”及“一种红土镍矿浸出方法(申请号：200710163443.2)”等一批发明专利，也为红土镍矿的开发利用奠定了良好的基础。但由于红土镍矿矿石性质极其复杂，某些生产技术关键仍未得到解决，再加上湿法工艺存在设备投资大、设备要求高、压力高，酸耗高，对原矿品位和钙镁等杂质含量要求严格等缺点、火法工艺存在生产的镍生铁含镍量低及生产成本高，含炭量高等缺点，致使红土镍矿大规模开发利用受到制约。

发明内容

本发明的目的是提供一种流程短，操作简单，容易实施、效果显著的红土镍矿选矿的预处理方法。预处理作业硫化过程完全，硫化剂消耗量小，从而大大简化了后续选矿工艺。具有产出优质电解镍原料——硫化镍精矿、原料适应性强、精矿品位高、金属回收率高，同时铁金属得到有效回收等优点。

实现本发明的步骤是：

(1)将低品位红土镍矿碎矿至2～10mm。

(2)路线一：将低品位红土镍矿与固态或液态或气态硫磺、或硫化铁、或硫化钠等硫化剂置于同一加热容器(硫化容器)内进行加热及硫化预处理。

路线二：将低品位红土镍矿与固态或液态或气态硫磺、或黄铁矿(FeS₂)、或硫化钠(Na₂S)、或石膏(CaSO₄-2H₂O)、或含硫的镍原料等硫化剂或复合添加剂分别置于不同的加热容器内分别加热，然后用加料器分别将被处理的低品位红土镍矿和硫化剂加入同一硫化容器内进行硫化预处理。

硫化预处理工艺中，硫化剂的加入量以元素硫以重量计为低品位红土镍矿量的5-20％；硫化预处理温度控制在400～1200℃；硫化预处理时间为30分钟至300分钟，在上述条件下使低品位红土镍矿有用矿物颗粒转化为硫化物。

(3)在上述条件控制下，硫化预处理作业中添加的硫化剂或复合添加剂将选择性地与镍、钴等有价金属元素发生化学硫化反应，生成金属硫化物，主要发生的化学反应如下：

4S+6OH^-→2S^2-+S₂O₃^2-+3H₂O

S₈→S₆+S₄+S₂+S^-2

MeO·SiO₂+S^-2→MeS+SiO₂

MeO·Fe₂O₃+S^-2→MeS+Fe₂O₃

MeSiO₃→MeO+SiO₂

2MeO+3S^-2→2MeS+SO₂

其中：硫化剂为固态或液态或气态硫磺、或黄铁矿(FeS₂)、或硫化钠(Na₂S)、或石膏(CaSO₄-2H₂O)、或含硫的镍原料等。