[发明专利]一种硫化镍矿生物堆浸溶液的处理方法

说明书

技术领域

一种硫化镍矿生物堆浸溶液的处理方法，涉及硫化镍矿，特别高镁高铁硫化镍矿物堆浸溶液中回收有价金属的方法。

背景技术

生物浸出亦称细菌冶金或微生物浸出，其实质是借助一大类微生物的氧化催化作用，使矿石中的金属溶解的湿法冶金过程。生物浸出方法特别适合处理贫矿、废矿、表外矿及难采、难选、难冶矿的堆浸和就地浸出，而且设备简单，操作方便，投资少，成本低，有利于资源的综合利用和环境保护。因此，在富矿、易处理矿资源日益减少、环保要求不断提高、现代工业和科技发展对有色金属的需求与日俱增的条件下，生物浸出更显示出其独特的优越性。因此有理由预料，随着冶金学、工业微生物学、生物化学和分子生物学的发展，生物冶金将成为21世纪最重要的冶金技术之一。

高镁低品位硫化镍矿在采用细菌堆浸法提取有价金属Ni、Cu等的同时，因矿中含较高的氧化镁，因此作为主要杂质而进入溶液的金属除了Fe之外，还有大量的镁也进入酸性浸出液中，溶液中的镁可达40 g/L左右。因此高镁低品位硫化镍矿细菌堆浸液的特点：一是浸出液中有价金属的含量特别低，其中镍1-3g/L，铜0.1-1g/L,钴0.01-0.1g/L。二是浸出液中的杂质含量均很高，其中铁达到2-10g/L，镁达到20-40g/L，给溶液处理增加了很大的难度。由此带来的问题是低浓度镍与高浓度镁可能会因镍镁分离的困难对镍的富集及溶液净化带来一定的难度，而且要使这些有价金属完全回收，需要的试剂量要很大，从而使溶液处理的成本很高。

目前由于没有采用细菌堆浸法高镁低品位硫化镍矿相关报道，处理生物堆浸溶液主要采用化学沉淀法，如硫化沉淀法、氢氧化物沉淀法等。但这些方法在实现工业化大生产存在明显的缺点：1、工业化生产工程中，存在铁渣过滤困难的工程化问题；2、工业化生产工程中，低浓度镍与高浓度镁可能会因镍/镁分离的困难对镍的富集及溶液净化带来一定的难度，而且要使这些有价金属完全回收，需要的试剂量要很大，从而使溶液处理的成本很高。

发明内容

本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能有效解决低浓度镍与高浓度镁产生的镍/镁分离的困难、净化难度大问题，有价金属回收率高，试剂消耗量小，处理的成本低的硫化镍矿生物堆浸溶液的处理方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种硫化镍矿生物堆浸溶液的处理方法，其特征在于其过程是将生物堆浸液加入石灰进行浆化及通入空气，进行氧化反应，使生物堆浸液中Fe²⁺氧化为Fe³⁺、并水解生成Fe(OH)₃后，再通入离子交换柱进行镍、钴、铜有价金属吸附回收。

本发明的一种硫化镍矿生物堆浸溶液的处理方法，其特征在于所述的生物堆浸液（pH值2-4.5）加入石灰进行浆化过程的石灰的加入量为固液比10-40Kg/m³；浆化的固液比为2-5：1。

本发明的一种硫化镍矿生物堆浸溶液的处理方法，其特征在于其过程是将生物堆浸液加入石灰浆化，通入空气，进行氧化反应时的空气的通入量为6-18m³，反应时间为2-6h。

本发明的一种硫化镍矿生物堆浸溶液的处理方法，其特征在于所述的离子交换柱的交换树脂为亚胺基二乙酸或氨基膦酸树脂。

本发明的一种硫化镍矿生物堆浸溶液的处理方法，其特征在于所述的离子交换过程吸附饱和后树脂的处理采用动态溢流方式。

本发明的一种硫化镍矿生物堆浸溶液的处理方法，采用石灰作为中和剂，处理成本低，通入空气作为氧化剂，根据生物堆浸溶液电位，有效控制反应釜内反应液的pH值及通气氧化时间，在常温状态下使生物堆浸液中Fe²⁺氧化为Fe³⁺、并水解生成Fe(OH)_3,与堆浸液中产生的硫酸钙一起共沉淀形成铁渣浓浆液；生物堆浸溶液沉铁后形成的铁渣浓浆液无需过滤，直接与树脂进行交换，有效的避开了生物堆浸溶液处理过程中铁渣过滤困难的工程化问题；树脂进行交换的过程中，从离子交换柱底部通入适量空气，使树脂始终处于一种动态交换，有效的解决了树脂聚团及堵塞的工程化问题；实现了常温沉铁，能耗低；处理后的堆浸液中的有价金属离子可降至3ppm以下；有价金属离子回收率高，镍、钴金属离子回收率均在99%以上。回收液中有价金属离子含量高，镍、铜离子含量分别可达50g/L、10 g/L左右。杂质离子含量低，铁、镁杂质离子含量分别在2 g/L、3 g/L左右。

本发明的方法，具有处理成本低、易于工业化生产，具有较强的经济效益。