[发明专利]镍-红土法

说明书

发明领域

本发明涉及用于加工镍-红土矿石，特别是回收镍和其它金属的方法，并且更具体地涉及用于回收红土矿石中的铁、镍、钴、镁、铝、铬和其它有价值的组分的方法。

发明背景

即使从相同的采矿地点取得，矿石的组成也极大地不同。红土矿石通常含有铁、镍、钴、镁、锰、铬和/或铝。已知的处理红土矿石的方法仅能够处理高镁腐泥土矿石或高铁褐铁矿型矿石，而本发明能够加工全部范围的矿石，包括过渡矿石(transitional ore)。如本文中使用的，术语“矿石”意在表示氧化物和硫化物矿石、冶金废料以及含金属的物质，应理解为金属可以与其它元素结合。

发明概述

本发明是用于加工含镍矿石以回收其中所含的有价值矿物的方法。本方法作用于任何氧化物或硫化物矿石、冶金废料和含金属的物质，应理解为在这样的物质中，金属可以与其它元素结合。本方法对含有红土的矿石特别有效。如果需要，可以将矿石研磨或粉碎，或可以与其它含金属的物质混合。通常在约105C至约115C的范围内的温度下用硝酸将矿石浸提约11/2至3小时，然后将溶液的温度升高至约165C以形成液体/固体残余物，其中镍、钴和镁在溶液中，而铁、一些锰和一些铝是氧化物形式的固体残余物；随后进行液固分离并且移除固体。

任选地，可以将液体残余物再循环到浸提步骤1至8次，以增加镍、钴和锰在液体-金属浓缩物中的浓度。有利地，用于浸提的硝酸通过在美国专利6,264,909中描述的方法提供，该美国专利名称为硝酸制备和再循环(Nitric Acid Production and Recycle)，授权于2001年7月24日，并且通过引用结合在此。

本发明特别可用于镍、钴、铝、铁、铬、锰和镁的回收。其还可以适合于回收和制备硝酸盐，比如硝酸铵、硝酸钠、硝酸钾、硝酸钙或硝酸镁。

本发明的目的

本发明的主要目的是提供从红土矿石中回收镍和钴的改进方法。

本发明的另一个目的是提供通过赤铁矿形式的沉淀来回收铁的方法。

本发明的另一个目的是提供从矿石、冶金废料和其它含金属的物质中回收金属有价物(values)的方法。

本发明的另一个目的是提供制备硝酸盐，比如硝酸铵、硝酸钠、硝酸钾、硝酸钙或硝酸镁的方法。

本发明的又一目的是制备可用于肥料的物质。

本发明的目的还是制备可用作炸药的物质。

本发明的目的还是提供有效作用于红土矿石并且同样有效作用于腐泥土和褐铁矿矿石的方法。

附图简述

通过参照以下详细描述和后附附图，前述和其它目的将变得更显而易见，在附图中：

图1是本发明方法以其最基本形式表示的示意性流程图。

图2是显示实施本方法的备选方法的示意性流程图。

图3是从液体-金属浓缩物中回收镍、钴和其它组分的示意性流程图。

详细描述

现在参照附图，图1显示本发明方法的基本形式。本方法从矿山红土矿石10或其它含金属的物质的熔化(run)开始。在低于160C，通常约70C至130C，但是优选约105C至115C的温度下用硝酸20将矿石浸提18约30分钟至约4小时，优选约100至约200分钟。所述的酸可以是10至90％(重量％)硝酸溶液，但是优选为约30至67％硝酸，并且最适宜为约45至55％的酸溶液。

用于浸提工艺的硝酸优选由根据以上引用的美国专利6,264,909的硝酸再循环方法得到。

通过加热22将浸提溶液的温度升高至约125至200C的温度，优选至约165C，以形成液体/固体残余物，其中镍、钴和镁在溶液中，而铁、锰和铝是氧化物形式的固体残余物。加热在封闭体中进行，从该封闭体回收逸出气体(主要为NO_x)用于进一步处理。浸提和加热步骤可以在同一容器中进行，或在分离的容器中进行。

液固分离24产生铁氧化物、锰氧化物和铝氧化物的固体残余物，以及含有镍、钴和锰的有价物的液体-金属浓缩物28，然后将这些有价物回收。

如图2所示，矿石10可以储存12用于加工，或它们可以与其它矿石、冶金废料或其它含金属的物质混合14。

当需要时，将矿石粉碎16、研磨，或尺寸减小至由操作者确定的任意所需尺寸，以有效或必要地帮助矿石溶解于浸提的酸中。

然后将矿石进料至浸提步骤18，其中进行用来自源20的硝酸的浸提。然后在22处加热浸提溶液，并且进料至固液分离24。