一種從紅土鎳礦中提取鈷鎳的方法
2023-04-30 21:32:31
專利名稱：一種從紅土鎳礦中提取鈷鎳的方法
技術領域：
本發明涉及溼法冶金冶煉方法，更具體地是一種紅土鎳礦溼法提取鈷鎳的冶煉工藝。
背景技術：
地球上具有開採價值的鎳資源有2類，一類是硫化礦型，另一類是氧化礦型。鎳資源的分布以氧化礦型為主，主要存在於紅土鎳礦中，由於硫化礦提取工藝技術成熟，現今大部份通過提取冶金獲得的鎳都來源於硫化礦。然而地球上可供開採的硫化礦資源已經不多，加之硫化礦資源勘探周期和建設周期均較長，開發和利用相對比較困難。而紅土鎳礦儲量豐富，採礦成本低，礦源靠海，便於運輸，因此開發利用紅土鎳礦具有較高的經濟價值。具有開採價值的紅土鎳礦礦床基本上都位於地殼表面，從礦床層的縱向剖面上可大至上分為3層，上層是褐鐵礦型，鐵、鈷含量高，矽、鎂、鎳含量較低；下層是矽鎂鎳礦型， 矽、鎂含量較高，鐵、鈷含量較低，但鎳的含量較高；中間是過渡型，各主要金屬含量介於上層與下層之間，典型的紅土鎳礦成份如下
權利要求
1.一種從紅土鎳礦中提取鈷鎳的方法，其特徵在於，所述方法包括以下步驟a)將紅土鎳礦進行焙燒預處理；b)將焙燒後的產物磨細，用水調成礦漿，與離子交換樹脂直接接觸浸出和吸附鎳鈷； 然後，c)從礦漿中分離出離子交換樹脂，將負載有金屬的離子交換樹脂用酸溶液淋洗脫附， 獲得含有鎳鈷的水溶液；d)將上述含有鎳鈷的水溶液用溶劑萃取的方法分離鎳鈷，分別獲得含鎳的水溶液和含鈷的水溶液；e)從步驟d)獲得的含鎳的水溶液和含鈷的水溶液使用下述方法之一來處理用鹼中和轉化成氫氧化鎳和氫氧化鈷，或者用硫化物沉澱轉化為硫化鎳或硫化鈷，或者將所述的水溶液直接用於電解生產金屬鎳或金屬鈷。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在步驟a)中紅土鎳礦的焙燒預處理包括: 將紅土鎳礦磨細，然後與濃硫酸混合，再將混合物進行硫酸化焙燒處理。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，濃硫酸的用量大於或等於溶解礦石中的鎂、鋁、錳、鎳、鈷金屬所需的量，但比溶解礦石中所有的金屬所需的量少。
4.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，步驟a)中的焙燒預處理分兩次進行第 1次將紅土鎳礦與濃硫酸混合後的物料在150 300°C下焙燒30分鐘到3小時，第2次在 450 800°C下焙燒30分鐘到10小時；第2次焙燒過程需要往爐內的焙燒物料通入氣體，或者在經第一次焙燒後的物料中摻入含硫的物料再焙燒，第2次焙燒過程爐內氣氛中需要保持有游離氧存在。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在步驟b)中進一步包括預先除重金屬的步驟將焙燒物在攪拌槽中加水調成礦漿，按焙燒物中重金屬總摩爾質量的1 1. 5倍加入硫化鈉或硫代硫酸鈉，過程用酸或鹼調整礦漿的PH值為2. 0 4. 0，然後直接用離子交換樹脂與礦漿接觸選擇性地浸出和吸附鎳鈷。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，離子交換樹脂與礦漿接觸前還包括往礦漿中加還原劑將溶液中的三價鐵還原成亞鐵，所述的還原劑可以是氣體、亞硫酸鈉或者焦亞硫酸鈉。
7.根據權利要求1-6之一所述的方法，其特徵在於，礦漿的含固量質量百分比濃度為 10 45%O
8.根據權利要求1-6之一所述的方法，其特徵在於，步驟b)中的浸出溫度為室溫 45°C，浸出時間為1 3小時。
9.根據權利要求1-6之一所述的方法，其特徵在於，所述的離子交換樹脂是具有雙吡啶甲基胺基團的弱鹼性螯合樹脂。
10.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，所述離子交換樹脂為DowexM4195。
11.根據權利要求1-6之一所述的方法，其特徵在於，所述離子交換樹脂是具有胺基羧酸功能基團的樹脂。
12.根據權利要求11所述的方法，其特徵在於，所述離子交換樹脂為PSIWP-2。
13.根據權利要求1-6之一所述的方法，其特徵在於，所述離子交換樹脂是具有胺基膦酸功能基團的樹脂。
14.根據權利要求13所述的方法，其特徵在於，所述離子交換樹脂為PuroliteS950。
15.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟c)所述的酸溶液可以是硫酸或鹽酸或硝酸。
16.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在步驟d)中離子交換樹脂的洗脫液用溶劑萃取的方法分離鎳鈷，萃取劑可以選2-乙基己基膦酸單2-乙基己基酯或者二 (2，4，4-三甲基戊基)次膦酸萃取劑。
全文摘要
本發明公開了一種從紅土鎳礦中提取鈷鎳的方法，其包括將紅土鎳礦進行焙燒預處理，焙燒後的物料用水調成漿體，直接加入離子交換樹脂浸出和吸附鎳鈷，從礦漿中分離出離子交換樹脂，用酸洗脫樹脂中的鎳鈷，然後將洗脫液用溶劑萃取法分離鎳鈷，獲得的含鎳溶液和含鈷溶液直接用於電解生產金屬鎳和鈷，或生產相應的鎳和鈷的鹽類。本發明方法簡化了紅土鎳礦溼法回收鈷鎳的冶煉工藝，將紅土鎳礦鎳鈷的浸出、除雜、濃縮富集等諸多流程集合在一個工序中完成，不需要固液分離及洗渣步驟，減少了水的消耗量、礦漿的處理量、以及後序的廢水處理量，過程鎳鈷的回收率高，操作簡單，可以節省設備投資費用、減少化學原料消耗及許多運營管理環節。
文檔編號C22B23/00GK102268537SQ201110232739
公開日2011年12月7日 申請日期2011年8月15日 優先權日2011年8月15日
發明者餘小寧, 和潤秀, 施貴添, 李海燕, 王亞秦, 王多冬, 覃春利 申請人:廣西銀億科技礦冶有限公司