本發(fā)明屬于鎳鐵精礦濕法冶金

技術(shù)領(lǐng)域：

，特別是涉及到一種鎳鐵精礦的硫酸選擇性浸出的方法。

背景技術(shù)：

：紅土礦火法冶煉工藝目前主流工藝是回轉(zhuǎn)窯-礦熱爐工藝(即rkef工藝)，適合處理品位較高的礦石(一般要求鎳品位大于1.8％、fe/ni質(zhì)量比<12)。濕法提取工藝主要適合處理低品位的含鎳褐鐵礦型礦石，一般鎳含量較低(含ni1％左右)，鐵含量較高(一般大于40％)，鎂含量較低(一般mgo5％左右)。隨著高品位的紅土礦資源逐漸減少，低品位紅土礦的開(kāi)發(fā)越來(lái)越迫切，國(guó)內(nèi)外有大量的含鎳1.0～1.5％的紅土礦有待開(kāi)發(fā)，研究低成本的紅土礦提取技術(shù)，對(duì)于提高鎳資源回收利用率，開(kāi)發(fā)國(guó)內(nèi)外低品位紅土礦，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。與傳統(tǒng)火法冶煉工藝相比，紅土礦還原焙燒磁選工藝具有工藝流程短、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，該工藝已成為未來(lái)紅土鎳礦高效、低成本處理的發(fā)展方向之一，目前受到了極大的關(guān)注和研究。申請(qǐng)?zhí)?01610619690.8公開(kāi)了一種紅土鎳礦法鈉化還原焙燒分離方法，尤其是針對(duì)高鐵高鋁低鎳型紅土鎳礦，可得到含鎳6～10％的鎳鐵產(chǎn)品，鎳的回收率為80％以上；cn101020957a公開(kāi)了一種轉(zhuǎn)底爐快速還原含碳紅土鎳礦球團(tuán)富集鎳的方法；cn101413055a公開(kāi)了一種由紅土鎳礦直接制取鎳鐵合金粉的工藝。以上專利都采用紅土鎳礦還原焙燒-磁選工藝，該工藝得到的鎳鐵精礦一般含ni4～10％，含co0.1～0.5％，含fe45～80％，含mgo1～15％，含sio22～25％，含cao0.1～1％。主要應(yīng)用于不銹鋼生產(chǎn)，在此過(guò)程中鎳只能作為低端產(chǎn)品使用，且鈷隨著鎳進(jìn)入不銹鋼，造成鈷資源的浪費(fèi)。該鎳鐵精礦中各金屬主要以鎳鐵合金或單質(zhì)的形式存在，采用傳統(tǒng)的硫酸浸出，鎳、鈷浸出率低，硫酸耗量大，成本高，而且選擇性差，鐵也隨鎳、鈷一起浸出進(jìn)入浸出液，后續(xù)還要氧化，中和除鐵處理。因此，研究開(kāi)發(fā)一種工藝簡(jiǎn)單，高效，選擇性強(qiáng)的鎳鐵精礦的浸出方法，對(duì)合理利用鎳鐵精礦中的鎳、鈷、鐵等資源，對(duì)紅土礦的還原焙燒磁選工藝的推廣應(yīng)用有較大的推動(dòng)作用，對(duì)國(guó)內(nèi)外大量的含鎳1.0～1.5％的低品位紅土礦的開(kāi)發(fā)利用具有重要意義。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種鎳鐵精礦的硫酸選擇性浸出的方法，該方法針對(duì)紅土鎳礦還原焙燒磁選工藝所獲得的鎳鐵精礦，通過(guò)添加助浸劑，使其在采用硫酸作浸出劑時(shí)，在常壓低溫條件下實(shí)現(xiàn)高效、快速浸出，在浸出液中加入新的鎳鐵精礦進(jìn)行水解除鐵，反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行磁選，實(shí)現(xiàn)了鎳、鈷與鐵的有效分離。針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種鎳鐵精礦的硫酸選擇性浸出方法，其特征在于，該方法包括：(1)浸出過(guò)程：按質(zhì)量比2:1～15:1，優(yōu)選3:1～8:1將浸出劑、鎳鐵精礦混合均勻，然后緩慢加入助浸劑，在50～90℃下，優(yōu)選60～80℃，浸取0.5～6小時(shí)，優(yōu)選1～3小時(shí)；浸出料漿經(jīng)固液分離，得到浸出渣和浸出液，浸出渣直接排放；(2)水解除鐵和磁選過(guò)程：按液固質(zhì)量比2:1～10:1，優(yōu)選3:1～8:1，在浸出液中加入新的鎳鐵精礦，并緩慢加入助浸劑，在50～90℃下，優(yōu)選60～80℃，浸取0.5～6小時(shí)，優(yōu)選1～3小時(shí)，控制終點(diǎn)ph值為1.5～3，反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行磁選，磁選精礦返回浸出工序，磁選尾礦經(jīng)過(guò)濾分離，得到的渣為氫氧化鐵沉淀渣，溶液為含鎳、鈷的浸出液。