[发明专利]低铁高镁、高铁低镁红土镍矿用废稀硫酸浸出镍钴的方法

说明书

技术领域

本发明属于有色金属湿法冶金及与火法冶金综合应用技术领域，尤其涉及一种低铁高镁、高铁低镁红土镍矿用废稀硫酸浸出镍钴的方法。

背景技术

全球红土镍矿已有处理工艺技术分三类：火法、湿法和火湿结合法。第一类火法工艺流程：矿石经选矿破碎、转窑干燥后进行焙烧、电/高炉/电碳还原熔炼或硫化熔炼，产出粗镍铁或低高镍硫半成品，再精炼得产品。第二类湿法分很多种，主要典型的工艺流程如下：矿石以硫酸、盐酸或硝酸常温或中、高温，常压或低、中、高压浸出，浸出液进行单/双钙法、烧纯碱钠法、碳/氨法、自矿循环法、镁基矿法或硫化法富集提取镍钴。第三类火湿法联合工艺流程分两种：一种是还原-选矿法，原矿磨细与粉煤混合制团，经干燥和高温还原焙烧后再磨细制浆，矿浆进行重力选矿和磁力选矿分选出镍铁合金；一种是还原-氨浸法，原矿还原焙烧后用氨水浸出，浸出液硫化沉镍后再精炼。

火法冶炼能耗较高，其经济性在镍价较低时比较困难。高压酸浸适宜于处理镍≥1.1%，镁≤5%的矿石，镍钴回收率均大于90%，主要存在设备投资大，维护和运转费高的问题。还原-氨浸可处理高镁矿石，但能耗高，钴回收率低，已淘汰。堆浸法适宜于处理低品位矿石，但吨镍酸耗太高，经济上一般不可行。常规的常压硫酸搅拌浸出投资较低，原料成本高，工艺流程不尽合理，不能充分利用硫酸与水混合和硫酸与矿石的反应热。红土镍行业内其它厂都是使用98%浓硫酸生产氢氧化镍。

几种湿法及湿法工艺技术方案比较如下表所示：

工艺方法工艺特点三废情况备注氨浸法浸出前还原处理难，还原气氛不易控，浸出率低，成本高污染大、环境差、气味重只适合Mg、Ca低的褐铁矿型红土镍矿，工业上实际已淘汰硫化法需加压、加热高温浸出，H₂S、硫化钠、硫化铵沉淀作冰镍锍可并入冶炼体系。用浓硫酸焙烧可得高浓度金属溶液，杂质少，萃取得到高纯金属污染大、环境差、气味重操作条件十分苛刻，污染十分严重，安全隐患很大，不利生产；高温高压高酸法(HPAL)工艺浸出率93～95%，除垢占时长，增加成本，净水、循环氨和蒸气消耗高、镍中锌、锰含量高。污染少、综合利用尤适于镁低褐铁矿型红土矿，泵阀、管道设备等结垢严重，技术不成熟中温中压高酸法高温高压法所改良法，可减缓结垢等主要问题硫酸镁废水有初步应用中温低压高酸法为中温中压法所改良方法，工艺流程更顺畅，资源利用更合理硫酸镁废水成熟改进工艺常温常压高酸法改进工艺，技术相对成熟可靠硫酸镁废水，需尾矿库相对改进工艺常温常压低酸法改进工艺，技术相对成熟可靠有较多相对改进工艺，未有应用堆浸法可用稀酸，处理低品位矿最经济，矿堆渗透难，浸出率低，铁、铝、镍、钴除杂分离难较少占地面积大，浸出时间约30天，适合特定工艺池浸法与堆浸相似，投资少，收率略低较少占地面积大，适合特定工艺堆浸、池浸、搅浸混合法适合特定工艺，根据矿石特点结合技术创新工艺，收率较高较少占地面积大，在试验中，未规模化应用全萃取法酸浸浸出液经净化后全萃取Ni、Co、Fe、Mn、Mg可得较纯氧化镍、赤铁矿、硫酸镁、硫酸镍较少工业化稳定需确认，萃取剂难、消耗指标难达标，适合特定工艺盐酸浸出法常压、可萃取得纯氧化镍、赤铁矿、氧化镁，高腐蚀、浸出气体难控制，赤铁矿沉降成本高环境差、气味重创新分离Ni、Co、Mn、Mg特定工艺火法技术成熟产能大、含镍10%，能耗高，适于高铁低镁矿，高镁低铁或高铝矿，炉温高、渣量大废渣可作建筑填土、粉尘污染大电炉法投资少、成本低。高炉法多由普钢高炉转产，生铁含镍低，成本高火法、湿法综合法火法干燥筛分后块矿送给湿法工厂堆/池浸。可用常温常压搅拌浸出工艺、投资省、收率提高 占地面积大，须用高镁低铁的红土镍矿，常温常压搅拌浸出等也可采用