[发明专利]一种褐铁型红土镍矿的浸出方法

说明书

技术领域

一种褐铁型红土镍矿的浸出方法，涉及一种湿法处理红土镍矿回收镍、钴和铁的工艺方法。

背景技术

红土镍矿是含镍橄榄石经长期风化淋滤变质形成的矿物，由于矿床风化后铁的氧化使矿石呈红色，而被通称为红土镍矿。根据矿床中铁、硅、镁和镍的含量不同可将红土镍矿分为褐铁型红土镍矿和硅镁镍矿型红土镍矿两种类型，一般来说，前者镍品位较低而铁品位较高，适合湿法工艺，后者镍品位相对较高而铁品位相对较低，适合火法冶炼，且前者资源总量约为后者两倍。随着我国对镍、钴及铁精矿需求的不断增加，如何从褐铁型红土镍矿中高效经济地提取镍、钴，并综合利用其中的铁具有重要意义。

目前，大规模应用的褐铁型红土镍矿湿法冶金生产工艺主要有两种：还原焙烧—氨浸工艺和加压酸浸工艺。还原焙烧－氨浸工艺通常用来处理含MgO大于10%，含Ni约1%且Ni赋存状态不太复杂的红土镍矿。虽然该工艺采用常压浸出，降低了设备成本及管理成本，但存在还原气氛不易控制，镍浸出率波动较大，钴浸出率低，氨易挥发、铁磁选富集率低等不足。硫酸加压酸浸工艺适于处理含MgO小于10%，特别是小于5%而含Ni大于1.3%的红土镍矿。该工艺的最大优点是镍、钴浸出率高，但酸耗成为制约本工艺的最大经济指标。而酸耗和矿石中镁铝的含量及铁的浸出有关，因而，对于选定的矿来说浸出过程中铁的控制成为该工艺的关键。因红土镍矿中的铁有部分以磁铁矿的形式存在，即有相当量的亚铁存在于矿中，浸出时会随着矿物的溶解而进入溶液导致浸出液中铁含量较高。通常是通过往高压釜中通入氧气或者富氧空气来控制浸出液中的铁含量，但高温高压条件下通入氧气既对设备安全性提出更高的要求又增加了经济成本。可见只有镍钴品位较高、镁铝含量低且在无需通氧的较温和操作条件下严格控制铁的浸出，即同时降低酸耗和操作条件才能保证这种酸浸工艺的技术经济性和工艺可行性。为此许多研究者针对传统硫酸加压浸出工艺提出了不同的改进方案。

专利CN101139656公开了一种红土镍矿浸出方法，该法采用两段加压浸出，首先将褐铁型红土镍矿进行一段加压浸出，再加入腐殖土矿，进行二段加氧、加压浸出。此方法虽然能够控制铁的浸出，但存在高压通氧的弊端，两段加压浸出更是增加了工艺的技术复杂性。

专利CN1676634公开了一种镍钴氧化矿加压氧化浸出法，该法不直接采用硫酸作浸出剂，而是向高压釜内加入硫磺粉浆或硫化矿精矿浆，与通入的氧反应生成浸出所需的硫酸，从而将矿中镍钴浸出。该专利虽降低了酸耗，但仍需在高温高压下通氧，对设备要求较高。

专利CN1995414公开了氧化镍矿的硫酸强化浸出提取法，该法将原矿破磨后加入加压釜，并向加压釜中加入还原剂进行加压浸出，反应温度200℃以下，压力1.6 MPa以下获得了较高的浸出率。该法虽比常规加压浸出法设备要求低，技术容易掌握，但得到的浸出液中杂质含量较高，后续提纯工序较难，另外此法并未提及铁的回收利用，经济性不好。

综上，以上针对不同含量的红土镍矿进行的工艺改进或存在高温高压通氧对设备要求高、经济成本高和工艺技术复杂等弊端，或存在有价金属回收率低且选择性不好等不足，都未能很好的综合利用褐铁型红土镍矿。因此，开发一种较温和条件下处理褐铁型红土镍矿且金属浸出选择性好的加压浸出工艺具有十分重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的问题，提供一种无需高温高压通氧或富氧空气，能很好的利用矿中的有价金属元素镍、钴和铁的褐铁型红土镍矿的浸出方法。

上述目的是通过以下方案实现的。

一种褐铁型红土镍矿的浸出方法，其特征在于其工艺过程的步骤包括： 

（1）将褐铁型红土镍矿原矿磨细、制浆后，加入硫酸进行加热预浸出；

（2）将预浸后矿浆加入Mg(NO₃)₂，在搅拌下进行加热加压浸出；

（3）浸出结束后，矿浆经中和除铁铝后，分离得到浸出液和浸出渣；

（4）浸出渣经洗涤后得洗涤液和富铁渣；浸出液经中和沉镍钴得到镍钴氢氧化物，分离镍钴后的母液通过蒸发结晶综合回收其中的硫酸镁。

本发明的一种褐铁型红土镍矿的浸出方法，其特征在于步骤（1）所述的褐铁型红土镍矿原矿中主元素质量百分含量为：总铁∑Fe 40%～50%，其中亚铁Fe(Ⅱ)1.0～25%，镍Ni 0.5%～2.0%，钴Co 0.01%～0.2%，镁Mg 0.3%～5%，铝Al 0.5%～3%，硅SiO₂ 3%～10%。