[发明专利]硫化镍精矿的机械活化-微气泡浸出工艺

说明书

本发明提供了一种硫化镍精矿的机械活化‑微气泡浸出工艺，所述工艺包括：将硫化镍精矿置于球磨机中进行球磨处理，对硫化镍精矿进行机械活化处理，以形成活化硫化镍精矿；将所述活化硫化镍精矿置入到浸取液中，向所述浸取液中通入气体形成微气泡并搅拌，以浸出所述活化硫化镍精矿中的金属元素。该工艺采用机械活化预处理硫化镍精矿，从而破坏了硫化镍精矿的矿物结构，提高了硫化镍精矿的反应活性，并在此基础上引入微气泡强化氧化控制浸出过程中铁的浸出和沉淀，实现了常压条件下硫化镍精矿的选择性浸出，具有反应条件温和、设备投资小、能耗低、环境危害低以及浸出效率高的特点。

技术领域

本发明属于硫化镍精矿处理技术领域，具体涉及一种硫化镍精矿的机械活化-微气泡浸出工艺。

背景技术

镍是重要的战略金属资源，因其延展性能，力学性能以及化学稳定性良好，被广泛应用于航空航天，军事以及民用工业领域。近年来，随着高镍三元锂电池行业的飞速发展，镍的市场需求量快速增加。在镍的矿产资源中，多金属硫化镍精矿是最重要的镍矿资源之一，在我国乃至世界镍资源中具有十分重要的地位。目前，全球探明的镍矿资源中硫化镍精矿资源约占40％。近年来，我国青海省夏日哈木地区发现了超大型岩浆铜镍硫化物矿床，探明332+333级镍金属量106万吨(平均品位0.7％)，并伴生333级铜资源量21.77万吨(平均品位0.166％)，钴资源量3.81万吨(平均品位0.025％)，成为国内第二大镍矿床。这一超大型镍矿的发现有效地缓解了我国镍资源市场短缺的现状。随着夏日哈木铜镍硫化矿逐步进入开发利用阶段，开发绿色、高效的硫化镍精矿提取技术具有十分重要的意义。

镍矿常用的处理方法有火法冶金工艺和湿法冶金工艺，其中火法冶金工艺主要有闪速炉熔炼和熔池熔炼技术。湿法冶金工艺有高压氨浸法、硫酸化焙烧浸出法、高压酸浸法和氯化浸出法等，其中高压酸浸技术较为成熟。这些方法普遍存在处理能耗高、设备投资大、处理成本高、处理效率低以及可能产生二次污染等特点，成为制约行业发展的瓶颈问题。因此，研发一种低温、清洁、高效提取硫化镍精矿中镍的新工艺，成为众多企业亟需解决的瓶颈问题。

目前硫化镍精矿的主流处理工艺是火法冶金工艺，火法冶金过程采用高温造锍熔炼的方法将硫化镍精矿转变为低冰镍，再吹炼得到高冰镍，之后采用高压浸出的方法提取镍。该工艺能耗高、设备投资大、二次污染严重。近年来，采用高压浸出、硫酸化焙烧-水浸、氯化焙烧-水浸等湿法工艺选择性提取硫化镍精矿受到国内外研究者的青睐。前人研究发现，采用高压氧浸的方式可实现硫化镍精矿中镍、钴、铜的选择性浸出，铁以赤铁矿的形式进入渣相，但该工艺所需温度高，能耗较高，对设备的要求也较高。采用硫酸化焙烧和氯化焙烧工艺同样存在运行能耗高、设备投资大、易产生二次污染等问题。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明提供一种硫化镍精矿的机械活化-微气泡浸出工艺，以解决现有硫化镍精矿处理工艺能耗高、设备投资大、二次污染严重以及处理效率低等问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种硫化镍精矿的机械活化-微气泡浸出工艺，包括：

S10、将硫化镍精矿置于球磨机中进行球磨处理，对硫化镍精矿进行机械活化处理，以形成活化硫化镍精矿；

S20、将所述活化硫化镍精矿置入到浸取液中，向所述浸取液中通入气体形成微气泡并搅拌，以浸出所述活化硫化镍精矿中的金属元素。

优选地，所述步骤S10中的球磨处理的工艺条件包括：球磨强度为7.5G～15G，球料比为15:1～30:1，球磨时间为120min～240min；球磨后的活化硫化镍精矿的粒径范围是D50≤15μm。

进一步优选地，所述球磨强度为10G，所述球料比为20:1，所述球磨时间为180min。

优选地，所述步骤S20中，所述浸取液为硫酸溶液，所述硫酸溶液相对于所述活化硫化镍精矿的用量为0.20mL/g～0.40mL/g。