[发明专利]一种镍红土矿提取钴镍的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从镍矿物中提取镍钴的方法，特别涉及一种镍红土矿提取镍钴富集物中间产品的方法。 

技术背景

镍红土矿是赋存镍的氧化矿，其镍贮存量占总镍贮存量的65％。目前，国内外镍红土矿处理工艺主要分为火法工艺和湿法工艺，火法工艺主要包括三种：(1)高炉熔炼含镍生铁；(2)RKEF工艺熔炼镍铁；(3)鼓风炉熔炼冰镍。火法工艺对矿石镍品位要求较高，只适于处理镍含量较高的红土矿(含镍大于等于1.5％)，而且该方法具有生产能耗高、伴生的有价金属钴不能回收等不足。 

湿法工艺主要包括二种：(1)还原焙烧-氨浸；(2)高压酸浸。 

根据矿石中碱性氧化镁含量的高低分别采用氨浸和高压酸浸两种方法。氨浸适用于氧化镁含量高的矿石，整个流程镍回收率为75％～80％，钴的回收率较低，约为40％～50％。含氧化镁低的矿石采用高压酸浸的方法，该法镍的回收率90％～95％，钴的回收率80％～90％。还原焙烧-氨浸工艺由于能耗高，回收率低及环保压力较大等不足，我国在镍红土矿处理中很少使用该方法。近年来镍红土矿的湿法冶金技术有了很大的发展，特别是高压酸浸的方法，该方法具有镍钴浸出率高(镍钴浸出率高达98％和97％以上)，浸出后液杂质含量低，后续处理工序相对简单，能得到高品质的镍钴富集物等优点，已经成为近年来镍红土矿最主要的处理工艺。但是高压硫酸法存在加压釜浸出过程中容易结垢、生产运营成本较高、项目投资大等不足。 

经济的发展对镍的需求增长迅速，但占全球70％的镍矿资源却只贡献了30％的镍产量，其主要原因就是红土镍矿的开发技术还有很多不足。因此开发适用品位范围宽、流程简单、能耗和成本低、回收率高的红土镍矿 处理方法的需求非常迫切。 

发明内容

本发明提供一种适用品位范围宽、能耗和成本低、流程简单、绿色环保、高回收率的从镍红土矿提取镍钴的方法。 

本发明通过下列技术方案实现：镍红土矿破碎后经过“堆浸-浸出后液中和除杂-镍钴沉淀”的方法处理生产镍钴富集物。包括以下步骤： 

(1)堆浸：镍红土矿经破碎后加入硫酸堆浸，在浸前液中通入SO₂气体； 

(2)浸出后液中和除杂：堆浸后溶液加入石灰石和一价阳离子，并通入SO₂和空气混合气体进行中和除杂； 

(3)钴镍沉淀：浸出后液除杂后加入NaOH中和沉淀得到镍钴富集物。 

步骤(1)中，镍红土矿经破碎后可以全部直接加入硫酸堆浸，或者矿石经过破碎后分级，加入硫酸堆浸与搅拌堆浸相结合：粗粒级矿石直接堆浸工序，细粒级矿石进入常压搅拌浸出工序。根据原料性质的不同，调整“堆浸/搅拌浸出”的比例，可以用来处理大部分镍红土矿。在浸前液中通入SO₂气体，抑制铁浸出。堆浸控制浸前液硫酸浓度10～100g/L，浸出周期50～500d，滴淋强度5～100L/m²·h，Ni浸出率＞85％，Co浸出率＞88％；搅拌浸出酸耗200～1200kg/t矿，浸出温度50～100℃，浸出时间0.5～10h，Ni浸出率＞87％，Co浸出率＞90％；堆浸和搅拌浸出过程中，有价金属Ni，Co的氧化物和硫酸发生中和反应进入溶液，同时其它杂质元素如Fe、Mg、Al、Ni、Co、Mn、Zn、Cu、Ca、Cr等的氧化物也部分发生中和反应进入溶液，主要化学反应方程式如下： 

NiO+H₂SO₄＝NiSO₄+H₂O            (1) 

CoO+H₂SO₄＝CoSO₄+H₂O            (2) 

Fe₂O₃+3H₂SO₄＝Fe₂(SO₄)₃+3H₂O    (3) 

FeO+H₂SO₄＝FeSO₄+H₂O            (4)