[发明专利]从含有镍和钼的石煤矿中提取与分离镍和钼的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从含镍和钼的石煤矿中提取与分离镍和钼的方法，包含了有色冶金的某 些火法与湿法作业单元，属矿物提取冶金技术领域。

背景技术

钼和镍都属于重要的有色金属，按有色金属的分类，镍是重有色金属，钼为稀有有色金 属，并且二者都是重要的战略金属。钼和镍都大量用于钢铁工业，是生产优质合金钢不可缺 少的原材料，并在化学工业、电子工业、国防工业、航空工业以及机器制造业等也有着广泛 用途。

目前世界上所用的金属钼、钼合金以及钼的化合物98％以上都是由辉钼矿(MoS₂)精矿 中提取的，辉钼矿矿床的钼含量一般只有万分之几至千分之几，必须通过选矿的方法富集成 为含钼不低于45％的精矿，才能作为工业生产提取钼的原料。国内外对标准钼精矿的处理， 都是先将辉钼矿精矿进行氧化焙烧而得到含杂质的钼焙砂，钼焙砂可以用来炼制钼铁合金和 生产各种纯度的钼化合物，其中最重要的是钼酸铵。从钼精矿到钼的化合物，钼的收率一般 为85～90％。此法存在的最大问题是氧化焙烧时会产生大量含硫气体(SO₂)放入大气，对大 气环境质量造成严重污染。

目前世界上60％以上的金属镍、镍合金以及镍的化合物是由镍的硫化矿物如针镍矿 [NiS]、镍黄铁矿[(FeNi)₉S₈]、紫硫镍矿[FeNi₂S₄]、硫镍矿[Ni₃S₄]等中提取的，这些矿物通常含 镍也很低，一般为千分之几，也必须通过选矿富集为精矿(含Ni≥5％)才能供提取镍使用； 40％是由镍的氧化矿含镍红土矿中提取的。国内外对镍精矿的处理通常采用火法熔炼成冰镍 (高冰镍及低冰镍)，再采用水冶方法分离冰镍中的铜和镍，最后分别电解制电解镍及电解铜 产品。

在我国的湘、鄂、川、黔、桂、渝、陕、甘、新等省市蕴藏有大量的石煤矿，这种石煤 矿中常伴生有钒、钼、镍等有色金属，因成矿条件及地区位置不同，石煤中伴生的有价元素 也不尽相同，有些地区的石煤伴生的元素以钒为主，而有些地区的石煤伴生元素又以钼为主， 通常含有钼的石煤也同时伴生有镍，属钼镍共生矿，通常被称为镍钼矿或炭钼矿。这种含有 钼和镍的石煤分布面积广、储量大，而且钼和镍的品位相对较高(与辉钼矿相比较)，钼的品 位一般在2％～11％(一般以MoS₂的形态存在)，镍的含量一般为钼的35％～70％(一般以 NiS等硫化物的形态存在)，铁的含量一般为10％～15％，是一种十分宝贵的资源。由于钼与碳 共生而难以选矿富集(一般含碳量为10％～15％)，加之石煤中的硫含量较高(一般为 20％-30％)，受选矿方法及冶炼技术水平限制，过去一直未被有效利用。

近年来由于钼和镍金属价格不断上涨及钼和镍的资源日趋紧张，从含有钼和镍的石煤中 提取钼日益受到重视。但从目前的提取方法仍沿袭辉钼矿精矿的提取方法，即采用传统的氧 化焙烧法或先氧化脱硫焙烧，再加苏打焙烧，焙烧料用碱(氨)性溶液浸提钼，钼的收率仅 为70％。此法处理含有钼和镍的石煤提取钼的不足之处是钼的收率低、成本高，且镍不能同 时回收，尤其是焙烧时产生的含硫气体对大气环境的污染极为严重。

发明专利CN1033784A提供了一种镍钼共生矿的浓酸热化浸出、解聚、溶剂萃取工艺， 其主要特点是将矿物粉碎、焙烧、浸出、萃取、反萃取、酸化、浓缩结晶得到钼酸铵和硫酸 镍，据称钼的回收率达95％，镍的收率70％，但该发明仍未摆脱氧化焙烧。虽然该发明也考 虑到对含硫烟气的治理，但相应投资较大。

发明专利CN1267739A提出用稀酸从镍钼共生矿中提取钼和镍的方法，是将原料粉碎磨 细后用浓度为50％的硫酸和浓度为20％的硝酸铵作浸出剂，浸出液用N₂₃₅或P₃₅₀萃取钼。氨 水反萃得钼酸铵溶液，萃钼后的萃余液用TBP+辛醇萃镍，硫酸反萃得硫酸镍溶液。上述两种 溶液经蒸发浓缩结晶得钼酸铵和硫酸镍产品。萃镍后的萃余液蒸发浓缩制得副产品硫酸铁铵， 浸渣供硫酸厂制酸用。该发明称钼的收率为90％，镍的收率93％，该发明虽然摆脱了焙烧工 序，消除了对大气环境质量的污染，综合利用较好，钼和镍的回收率也较高，但需采用大量 的硫酸及化工原料，所需设备较多而且要求防腐，工艺较长处理量小。