其中，優(yōu)選的，步驟(1)：所述的浸出劑為硫酸溶液。更優(yōu)選的，所述的硫酸溶液用濃硫酸和水按質(zhì)量比1:1～1:14，優(yōu)選1:2～1:7配制而成。所述的助浸劑為過(guò)氧化氫溶液。更優(yōu)選的，所述過(guò)氧化氫溶液的質(zhì)量濃度為10％～25％，優(yōu)選15％～20％。更優(yōu)選的，所述的鎳鐵精礦與助浸劑的質(zhì)量比為2:1～5:1。其中，步驟(1)浸出渣主要成分為二氧化硅，直接排放。優(yōu)選的，步驟(2)：所述的助浸劑為過(guò)氧化氫溶液。更優(yōu)選的，所述過(guò)氧化氫溶液的質(zhì)量濃度為10％～25％，優(yōu)選15％～20％。更優(yōu)選的，所述的助浸劑與新加入的鎳鐵精礦的質(zhì)量比為1:5～1:10。優(yōu)選的，所述的磁選的磁場(chǎng)強(qiáng)度為500～2000gs，優(yōu)選800～1500gs。其中，步驟(2)加入新的鎳鐵精礦和助浸劑溶液，浸取的目的是反應(yīng)掉多余的酸，使大部分的三價(jià)鐵離子水解生成沉淀。優(yōu)選的，本發(fā)明所述鎳鐵精礦為紅土礦還原焙燒磁選富集后的精礦，其中含ni4～10％，含co0.1～0.5％，含fe45～80％，含mgo1～15％，含sio22～25％，含al2o31～3％，含cao0.1～1％。更優(yōu)選的，所述的鎳鐵精礦的粒度為小于0.074mm的含量占比為80～95％。本發(fā)明具有以下有益效果：(1)本發(fā)明助浸劑溶液的加入對(duì)鎳鐵精礦的浸出具有明顯的提高作用，本發(fā)明的助浸劑有如下特點(diǎn)：1)在硫酸浸出過(guò)程中，氧是影響鎳鈷浸出速度的關(guān)鍵因素，過(guò)氧化氫的加入可以確保氧氣快而均勻地分散在礦漿中，保證礦漿的溶氧量，從而縮短浸出時(shí)間，提高浸出效果；2)傳統(tǒng)的硫酸浸出過(guò)程中，浸出液中的鐵為二價(jià)鐵離子，后續(xù)除鐵過(guò)程還需加入氧化劑進(jìn)一步將fe2+氧化成fe3+，本發(fā)明將后續(xù)除鐵過(guò)程需要的氧化劑過(guò)氧化氫創(chuàng)造性的應(yīng)用到鎳鐵精礦的硫酸浸出過(guò)程，即沒(méi)有增加成本，又提高了鎳、鈷的浸出效果；3)本發(fā)明使用的助浸劑清潔、環(huán)保，不會(huì)在浸出液中留下有害成分，有利于后續(xù)除雜工藝；(2)本發(fā)明采用新的鎳鐵精礦作為浸出液的水解除鐵原料，反應(yīng)掉浸出液中多余的酸，使大部分的三價(jià)鐵離子水解生成氫氧化鐵沉淀，實(shí)現(xiàn)了鎳、鈷與鐵的選擇性浸出，鎳、鈷進(jìn)入溶液，鐵成為氫氧化鐵沉淀渣，從而將鎳、鈷與鐵分離；(3)本發(fā)明方法大幅提高了鎳、鈷的浸出率，鎳、鈷浸出率大于99％，相比單一的硫酸酸浸，鎳、鈷浸出率提高15％以上，硫酸酸耗降低30～50％。附圖說(shuō)明下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是本發(fā)明實(shí)施例的工藝流程示意圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。所描述的實(shí)施例及其結(jié)果僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)也不會(huì)限制權(quán)利要求書中所詳細(xì)描述的本發(fā)明。實(shí)施例1(1)鎳鐵精礦的化學(xué)成分如表1所示。表1鎳鐵精礦化學(xué)成分(％)元素nifecocaoal2o3sio2mgo含量6.2465.400.340.271.2712.208.36(2)量取80ml濃硫酸，再加入水，按液固質(zhì)量比為3:1加入50g鎳鐵精礦中，浸出溫度為85℃，浸出時(shí)間為5小時(shí)，浸出結(jié)束后，固液分離，溶液為含鎳、鈷的浸出液，化驗(yàn)溶液中鎳、鈷的含量，并計(jì)算鎳、鈷的浸出率，其中鎳浸出率為78.45％，鈷浸出率為76.39％，硫酸用量為46.24t/t·ni。