[发明专利]从铁质红土矿浸出镍、钴元素的方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金领域，具体而言，涉及一种从铁质红土矿浸出镍、钴元素的方法。

背景技术

目前，处理含镍钴红土矿以生产镍钴的常用方法有：一、常压酸浸法，铁质红土矿中氧化铁含量高，镍、钴的矿物处于氧化铁矿物晶体中，如果直接用硫酸、盐酸、硝酸等浸出不仅难以将镍、钴高效率提取(镍、钴浸出率一般低于40％)，并且还会导致大量的氧化铁溶解，浸出液中的铁离子成为杂质对镍、钴进一步提取和分离有影响；二、堆浸法，将红土矿堆成大堆，将酸溶液从大堆上方注入或喷入，需要长时间使反应充分，缺点：反应慢、堆浸周期长(周期长达半年或1年)、生产效率低，铁也进入浸出液，不适合于含铁高的铁质红土矿；三、高压酸浸法，在250摄氏度、0.5～0.6MPa压力下用硫酸浸出镍、钴浸出率高，铁浸出率低，但是，高压设备造价高、操作费用高、维护费用高、生产成本高；四、还原焙烧一氨浸法，具有工艺成熟、镍回收率高等优点，缺点是流程复杂、钴回收率低。目前，尚无从铁质红土矿中获得镍、钴元素的低成本、高效率的方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种从铁质红土矿浸出镍、钴元素的方法，以解决现有技术中难以从铁质红土矿中获得镍、钴元素的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种从铁质红土矿浸出镍、钴元素的方法，铁质红土矿含有镍元素、钴元素和铁元素，方法包括下列步骤：S1，将硫酸水溶液与铁质红土矿混合搅拌，反应后，得到第一产物；S2，对第一产物进行焙烧，得到第二产物；以及S3，对第二产物进行浸出处理，得到含有镍、钴元素的浸出液和高铁浸出渣。

进一步地，铁质红土矿中镍元素、钴元素和铁元素的含量分别为0.1～4wt％、0.01～1wt％和10～60wt％。

进一步地，硫酸水溶液中硫酸与水的重量比为0.1～0.9：1，优选为0.2～0.8：1。

进一步地，铁质红土矿与硫酸水溶液的重量比为1：0.3～1.0，优选为1：0.4～0.8。

进一步地，步骤S1包括：在10～40℃的温度下将铁质红土矿与硫酸水溶液混合搅拌以进行反应，得到第一产物；优选混合搅拌的时间为0.5～8h，优选为1～5h。

进一步地，步骤S2包括：在400～800℃下将第一产物焙烧1～4h，得到第二产物。

进一步地，在步骤S3中，将第二产物与浸出剂混合，以进行浸出处理，浸出剂为水或稀硫酸，优选第二产物与浸出剂重量比为1：3～10，更优选为1：5～8。

进一步地，稀硫酸中硫酸与水的重量比浓度为0.001～0.05：1。

进一步地，在步骤S3中，浸出处理的温度为50～100℃，时间1～5h。

进一步地，在浸出处理之后，得到浸出混合溶液，步骤S3还包括以下过程：将浸出混合溶液过滤分离，得到浸出液与高铁浸出渣分离，优选在40～90℃下进行过滤分离。

进一步地，在将浸出混合溶液进行过滤分离的步骤之前，方法还包括将浸出混合溶液的pH调整为1.5～4的步骤；优选将浸出混合溶液的pH调整为2～3.5。

应用本发明的技术方案，提供了一种从铁质红土矿浸出镍、钴元素的方法，该方法中先将硫酸水溶液与铁质红土矿混合搅拌，反应后，得到第一产物。由于红土矿中的铁主要以氧化铁形式存在，镍钴矿物被其包裹不易用酸溶出(浸出)，而铁更易被酸浸出，所以本发明先通过将铁质红土矿与硫酸水溶液搅拌混合反应，以通过将部分铁浸出，使镍钴能够从矿中释放。然后对第一产物进行焙烧，得到第二产物，并对第二产物进行浸出处理，得到含有镍、钴元素的浸出液和高铁浸出渣。在焙烧过程中能够将硫酸反应出的二价铁离子变为不可溶的赤铁矿和不稳定的三氧化硫，三氧化硫在水中反应复又形成硫酸。这样不仅降低了三氧化硫气体压强，促进硫酸铁和硫酸镍钴的脱硫反应，生成氧化物，而且生成的硫酸还能够进一步与铁质红土矿继续反应，促进硫酸铁、硫酸镍钴的生成；同时，由于赤铁矿在浸出过程中不易浸出，而硫酸镍钴在焙烧过程中变为易溶于低浓度酸溶液下的氧化镍钴，从而使其在浸出处理中更易被浸出。总之，采用本发明的上述方法实现了对铁质红土矿中镍、钴元素的有效分离和回收，同时铁质红土矿中的镍、钴浸出率高，铁元素浸出率低，使得到的含镍、钴的浸出液更加纯净。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：