CN100503848C - 氧化镍矿的硫酸强化浸出提取法 - Google Patents
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Abstract
氧化镍矿的硫酸强化浸出提取法，提供了一种提取镍金属的方法。该方法是将氧化镍矿石破碎成小块，制成浓度为20%～60%的矿浆注入反应釜，加入浓硫酸和还原剂，在加热、加压和搅拌的条件下进行强化浸出，并将温度控制在100～200℃之间，压力控制在1.6MPa以下，其浸出液或用固定沉淀剂沉淀镍金属，或用萃取溶剂萃取浸出液，将镍从液体中分离出来，再浓缩、净化后制取电积镍或硫酸镍。该方法投资少，易操作、浸出率高，生产周期短，能节省和充分利用镍资源。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种从氧化镍矿中利用硫酸浸出提取镍元素的方法。
背景技术
目前从氧化镍矿中回收镍金属的方法，多采用焙烧——氨浸或还原——酸浸法。也有采用硫酸法提取的(《有色金属提取冶金手册(铜镍卷)》，冶金出版社，2000年7月第一版，P724～727)，但其采用的方法必须是要在高温(249℃)高压(3.4Mpa)下才能浸出，浸出液还需用硫化氢气体加温加压回收镍金属。此法一次性投资很高，需要建造耐高温高压的反应釜，庞大的锅炉。在浸出镍金属后的回收中还要制取沉淀镍金属的硫化氢气体，并且在沉淀时还要加温加压，不仅投资高，工艺流程也较复杂，产出成本也高。另外本发明人在2003年提出了一种在常温常压硫酸浸出提取法(ZL200310110839.2)，虽然该方法投资小，易操作，但它的浸出率较低，造成对镍资源的浪费，而且它生产周期较长。
发明内容
本发明的目的就是为克服上述要在高温200℃以上，高压3.0Mpa以上，投资大，设备性能要求高的不足之处；同时又要克服在常温、常压下其浸出率低，产量低，镍资源浪费大的缺点，而提供一种投资少，易操作，浸出率高，能节省和充分利用镍资源，生产周期短的氧化镍矿硫酸强化浸出提取法。
本发明的目的是通过以下技术措施来达到的：该提取法是将氧化镍矿石破碎至0.074mm～2mm大小，制成浓度为20％～60％的氧化镍矿浆，再在搅拌情况下先加入浓硫酸，其重量为氧化镍矿石重量的15％～80％。其创新之处是然后还要加入还原剂，还原剂是二氧化硫或无水亚硫酸钠中的任意一种，其重量为氧化镍矿石重量的0.1％～2％，并将温度控制在100～200℃之间，工作压力控制在1.6Mpa以下，强化浸出4—8小时，浸出终点PH值为1—3。之后自然沉降，进行固液分离，分离出含镍的浸出液。再向浸出液加入沉淀剂，沉淀剂从硫化钠、氢氧化钠、碳酸钠三种中任选一种，将镍离子沉淀出来，浓缩过滤即为镍精矿产品。
向浸出液加入的沉淀剂若为硫化钠，加入重量为镍金属重量的2～5倍；若为氢氧化钠，加入重量为镍金属重量的1～4倍；若为碳酸钠，加入重量为镍金属重量的1～4倍。
本发明的最佳方案是将氧化镍矿石破碎至粒度为1mm，制成浓度为35％的矿浆注入反应釜，先加入重量为氧化镍矿石重量的30％的浓硫酸，之后再加入重量为氧化镍矿石重量0.8％的还原剂无水亚硫酸钠，在加热、加压和搅拌下进行强化浸出，并控制温度在180℃，压力在1.6Mpa以下，浸出终点时浸出液PH值为2～3，浸出时间5小时。然后自然沉降，进行固液分离，分离出浸出液。再向浸出液加入3倍重量镍金属的沉淀剂，沉淀剂从硫化钠、氢氧化钠、碳酸钠三种中任选一种，将镍离子沉淀出来，浓缩过滤即得镍精矿产品。
本发明由于采用200℃以下的温度，1.6Mpa以下的压力，对设备的性能要求不高，其反应釜只需用碳钢内衬耐温、耐酸、耐压的砖，就可满足要求，其造价以20m3反应釜计，单台造价只需30万元，而温度为249℃，压力为3.4Mpa的反应釜单台造价就达300万元以上。加温时，因矿浆与浓硫酸反应时产生大量的热，只需少量加热就可满足要求，而该发明的浸出率就得到大幅的提高，可达95％以上，基本上达到了249℃，3.4Mpa高温高压条件下的浸出率，本发明所用还原剂价格低廉，在生产成本中，所占比例不足5％。因此，本发明与现有其它方法相比，具有投资少，工艺简单，易操作，浸出率高等优点，非常适合开发和有效利用日益短缺的镍资源。