實(shí)施例2(1)鎳鐵精礦的化學(xué)成分如表2所示。表2鎳鐵精礦化學(xué)成分(％)元素nifecocaoal2o3sio2mgo含量6.2465.400.340.271.2712.208.36(2)量取50ml濃硫酸，再加入水，按液固質(zhì)量比為3:1加入50g鎳鐵精礦中，在攪拌條件下緩慢加入80ml濃度為15％的過(guò)氧化氫溶液，浸出溫度為60℃，浸出時(shí)間為2小時(shí)，浸出結(jié)束后，固液分離，浸出渣直接外排，浸出液繼續(xù)水解除鐵；向浸出液中加入新的鎳鐵精礦25g，緩慢加入25ml濃度為15％的過(guò)氧化氫溶液，浸出溫度為60℃，終點(diǎn)ph值為2.0，浸出時(shí)間為3小時(shí)；然后磁選，磁選精礦返回浸出過(guò)程，磁選尾礦經(jīng)固液分離，得到氫氧化鐵沉淀渣，溶液為含鎳、鈷的浸出液，化驗(yàn)溶液中鎳、鈷的含量，并計(jì)算鎳、鈷的浸出率，其中鎳浸出率為99.37％，鈷浸出率為99.18％，硫酸用量為28.90t/t·ni。實(shí)施例3(1)鎳鐵精礦的化學(xué)成分如表3所示。表3鎳鐵精礦化學(xué)成分(％)元素nifecocaoal2o3sio2mgo含量5.0552.780.250.382.0720.5013.47(2)量取45ml濃硫酸，再加入水，按液固質(zhì)量比為4:1加入50g鎳鐵精礦中，在攪拌條件下緩慢加入100ml濃度為10％的過(guò)氧化氫溶液，浸出溫度為85℃，浸出時(shí)間為1小時(shí)，浸出結(jié)束后，固液分離，浸出渣直接外排，浸出液繼續(xù)水解除鐵；向浸出液中加入新的鎳鐵精礦15g，緩慢加入20ml濃度為10％的過(guò)氧化氫溶液，浸出溫度為85℃，終點(diǎn)ph值為1.5，浸出時(shí)間為4小時(shí)；然后磁選，磁選精礦返回浸出過(guò)程，磁選尾礦經(jīng)固液分離，得到氫氧化鐵沉淀渣，溶液為含鎳、鈷的浸出液，化驗(yàn)溶液中鎳、鈷的含量，并計(jì)算鎳、鈷的浸出率，其中鎳浸出率為99.24％，鈷浸出率為99.11％，硫酸用量為32.14t/t·ni。實(shí)施例4(1)鎳鐵精礦的化學(xué)成分如表4所示。表4鎳鐵精礦化學(xué)成分(％)元素nifecocaoal2o3sio2mgo含量7.6172.930.450.180.425.153.41(2)量取70ml濃硫酸，再加入水，按液固質(zhì)量比為8:1加入50g鎳鐵精礦中，在攪拌條件下緩慢加入60ml濃度為25％的過(guò)氧化氫溶液，浸出溫度為70℃，浸出時(shí)間為2小時(shí)，浸出結(jié)束后，固液分離，浸出渣直接外排，浸出液繼續(xù)水解除鐵；向浸出液中加入新的鎳鐵精礦15g，緩慢加入10ml濃度為25％的過(guò)氧化氫溶液，浸出溫度為70℃，終點(diǎn)ph值為1.5，浸出時(shí)間為2小時(shí)，然后磁選，磁選精礦返回浸出過(guò)程，磁選尾礦經(jīng)固液分離，得到氫氧化鐵沉淀渣，溶液為含鎳、鈷的浸出液，化驗(yàn)溶液中鎳、鈷的含量，并計(jì)算鎳、鈷的浸出率，其中鎳浸出率為99.76％，鈷浸出率為99.32％，硫酸用量為33.17t/t·ni。實(shí)施例5(1)鎳鐵精礦的化學(xué)成分如表5所示。表5鎳鐵精礦化學(xué)成分(％)元素nifecocaoal2o3sio2mgo含量4.1846.230.160.682.6723.8514.74(2)量取35ml濃硫酸，再加入水，按液固質(zhì)量比為5:1加入50g鎳鐵精礦中，在攪拌條件下緩慢加入55ml濃度為20％的過(guò)氧化氫溶液，浸出溫度為80℃，浸出時(shí)間為4小時(shí)，浸出結(jié)束后，固液分離，浸出渣直接外排，浸出液繼續(xù)水解除鐵；向浸出液中加入新的鎳鐵精礦20g，緩慢加入10ml濃度為20％的過(guò)氧化氫溶液，浸出溫度為80℃，終點(diǎn)ph值為2.5，浸出時(shí)間為4小時(shí)，然后磁選，磁選精礦返回浸出過(guò)程，磁選尾礦經(jīng)固液分離，得到氫氧化鐵沉淀渣，溶液為含鎳、鈷的浸出液，化驗(yàn)溶液中鎳、鈷的含量，并計(jì)算鎳、鈷的浸出率，其中鎳浸出率為99.28％，鈷浸出率為99.09％，硫酸用量為30.20t/t·ni。以上內(nèi)容僅僅是對(duì)本發(fā)明所做的舉例和說(shuō)明，所屬本

