[发明专利]硫化法回收红土镍矿中的有价金属及制酸工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种有价金属的回收工艺，尤其涉及一种硫化法回收红土镍矿中的有价金属及制酸工艺，属于资源回收利用技术领域。

背景技术

红土镍矿中由于镍的品位较低，不宜于直接火法冶炼镍铁，常采用两种湿法冶金工艺：一种是还原焙烧、氨浸工艺(RRAL)，另一种是

硫酸加压酸浸工艺(HPAL)，HPAL工艺处理氧化镍矿生成的浸液中有价金属的浓度很低，增大了后续工艺设备的体积、萃取剂用量及能耗，湿法冶炼为了提炼镍，需经过浸取，除杂，固液分离，萃取(或离子交换)，电解等工序，工艺过程冗长，铁，锰，铜等有价金属也全部丢失，造成资源浪费和环境污染，因此酸浸液中的有价金属Ni、Cu、Co的富集就成为湿法冶金中的热点。

硫化物沉淀法在铜镍钴的湿法冶金中常用来分离或富集金属，H₂S作沉淀剂，常需要加压加热，操作条件苛刻，不利生产，而且都是将铁、锰、铜作为杂质元素尽量分离，实际上红土镍矿中铁、锰、铜等金属在镍铁的火法冶炼中属于有价元素，因此将镍、铁、钴、锰、铜等有价金属进行富集，与红土镍矿中大量存在的镁、硅、铝分离，与火法镍铁冶炼结合配套，既简化了工艺流程，又充分利用有色金属资源，更为有利的是，镍铁等硫化物沉淀可以用作制造硫酸，所得到的氧化镍铁等可直接进行镍铁冶炼，既消除了冶炼过程中硫对环境的污染，又回收了硫资源。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种硫化法回收红土镍矿中的有价金属的工艺。

本发明的目的之二在于利用回收的有价金属直接进行制酸工艺。

一、硫化法回收红土镍矿中的有价金属的工艺，其流程包括：物料选择、有价金属沉淀、硫化镍铁生产，具体回收工艺如下：

将红土镍矿的酸浸液加入容器中，在磁力搅拌器上，室温条件下，以中等搅拌速度，用硫化钠溶液以滴加的方式逐滴加入硫化钠溶液，用pH计监控pH值，在pH＝3.0～4.5内用稀硫酸溶液和硫化钠溶液调节维持，直至硫化钠的消耗量c(Na₂S)/c(Ni+Fe+Mn+Co)＝1.0～1.3时停止滴加，抽滤，得到硫化镍铁。

所述的硫化钠溶液浓度为0.5～1.0mol/L。

所述的酸浸液，所含主要元素及每升含量如下：Ni2.46g，Fe4.96g，Mg25.41g，Mn0.49g，Co0.049g，Zn0.015g，Cu0.003g，Pb0.010g，Al0.37g。

所述的硫化镍铁的主要成分及含量为：Ni24％，Fe35.6％，Mn2.8％，Co0.48％，S35％，Cu0.1％，Mg、Al微量。

二、硫化法回收红土镍矿中的有价金属进行制酸工艺，其制备流程为：以上一步骤中S^2-大于28％的硫化镍铁为原料，先经自然干燥后再经过滚筒干燥窑干燥、沸腾焙烧、封闭稀酸洗净化、两转两吸生产硫酸。

原料工段将硫化精矿干燥、打散，水份约8％为合格。

焙烧工段采用沸腾焙烧，余热回收蒸汽，烟气经余热锅炉、旋风除尘器、电除尘器除尘。

采用封闭酸洗净化，尽可能减少稀酸(泥)排放量。

采用两转两吸工艺，转化工段采用3+2两次转化，总转化率达99.82％，尾气SO₂浓度小于300ppm。

具体步骤为：

1)原料：原料先经过自然干燥后再经过滚筒干燥窑干燥使矿含水约8％后，打散符合要求的原镍铁精矿，送入沸腾炉。

2)焙烧：原料送入焙烧沸腾炉，用炉前风机送来的空气沸腾焙烧，控制沸腾层温度980～1020℃，沸腾炉出口气体温度900～1000℃，高温炉气经余热锅炉回收余热，经旋风除尘器、电除尘器使其含尘量降至0.1～0.2g/m3，温度降至310℃左右进入净化工段。

余热锅炉、旋风除尘器、电除尘器收集下来的烟尘，与沸腾炉排出的高温焙砂汇总后进入高效冷却滚筒冷却输送，焙砂温度降低后，经埋刮板输送机送入焙砂仓。

3)封闭酸洗净化：采用二级洗涤流程，为降低整个系统阻力，提高净化效率，其流程采用：空塔料洗涤塔-一级电除雾器-二级电除雾器的封闭稀酸洗净化工艺，稀酸用板式稀酸冷却器冷却。

来自焙烧工段的烟气进入空塔，与10～15％稀硫酸接触，经绝热增湿洗涤，烟气温度由310℃左右降温至60℃，烟气中大部分矿尘被洗涤进入稀酸中，出来的烟气进入填料洗涤塔进一步洗涤，除去烟气中的有害杂质，将烟气温度降低至38℃左右，出来的烟气经两级串联的电除雾器除雾，烟气经净化后去干燥塔。