[发明专利]钴锰多金属氧化矿选冶联合提取锰并综合回收镍、钴、铜的方法

说明书

本发明公开了一种钴锰多金属氧化矿选冶联合提取锰并综合回收镍、钴、铜的方法，包括：将钴锰多金属氧化矿破碎、磨细，制得粒度小于0.25mm的粉矿；将粉矿与还原剂、金属化助剂和水混合，并压制成球团；将球团干燥预热处理后，转入还原炉中在1000～1300℃下进行金属化还原焙烧，还原焙烧后的物料进行冷却处理；将冷却后的物料进行破碎、磨细，磁选分离得到镍钴铜混合精矿和锰精矿；将锰精矿用硫酸溶液或锰电解废液进行浸出，固液分离得到锰浸出液和残渣；向锰浸出液中加入硫化剂进行净化，得到硫酸锰溶液和金属硫化物；将硫酸锰溶液进行电解生产电解锰或电解二氧化锰。本发明不仅工艺简单、后处理量少、回收率高，而且能耗低、成本低。

技术领域

本发明涉及钴锰多金属氧化矿选矿与冶金技术领域，尤其涉及一种钴锰多金属氧化矿选冶联合提取锰并综合回收镍、钴、铜的方法。

背景技术

锰是一种重要的工业原料。随着科学技术的发展，锰及其化合物在冶金、化工、轻工、电子材料、农牧等领域的应用越来越广。我国锰矿资源的主要特点是多贫矿少富矿，国内传统锰矿资源以碳酸锰矿为主，氧化锰矿由于其难处理、工艺复杂而很少被开发利用。近年来，随着碳酸锰矿资源的减少和品位降低，其利用成本大幅增加，所以利用氧化锰矿制备锰产品的研究越来越多。目前，我国电解锰生产主要以99.7％的产品为主，氧化锰矿和碳酸锰矿除制液方式不同外，电解生产工艺基本相同。

钴锰多金属氧化矿泛指富含钴、镍、铜、锰、铁等多种有价元素的多金属复杂氧化矿，分为海底多金属结核、海底富钴结壳、陆地伴生多金属氧化锰矿等，其主要有用元素包括锰、镍、钴、铜等，且锰的含量最高，经济价值最大。

由于钴锰多金属矿中的锰矿物与脉石等杂质矿物紧密共生，直接物理选矿无法分离富集，目前公开的研究方法都是通过直接冶炼提取锰并综合回收镍、钴、铜，直接冶炼大致分为火法冶炼、直接湿法浸出、还原焙烧——酸浸，但是直接冶炼需要消耗大量还原剂和冶炼助剂，成本较高。火法冶炼主要是将钴锰多金属矿在高温下以焦炭为还原剂进行还原熔炼，将镍、钴、铜还原进入合金，而锰被还原进入熔炼炉渣中，然后从合金中进一步冶炼回收镍、钴、铜，含锰的熔炼炉渣中进一步冶炼锰铁合金，由于还原熔炼产出的冷合金和炉渣质地坚硬，后续的破碎和磨矿难度大，综合能耗高、成本高。直接湿法浸出则是在不同还原剂作用下进行还原酸浸，还原酸浸时，不仅锰被浸出，而且矿石中的镍、钴、铜、铁等也被浸出，导致锰浸出液中金属杂质含量高，需要通过沉淀、萃取分离等方法预先将这些杂质除去，净化工序复杂，成本同样很高。还原焙烧——酸浸是将矿石还原焙烧后进行浸出，虽然钴锰多金属氧化矿中的镍、钴、铜、铁等易于被炭、一氧化碳、氢气等还原为金属，但在600～900℃下进行低温焙烧，镍、钴、铜、铁等还原出来的金属难以从渣相中游离出来和聚集长大，选矿方法难以从还原焙砂中将镍、钴、铜有效地富集得到镍钴铜混合精矿，仍然需要将全部焙砂的进行湿法浸出以回收其中的镍、钴、铜及锰，后续的溶液净化、分离工序复杂。

发明内容

针对现有技术中的上述不足之处，本发明提供了一种钴锰多金属氧化矿选冶联合提取锰并综合回收镍、钴、铜的方法，能够从钴锰多金属氧化矿中选择性冶炼提取锰并综合回收镍、钴、铜，不仅工艺简单、后处理量少、回收率高，而且能耗低、成本低。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种钴锰多金属氧化矿选冶联合提取锰并综合回收镍、钴、铜的方法，包括以下步骤：步骤1、将钴锰多金属氧化矿破碎、磨细，制得粒度小于0.25mm的粉矿；

步骤2、将步骤1制得的粉矿与还原剂和水混合，并压制成球团；

步骤3、将步骤2所制得的球团干燥预热处理后，转入还原炉中在1000～1300℃下进行金属化还原焙烧，还原焙烧后的物料进行冷却处理，从而得到冷却后的物料；

步骤4、将步骤3所述冷却后的物料进行破碎、磨细，然后进行磁选分离，从而得到镍钴铜混合精矿和锰精矿；