具体实施方式
本发明下面将结合实施例作进一步说明。
实施例一
将氧化镍矿石破碎至粒度1mm，制成浓度为35％的矿浆注入反应釜，先加入重量为氧化镍矿石重量40％的浓硫酸，之后再加入重量为氧化镍矿石重量0.8％的还原剂无水亚硫酸钠，在加热、加压和搅拌下进行强化浸出，并控制温度在180℃，压力在1.6Mpa以下，浸出终点时浸出液PH值为2～3，浸出时间5小时。然后自然沉降，进行固液分离，分离出浸出液。再向浸出液加入3倍重量镍金属的硫化钠，将镍离子以硫化镍的形式沉淀出来，浓缩过滤即得镍精矿产品。
实施例二
前面的浸出过程与实施例一相同，浸出矿浆固液分离后，再向浸出液加入3倍重量镍金属的氢氧化钠，将镍离子以氢氧化镍的形式沉淀出来，浓缩过滤即得镍精矿产品。
实施例三
前面的浸出过程与实施例一相同，浸出矿浆固液分离后，再向浸出液加入3倍重量镍金属的碳酸钠，将镍离子以碳酸镍的形式沉淀出来，浓缩过滤即得镍精矿产品。
实施例四
前面的浸出过程与实施例一相同，浸出矿浆固液分离后，将用常规的萃取溶剂对浸出液进行萃取，把镍从液体中分离出来，再进行浓缩、净化，然后用电积方法生产出电积镍。
实施例五
前面的浸出过程与实施例一相同，浸出矿浆固液分离后，将用常规的萃取溶剂对浸出液进行萃取，把含镍清液从浸出液体中分离出来，再进行浓缩、净化，蒸发掉水分，然后制成硫酸镍。
Claims (7)
1.一种氧化镍矿的硫酸强化浸出提取法，是将氧化镍矿石破碎至0.074mm～2mm大小，制成浓度为20％～60％的氧化镍矿浆，再在搅拌情况下先加入浓硫酸，其重量为氧化镍矿石重量的15％～80％，其特征在于然后还要加入还原剂，还原剂是二氧化硫或无水亚硫酸钠中的任意一种，其重量为氧化镍矿石重量的0.1％～2％，并将温度控制在100～200℃之间，工作压力控制在1.6Mpa以下，强化浸出4～8小时，浸出终点pH值为1～3，之后自然沉降，进行固液分离，分离出含镍的浸出液，再向浸出液加入沉淀剂，沉淀剂是从硫化钠、氢氧化钠、碳酸钠中任选一种，将镍离子沉淀出来，浓缩过滤即为镍精矿产品。
2.根据权利要求1所述氧化镍矿的硫酸强化浸出提取法，其特征在于向浸出液加入的沉淀剂为硫化钠，加入重量为镍金属重量的2～5倍。
3.根据权利要求1所述氧化镍矿的硫酸强化浸出提取法，其特征在于向浸出液加入的沉淀剂为氢氧化钠，加入重量为镍金属重量的1～4倍。
4.根据权利要求1所述氧化镍矿的硫酸强化浸出提取法，其特征在于向浸出液加入的沉淀剂为碳酸钠，加入重量为镍金属重量的1～4倍。
5.根据权利要求1所述氧化镍矿的硫酸强化浸出提取法，其特征在于用常规的萃取溶剂对浸出液进行萃取，把镍从液体中分离出来再进行浓缩、净化，然后用电积方法生产出电积镍。
6.根据权利要求1所述氧化镍矿的硫酸强化浸出提取法，其特征在于用常规的萃取溶剂对浸出液进行萃取，把镍清液从液体中分离出来，再进行浓缩、净化，蒸发掉水分，然后制成硫酸镍。
7.根据权利要求1所述氧化镍矿的硫酸强化浸出提取法，其特征在于方案为将氧化镍矿石破碎至粒度为1mm，制成浓度为35％的矿浆注入反应釜，先加入重量为氧化镍矿石重量30％的浓硫酸，之后再加入重量为氧化镍矿石重量0.8％的还原剂无水亚硫酸钠，在加热、加压和搅拌下进行强化浸出，并控制温度在180℃，压力在1.6Mpa以下，浸出终点时浸出液pH值为2～3，浸出时间5小时，然后自然沉降，进行固液分离，分离出浸出液，再向浸出液加入3倍重量镍金属的沉淀剂，沉淀剂是从硫化钠、氢氧化钠、碳酸钠中任选一种，将镍离子沉淀出来，浓缩过滤得镍精矿产品。
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