[发明专利]一种红土镍矿高浓度碱浸综合利用工艺

说明书

技术领域

本发明涉及红土镍矿领域，一种红土镍矿高浓度碱浸综合利用工艺。

背景技术

随着社会大众对保护环境的要求，工业生产越来越重视其生产过程造成的污染，从而想方设法寻求对环境友好的工艺流程，发展循环经济正是对该问题的最好响应。而如何使日益减少的矿产资源得到最大限度的利用，也是可持续发展的一个重要方面。

镍是红土镍矿中最有价值的金属，是传统工艺中的目标产物。但由于红土镍矿中镍的含量低，因而在镍冶炼过程中会产生大量废渣堆弃，占用土地、污染环境。另一方面，红土镍矿中含有大量的硅酸镁盐矿物、赤铁矿等，对其进行充分利用可以制备出硅、镁、铁等产品，既提高红土镍矿高附加值利用，又可减少废弃物的排放，符合循环经济、清洁生产及提高对矿产资源综合利用率的要求。

本发明针对红土镍矿未能合理处理的现状，开展红土镍矿高附加值绿色化综合利用工艺的研究，采用碱浸法提取红土镍矿中的硅制备出二氧化硅产品;得到的脱硅渣采用碳化法提镁制备氧化镁产品;最后将碳化渣氨浸提镍制备氧化镍产品;剩余渣直接用作炼铁原料或深加工成铁红产品。该工艺适合处理各种红土镍矿，使占红土镍矿总含量99%的物质得到了利用，而且制备出了各种化工产品，达到了精细化利用，工艺过程中化工原料均实现循环，无废渣、废水、废气排放，实现全流程的绿色化，符合发展循环经济，建设资源节约型和环境友好型社会的要求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种红土镍矿高浓度碱浸综合利用工艺。所述工艺对红土镍矿高附加值绿色化综合利用的工艺进行了研究。通过对红土镍矿原料的组成和物相的分析，设计了红土镍矿碱法处理提硅制备二氧化硅产品，脱硅渣碳化提镁制备碳酸镁及氧化镁产品，碳化渣氨浸提镍制备氧化镍产品的工艺流程。该工艺过程中无废气、废水、废渣的排放，并实现了化工原料的循环利用，是一项绿色环保的资源综合利用新工艺，符合国家发展循环经济的要求。

本发明采用了以下技术方案：

一种红土镍矿高浓度碱浸综合利用工艺，包括以下步骤：

（1）红土镍矿碱法提取二氧化硅工艺

a高浓度碱浸红土镍矿

按一定的液固质量比(NaOH溶液与红土镍矿的质量比)称取固体氢氧化钠放入反应釜中，加去离子水至设定的浓度，待氢氧化钠完全溶解后加入红土镍矿，盖好釜盖，开通冷凝水，搅拌，加热到设定的温度。浸出反应到达指定时间后，加入500mI水稀释，体系温度降至100℃时，开釜取料，离心分离，滤渣为脱硅渣用于提取其它元素，滤液为硅酸钠溶液。

高浓度碱浸红土镍矿的条件为：浸出温度210-230℃,NaOH浓度80-90%，浸出时间80-100min,液固质量比4-6:1。

b硅酸钠溶液碳酸化分解制备沉淀二氧化硅

将硅酸钠溶液配制到一定浓度和模数，加热到所需温度，在恒温条件下，以一定的流速通入CO2气体，每隔一定时间检测溶液pH值，当pH值达到某一值时，过滤分离，然后对滤液进行二次碳酸化分解，至pH值为9时结束反应，真空抽滤，得二氧化硅和碳酸钠溶液。碳酸钠溶液经苛化实现循环利用

硅酸钠溶液碳酸化分解制备沉淀二氧化硅的工艺条件为:碳酸化分解温度60-80℃，硅酸钠浓度20-90g/L,硅酸钠溶液模数小于0.6-1。

c碳酸钠溶液苛化

取一定量经活化的CaO，加入去离子水，形成石灰乳，按一定比例将石灰乳加入到一定浓度的Na2CO3溶液中，加热，搅拌，石灰乳与Na2CO3苛迅速反应。

碳酸钠溶液苛化的条件为:温度80-90℃，时间7-9min,nCaO:nNa2CO3=1.1-1.3,Na2CO3浓度为90-110g/L。

d碳酸钙锻烧和氢氧化钠的蒸发浓缩

碳酸钠溶液苛化后得到CaCO3沉淀和NaOH浓溶液。氢氧化钠溶液经蒸发浓缩后返回红土镍矿的碱法提硅工艺;CaCO3沉淀经洗涤、干燥后可直接作为轻质碳酸钙产品，也可在1000-1300℃锻烧制备到CaO和CO2气体，分别用于碳酸钠溶液的苛化和硅酸钠溶液的碳分。

（2）红土镍矿脱硅渣碳化制备氧化镁

将红土镍矿脱硅渣与水按一定液固比(ml:g)混合，在一定温度下边搅拌边通入二氧化碳气体。反应到达指定时间后，真空抽滤，滤饼为碳化渣，反复洗涤，所得滤液为碳酸氢镁溶液，经碳酸氢镁溶液在过加热分解沉淀碳酸镁，碳酸镁煅烧得到氧化镁。

红土镍矿脱硅渣常压碳化制备氧化镁的条件为：反应温度10-20℃，反应时间30-42h，液固比48-52:1。