[发明专利]一种低成本处理红土镍矿的方法

说明书

技术领域

本发明涉及镍矿冶炼方法，特别涉及从红土镍矿中回收镍钴的湿法冶金方法。

背景技术

世界的镍资源比较丰富，按地质成因划分，镍矿床主要分为两大类：岩浆型硫化镍矿床和 风化型红土镍(氧化镍)矿床。目前，全球已探明的镍储量约为1.6亿t，其中硫化镍矿约占30％， 红土镍矿约占70％。由于硫化镍矿具有品位较高、杂质较少、选冶容易和冶炼技术成熟等特点， 目前60％以上的镍产量来源于硫化镍矿。红土镍矿虽然储量很大，但矿石品位较低、一般难于 通过选矿富集，且红土矿大多处于偏僻地区，开采过程可利用设施较少，因此许多红土镍矿并 没有得到大规模开发。随着镍需求量的不断增加和硫化镍矿资源的逐渐枯竭，全球镍行业已将 资源开发的重点转向红土镍矿资源。

镍红土矿床是含镍橄榄岩在热带或亚热带地区经过大规模长期风化淋滤变质而成，由于存 在地理位置、气候条件以及风化程度的差异，世界各地的红土镍矿类型不完全相同。针对不同 类型的镍红土矿可以有不同的处理工艺。通常认为，硅镁镍矿型红土矿宜采用火法冶金工艺， 褐铁矿类型的矿床宜采用湿法冶金工艺处理，而处于中间过渡型的矿石可以采用火法冶金，也 可以采用湿法冶金工艺。湿法冶金技术包括高压酸浸和还原焙烧-氨浸这两大类。近年来人们 研究了一些新的冶炼技术，如常压酸浸、堆浸等。堆浸技术浸出率较低，只适用于处理高镁含 量的红土矿；常压酸浸技术存在浸出液分离困难的问题；还原焙烧-氨浸由于能耗较高，工艺 流程长而较少被采用；火法冶金技术只能生产镍铁，不能回收钴，只能满足不锈钢生产的需求， 其应用范围有限。研究过程中发现，有些含镍铁矿物在常压下极难溶出，即使经过很长的浸出 时间和使用很高浓度的酸也不能使其完全溶解，采用堆浸、常压搅拌提取这类矿物中的镍是非 常困难的，只有在高温下浸出或采用高温焙烧才有可能破坏这些矿物的矿相机构，从而释放出 其中的镍钴等有价元素。高压酸浸技术具有有效分离镍钴和铁，综合回收矿物中各种有用组分 的优势，人们对高铁低镁型矿物大多采用高压酸浸工艺处理。古巴毛阿厂是最早采用这一工艺 处理高铁低镁型矿的企业，西澳大利亚的三家红土镍矿企业也在采用此工艺。目前世界上所勘 探到的大多数高铁低镁矿属于褐铁矿型，除了铁矿物外，矿样中仍含有一定量的硅酸盐矿物， 其中的镁会增加酸耗，硅和铝会与铁共沉积于高压釜壁造成高压釜结垢，导致釜的有效容积减 小，处理量下降，生产过程必须定期清理结垢。

针对各种冶炼工艺的优势与不足，人们提出了各种改进的技术，如专利申请号为 200680004804.2的发明公布了一种用高压浸提处理褐铁矿石和将浸提液于常压下浸提腐泥土 矿的技术，专利申请号为200580026260.5的发明公布了一种两步法处理含有褐铁矿和腐泥土的 矿石的方法。这两个发明都提出分别在常压和高压条件下处理不同类型的矿石，并综合利用高 压浸出过程铁沉积所释放的酸，从而降低酸耗；但是这两个发明中提到的方法都要求将红土矿 分为褐铁矿和腐泥土矿两部分。然而，在一些矿石里，高镁部分的矿物如蛇纹石等与低镁部分 的铁质矿物相互嵌布，无法用物理方法分开，因此，上述两发明提供的方法就不适用于这类矿 石的处理。虽然专利申请号为200680004804.2的发明中没有明确说明高压釜壁的结垢状况，但 从专利所给出的红土矿样品分析表可以看出，褐铁矿中仍含有2-6％的镁，7-15％的硅和0.9-2％ 的铝，由此可以推断褐铁矿的高压酸浸过程会产生一定量的结垢。专利申请号为 200580026260.5的发明提出了对褐铁矿采用常压浸提，腐泥土矿采用高压浸提的方法，但从专 利给出的实例中可以看到，有一些铁矿物在常压下难于浸出，致使镍浸出率只有90％左右；腐 泥土中大量的镁在高压下反应仍消耗大量的酸，使总酸耗仍较高，在600kg/t矿石左右；另外， 此方法所需的反应时间较长(＞6小时)。因此，需要一种从铁质红土矿中低成本提取镍钴的冶 炼方法。

发明内容

本发明旨在提供一种改进的高压-常压结合工艺，既能处理铁质矿物与镁质矿物紧密嵌布、 目铁质矿物在常压下极难溶出的矿石，又能处理高铁低镁型矿石和低铁高镁型矿石的混合物。 按照本发明提供的方法，可以使用比已有的发明更少的酸耗量提取红土矿中的镍钴铁镁等金 属，获得较高的镍钴浸出率，实现镍钴与铁、硅的高效分离，并大大缓解高压釜的结垢问题。

本发明提供一种低成本冶炼红土镍矿的方法，包括如下步骤：