技術(shù)領(lǐng)域：

的技術(shù)人員對(duì)所描述的具體實(shí)施例作各種修改或補(bǔ)充，只要不偏離本發(fā)明的構(gòu)思或超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁(yè)12

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明屬于鎳鐵精礦濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及到一種鎳鐵精礦的硫酸選擇性浸出的方法，包括浸出、水解除鐵、磁選等步驟，其浸出過(guò)程包括加入過(guò)氧化氫作助浸劑進(jìn)行浸出，既提高了鎳、鈷的浸出率，降低了硫酸酸耗，又為后續(xù)水解除鐵創(chuàng)造了有利條件；此外，本發(fā)明還采用新的鎳鐵精礦作為浸出液的水解除鐵原料，反應(yīng)掉浸出液中多余的酸，使大部分的三價(jià)鐵離子水解生成氫氧化鐵沉淀，將鎳、鈷與鐵分離，從而實(shí)現(xiàn)了鎳、鈷與鐵的選擇性浸出，鎳、鈷浸出率大于99％，相比單一的硫酸酸浸，鎳、鈷浸出率提高15％以上，硫酸酸耗降低30～50％。

技術(shù)研發(fā)人員：錢有軍;裴曉東;駱艷華;佘世杰;劉晨;王凡;陳靜;李濤

受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鋼集團(tuán)南京新材料研究院有限公司;中鋼集團(tuán)安徽天源科技股份有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2019.02.26

技術(shù)公布日：2019.04.16