[发明专利]一种镍钴多金属氧化矿还原富集和回收镍钴的方法

说明书

本发明公开了一种镍钴多金属氧化矿还原富集和回收镍钴的方法，包括：将镍钴多金属氧化矿破碎、细磨后，与碳质还原剂、金属化助剂和水混合均匀，制成生球团；将生球团进行干燥预热处理后，转入内衬为碳质耐火材料或含碳复合耐火材料的还原设备中，并在900～1250℃下进行还原焙烧，得到金属化球团；将金属化球团冷却、破碎、细磨，然后进行磁选或重选分离，得到镍钴混合精矿和中矿；对所述中矿进行扫选，得到扫选精矿和扫选尾矿；所述扫选精矿返回进行制团。本发明还原焙烧得到的金属化球团易于破碎、磨矿，选矿得到的细粒镍钴混合精矿可直接用于酸浸或氨浸提取镍、钴、铜等金属，工艺简单，能耗低，焙烧料不粘炉衬，设备易于实现。

技术领域

本发明涉及镍钴多金属氧化矿选矿与冶金技术领域，尤其涉及一种镍钴多金属氧化矿还原富集和回收镍钴的方法。

背景技术

镍和钴是锂电池、高性能合金的重要原料。海底多金属结核、海底富钴结壳、钴土矿、红土镍矿都是富含镍钴的镍钴多金属氧化矿，是镍钴的重要来源。此类矿石的特点是多金属伴生、品位低，除含有镍、钴、铜外，还含有大量铁和锰等元素，由于矿物嵌布特征复杂，直接选矿难以分离富集镍、钴、铜，一般是直接采用冶金工艺处理，主要方法有：高温高压浸出法、配加还原剂常压浸出法、还原焙烧——浸出法、熔炼法等工艺。但是直接冶炼需要投入大量还原剂和冶炼助剂，成本较高，处理量大，经济性差。

镍钴多金属氧化矿中的镍、钴、铜、铁等较易于被炭、一氧化碳、氢气等还原为金属，但在还原焙烧温度较低时，虽然镍、钴、铜、铁可以被还原成金属，但难以从渣相中游离出来和聚集长大，一般选矿方法难以从还原焙砂中分离富集金属，仍然需要将全部还原焙砂进行湿法浸出以回收其中的镍钴铜及锰，无法实现锰的预先分离，如还原焙烧——氨浸工艺和还原焙烧——酸浸工艺。而直接高温还原熔炼，或者先还原焙烧然后电炉熔分，虽然容易得到含镍钴铜的合金和含锰的炉渣，但出炉冷却后的合金和炉渣质地坚硬，后续的破碎和磨矿难度大、成本高，不利于分别进行湿法浸出。

发明内容

针对现有技术中的上述不足之处，本发明提供了一种镍钴多金属氧化矿还原富集和回收镍钴的方法，不仅镍、钴等被还原成的金属可以从渣相中游离出来并聚集长大，而且还原焙烧得到的金属化球团易于破碎、磨矿，选矿得到的镍钴混合精矿可直接用于酸浸或氨浸提取镍、钴等金属，工艺简单，能耗低，焙烧料不粘炉衬，设备易于实现。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种镍钴多金属氧化矿还原富集和回收镍钴的方法，包括以下步骤：

步骤1、制团：将镍钴多金属氧化矿破碎、细磨后，与碳质还原剂和水混合均匀，并制成生球团；

步骤2、金属化还原焙烧：将步骤1制成的生球团进行干燥预热处理后，转入内衬为碳质耐火材料或含碳复合耐火材料的还原设备中，并在900～1250℃下进行还原焙烧，从而得到金属化球团；

步骤3、选矿分离：将步骤2得到的金属化球团冷却、破碎、细磨，然后进行磁选或重选分离，从而得到镍钴混合精矿和中矿；

步骤4、扫选：对步骤3得到的中矿进行扫选，从而得到扫选精矿和扫选尾矿；所述扫选精矿返回步骤1进行制团。

优选地，还包括：步骤5、将步骤3得到的镍钴混合精矿，用硫酸溶液或盐酸溶液或氨性溶液进行浆化、浸出，然后净化、分离回收镍和钴。

优选地，所述扫选尾矿为富锰渣，富锰渣用于进一步冶炼提取锰。

优选地，所述镍钴多金属氧化矿为海底多金属结核、海底富钴结壳中的一种或两种的混合物；步骤1中，镍钴多金属氧化矿破碎、细磨至粒度为1mm以下。

优选地，步骤1中，所述碳质还原剂为煤、焦炭、生物质燃料中的一种或几种的混合物；碳质还原剂的加入量为镍钴多金属氧化矿总质量的5％～25％。