[发明专利]一种褐铁型与镁质型红土镍矿组合高效利用的方法

说明书

本发明提供一种褐铁型与镁质型红土镍矿组合高效利用的方法，属于冶金和化工的交叉技术领域；包括：S1、将褐铁型低镍红土镍矿经酸浸得到的渣再用酸常压浸出、过滤，得到第一浸出液；S2、将红土镍矿经火法冶炼，得到镍铁合金；S3、将所述第一浸出液配酸与水后浸出所述镍铁合金，得到第二浸出液；S4、在所述第二浸出液中加入除杂剂进行净化除杂、过滤，得到高纯亚铁溶液以及硫化镍钴产物；S5、将所述高纯亚铁溶液加入氧化剂及磷源合成二水磷酸铁。本发明工艺流程高效简洁，酸综合利用率高，拓展了制备磷酸铁原料的范围，且组合应用使红土镍矿中的镍、钴、铁元素充分高值应用在新能源、储能电池材料中。

技术领域

本发明涉及冶金和化工的交叉技术领域，特别是指一种褐铁型与镁质型红土镍矿组合高效利用的方法。

背景技术

随着磷酸铁锂需求的不断扩大，对铁源和磷源的等原料的供应需求也逐步扩大；而目前制备磷酸铁的原料主要为高纯度铁粉以及高纯度的铁盐产品，成本较高。红土镍矿加压浸出酸渣量大，目前此类铁渣要么用于炼钢原料，低值利用、要么用于堆存、造成环境污染。镍铁合金是高镁红土镍矿火法冶炼得到的，此镍铁合金是冶炼不锈钢的主要原料，而大部分含铁渣得不到较好的利用和处理。传统工艺镁质型高镍红土镍矿经过火法冶炼生产镍铁合金，用于不锈钢生产，也有工艺通过火法冶炼时加入硫元素，生产成高冰镍经过湿法工艺生产成硫酸镍，用于三元电池材料的生产，但此方法原料中的铁元素进入渣相，没有得到资源化利用。传统工艺褐铁型低镍红土镍矿一般采用高压酸浸，镍钴进入溶液，铁元素进入渣相，形成氧化铁，硫酸加压浸出法产生氧化铁渣，为一般固废目前只能用于堆存或深海填埋，而硝酸加压浸出法产生的氧化铁渣，含铁≥58％可用于炼钢铁。因此将镁质型高镍红土镍矿经火法冶炼得到的镍铁合金与镁质褐铁型低镍红土镍矿酸浸渣两种资源综合利用生产磷酸铁，不仅可以提高产品多元化，同时提高了生产过程中产生的副产品价值，达到两种红土镍矿资源高值化利用的目的，而且提高了金属的利用率，将酸浸渣进行资源化利用，降低了酸浸渣对环境的压力，为含铁酸浸渣的处理提供示范作用，但是现有技术未见相关报道。

CN201910572856.9公开了一种铁粉制备电池级磷酸铁的制备方法，该方法具体包括溶解、补加磷酸促进溶解、双氧水氧化、加去离子水调整pH沉淀、陈化、水洗和干燥、煅烧七大步骤。而磷酸溶解酸耗量高、酸利用率低，铁粉的纯度高、经济成本高，对原料纯度要求较高。

CN201710060627.X公开一种无水磷酸铁的制备方法，其方法包括：磷酸溶液中加入氧化铁粉料搅拌，混合均匀，得到稳定的混合液、球磨、喷雾干燥、煅烧四大步骤。该方法对原料纯度要求高，对球磨设备要求严格，且球磨过程耗能高，煅烧温度高、时间长，增加了工艺成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种褐铁型与镁质型红土镍矿组合高效利用的方法，该工艺流程高效简洁，酸综合利用率高，拓展了制备磷酸铁原料的范围，且低镍红土镍矿加压浸出酸浸渣与高镍红土镍矿火法生产镍铁合金组合应用，使红土镍矿中的镍、钴、铁元素充分高值应用在新能源、储能电池材料中。利用了酸常压浸出铁元素，镍铁合金还原铁元素的原理，以及硫化剂除杂的原理，其二价铁溶液经氧化后与磷源反应，得到高纯度磷酸铁，具有绿色低碳环保等优点和巨大的社会经济价值。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种褐铁型与镁质型红土镍矿组合高效利用的方法，包括以下步骤：

S1、将褐铁型低镍红土镍矿经酸浸、过滤，所得渣洗涤后为三氧化二铁渣，将所述渣采用酸常压浸出、过滤，得到三价铁溶液，为第一浸出液；所得浸出液分段加入碱后分别得到含镍钴铬、铬铝钪的氢氧化物产品；

S2、将红土镍矿经火法冶炼，得到镍铁合金；

S3、将所述第一浸出液配酸与水后浸出所述镍铁合金，得到含镍钴铬的亚铁溶液，为第二浸出液；

S4、在所述第二浸出液中加入除杂剂进行净化除杂、过滤，得到高纯亚铁溶液以及硫化镍钴产物；其中所述除杂剂包括硫化剂和除铬剂；