[发明专利]一种红土镍矿熔融碱法浸出综合利用工艺

说明书

技术领域

本发明涉及红土镍矿领域，具体涉及一种红土镍矿熔融碱法浸出综合利用工艺。

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熔融碱法浸出综合利用工艺。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：

一种红土镍矿熔融碱法浸出综合利用工艺，包括以下步骤：

（1）红土镍矿碱法提取二氧化硅工艺

a熔融碱法处理红土镍矿提取二氧化硅

将一定质量的固体氢氧化钠加入不锈钢反应器中，加热至所需温度，按一定的碱矿比(NaOH与红土镍矿的质量比)称取红土镍矿，在搅拌的条件下加入熔融碱中。反应一段时间后，停止加热，体系降温至150℃以下，加水浸出生成的硅酸钠。离心过滤分离得到碱熔渣和硅酸钠溶液，镍、镁、铁等元素富集于渣中。

矿熔融碱法处理红土镍矿提取二氧化硅的条件为:反应温度530-570℃，反应时间15-25min，碱矿质量比4-5:1。

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。

（3）红土镍矿碳化渣氨浸制备氧化镍