[发明专利]一种从低品位红土镍矿中回收镍、铁、硅和镁的方法

说明书

技术领域

本发明涉湿法冶金技术领域，具体是一种从低品位红土镍矿中回收镍、铁、硅和镁的方法。

背景技术

低品位红土镍矿是指混杂有大体积矿块以及细碎矿粉的土镍矿，土镍矿富含镍、铁、硅等元素，对红土矿的冶炼主要以火法工艺和湿法工艺两大类为主。火法冶金工艺处理红土矿时，通常只能生产镍铁，不能回收硅。而现有的湿法工艺堆浸技术浸出率较低，只适用于处理高镁含量的红土矿。现有湿法工艺中需要对矿浆进行酸浸出里，处理方法分为常压加温酸浸和高压高温酸浸，常压加温酸浸后产成的浸出液中含有各种金属离子，后续分离工序变得复杂，同时需要大量的硫酸用于酸浸，浓硫酸的使用量是酸浸物的3倍以上；高压高温酸浸虽然用酸较少，但是需要将浓硫酸加热到300℃以上，在压力值50MPa的条件下进行反应，在高温、高压条件下，矿石中的金属矿物几乎完全溶解，整个酸浸过程对反应釜的要求极高，同时该方法会生成的大量矿渣，矿渣中铁与硅不能完全分离，无法回收利用，只能当废料处理。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种从低品位红土镍矿中回收镍、铁、硅和镁的方法，该方法能有效克服现有技术中浓硫酸用量较大、浓硫酸需要高温加热、反应过程需要较高的压力，反应后矿渣中铁硅无法完全分离的问题。

为了解决上述问题，本发明采用了一种从低品位红土镍矿中回收镍、铁、硅和镁的方法，该方法包括以下步骤。

1洗选分级：以80目为洗选分级标准对低品位红土镍矿洗选分级，得到80以上大粒径较矿块和80目以下细碎矿粉。

2制备矿浆：将步骤1中洗选出的大粒径较矿块研磨成80目以下的粉末，以水与固体物质0.8～1.5:1的体积质量比将水与研磨的粉末进行混合，得到一级矿浆；以水与固体物质0.8～1.5:1的体积质量比将水与将步骤1中洗选出的细碎矿粉进行混合，得到二级矿浆。

3浓硫酸常压浸出与固液分离，回收硅：将步骤2中制备的一级矿浆加热到60～90℃，将浓硫酸加热到100～180℃。将加热的一级矿浆与浓硫酸通入钢衬合金反应罐进行反应，直至形成蜂窝状膏体。将水与蜂窝状膏体以1～1.5:1的比例混合，匀速搅拌20～70分钟，得到混合溶液。对混合溶液进行固液分离，得到常压浸出渣A和常压浸出液B，所述常压浸出渣A为二氧化硅。

4常压浸出液B加压浸出与固液分离：将常压浸出液B与到二级矿浆以1:2～3的体积比例加入加压反应釜进行反应，反应温度维持在150～240℃；反应持续30～60分钟；PH值维持在0.5～1.5间；反应压力维持在1.5～4Mpa。对反应后的溶液进行固液分离，得到加压浸出渣C和加压浸出液D。

5回收铁：用10％的碱性溶液对加压浸出渣C进行洗涤。对洗涤后的固体颗粒进行烘干处理，得到铁精粉颗粒。

6回收镍：向加压浸出液D中加入氧化镁进行反应，直到PH值维持在7～8间；对反应后的溶液进行固液分离，得到氢氧化镍固体颗粒和硫酸镁溶液；对氢氧化镍固体颗粒进行常规处理即可得到镍。

7回收镁：对步骤6中产生的硫酸镁溶液进行蒸发结晶，得到固体硫酸镁颗粒。

步骤3中使用的硫酸与矿浆体积比0.8～1.8:1。

本发明的有效果在于：在获取镍的同时，能有效回收低品位红土镍矿中的铁与硅，回收的铁与硅只需简单处理就能再次利用或进行冶炼。本发明的还能有效回收用做中间反应物的氧化镁，避免了中间反应物的浪费。相对对于高压酸浸工艺，本发明的对设备的要求低，对反应物物料温度要求低，对反应环境压力要求低。由于镍钴为相互伴生 金属，在提炼镍的同时，还混杂有一定量的钴，本发明能一并回收镍中伴生的钴，且都是以氢氧化物的形式回收，方便了后期镍的提纯以及钴的分离。

附图说明

图1是本发明流程框图。

具体是方式 

以下结合具体实施例对本发明做进一步说明。以下例中使用的1#矿石来自新喀里多尼亚某红土矿床，洗选分级得到2#和3#矿石；4#矿石来自印度尼西亚某红土矿床，洗选分级得到5#和6#矿石。矿石的主要成分见表1。

表1红土矿成分表