CN102061381A

CN102061381A - 一种硅镁镍矿池浸提取镍钴的方法

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Publication number: CN102061381A
Application number: CN2011100015291A
Authority: CN
Inventors: 肖万林; 王多冬; 和润秀; 王亚秦; 丘能; 容仕甲; 李海燕; 陈彦林
Original assignee: GUANGXI YINYI SCIENCE AND TECHNOLOGY MINE METALLURGY Co Ltd
Current assignee: GUANGXI YINYI SCIENCE AND TECHNOLOGY MINE METALLURGY Co Ltd
Priority date: 2011-01-06
Filing date: 2011-01-06
Publication date: 2011-05-18

Abstract

本发明公开了一种硅镁镍矿池浸提取镍钴的方法，所述方法包括以下步骤：1)将硅镁镍矿破碎成矿石颗粒；2)将所述矿石颗粒装入浸出池；3)从所述浸出池顶部的进液口打入浸出剂对所述矿石颗粒进行浸泡，所述浸出剂液面没过所述矿石颗粒；4)将浸出液从所述浸出池的底部出液口放出；5)配置新浸出剂，重复执行步骤3)和步骤4)，直至矿石中的镍含量低于预定值。本发明的方法流程短、设备少、操作简单，浸出周期缩短至30天左右，镍的浸出率达到80%以上，浸出液渗透性好。所用相关材料价格低，酸耗低，生产成本低廉。

Description

一种硅镁镍矿池浸提取镍钴的方法

技术领域

本发明涉及湿法冶金领域，尤其涉及一种硅镁镍矿池浸提取镍钴的方法。

背景技术

红土镍矿可以简单分为褐铁矿类型和硅镁镍矿，其主要区别在于矿石中铁和镁的含量不同。一般硅镁镍矿含镁较高，而褐铁矿型红土镍矿含铁较高而镁含量低。目前工业化生产中有火法熔炼生产镍铁或高冰镍（简称火法工艺）、湿法酸性浸出（HPAL、EPAL或PAL）工艺、堆浸工艺等。

火法工艺是矿石经干燥后进行高温还原焙烧，然后在电炉内进行熔炼，产出镍铁或高冰镍（在加入硫的情况下）。产品：Ni含量25%～35%镍铁；或Ni含量≥75%高冰镍。该工艺流程金属回收率一般大于90%，但不能综合回收矿石中的钴。由于矿石需要干燥、焙烧和在1600℃下熔炼，因而能耗高。该工艺是最早用于工业镍冶炼的工艺，技术成熟可靠，适用于处理以硅镁镍矿为主的矿石。从经济角度上考虑，动力费用较低时，镍的最低品位应为1.7%；动力费用高时，镍的品位为大于2.0%。

湿法酸性浸出（HPAL、EPAL或PAL）工艺是将矿石（浆）用硫酸（高压或常压）浸出，使镍钴以硫酸盐形式进入溶液中，再经硫化沉淀或氢氧化物沉淀等工序得到镍钴中间产品。中间产品经进一步精炼后得到金属镍钴产品。

加压酸浸（HPAL）工艺金属回收率高，并且可以综合回收钴，镍和钴的回收率一般为88%～92%。为了进一步降低酸耗和减少中和剂石灰石的消耗，在强化高压酸浸工艺（EPAL）中，采用高镁的矿石中和高压浸出后残酸。该工艺综合能耗进一步降低，并提高资源利用率。

硫酸消耗是高压酸性(HPAL)工艺的主要成本，因而高压酸浸工艺一般适用于处理含镁小于4%的褐铁矿层矿石，强化高压酸浸(EPAL)工艺由于分别处理高镁和低镁矿石，因而可以处理含镁更高的矿石。

常压酸浸工艺（PAL）是将红土镍矿破碎磨细后，在搅拌浸出槽中用酸进行浸出的方法。该法可在常压及较低的温度下浸出，并且采用敞开的容器而不必使用昂贵的加压釜。然而该法面临的两个关键的问题是镍浸出动力学以及随后浸出溶液的处理。为了得到较高的镍浸出率需要将矿石破碎并磨细，这不但导致能耗高，而且增加了后续的液固分离的负担。最重要的是，常压浸出的溶液更容易含有高浓度的可溶解铁、镁及铝离子，必须找到合适的方法来选择性的除去这些杂质或选择性的提取镍钴。

也有人提出采用堆浸法处理红土镍矿，然而现有的堆浸工艺中，将硅镁镍矿和褐铁矿型矿石都混在一起进行堆浸，结果渗透速度慢，浸取周期长，并且堆浸占地面积大，对于厂房面积有限的企业将受到限制。在降雨量很大或雨季虽短但降雨强度很高的地区，堆中的溶液会严重稀释，给生产的稳定性带来很大影响。大型堆浸工艺还存在用水量大和水分蒸发率高的问题，在缺水的干旱地区很难采用堆浸工艺。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种硅镁镍矿池浸提取镍钴的方法，其将红土镍矿中的硅镁镍矿单独用浸出池提浸回收镍钴的方法，能够解决上述问题。

上述目的是通过下述方案实现的：

一种硅镁镍矿池浸提取镍钴的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)将硅镁镍矿破碎成矿石颗粒；2)将所述矿石颗粒装入浸出池；3)从所述浸出池顶部的进液口打入浸出剂对所述矿石颗粒进行浸泡，所述浸出剂液面没过所述矿石颗粒；4)将浸出液从所述浸出池的底部出液口放出；5)配置新浸出剂，重复执行步骤3)和步骤4)，直至矿石中的镍含量低于预定值。

根据上述方法，其特征在于，在步骤4)中，如果从所述浸出池底部放出的浸出液中的镍含量低于预定值，则浸出液配入硫酸后返回浸出池中继续浸出，否则将浸出液排放后执行步骤5)。

根据上述方法，其特征在于，步骤5)之后，将所述浸出池内的矿渣用水清洗，洗水配入硫酸做浸出剂循环使用。

根据上述方法，其特征在于，所述颗粒直径为0.5mm-30mm。

根据上述方法，其特征在于，所述浸出池内矿石的厚度为1m-5m，浸出剂液面没过矿石表面10mm-300mm。

根据上述方法，其特征在于，所使用的浸出剂为硫酸溶液或含镍离子的硫酸溶液。

根据上述方法，其特征在于，所述浸出剂中的硫酸浓度为10 g/l-100g/l。

根据上述方法，其特征在于，步骤3)中的浸泡时间为2-20小时，温度为10-80摄氏度。

本发明的有益效果：本发明的方法流程短、设备少、操作简单，浸出周期缩短至30天左右，镍的浸出率达到80%以上，浸出液渗透性好。所用相关材料价格低，酸耗低，生产成本低廉。

具体实施方式

本发明的硅镁镍矿池浸提取镍钴的方法包括以下步骤：1)将硅镁镍矿破碎成矿石颗粒，粒径0.5mm-30mm；2)将矿石颗粒装入浸出池,厚度为1m-5m；3)从浸出池顶部的进液口打入浸出剂对所述矿石颗粒进行浸泡2-20小时，反应温度为10-80摄氏度，浸出剂液面没过矿石颗粒表面10mm-300mm，所使用的浸出剂为硫酸溶液或含镍离子的硫酸溶液，硫酸浓度为10 g/l-100g/l；4)将浸出液从所述浸出池的底部出液口放出；5)配置新浸出剂，重复执行步骤3)和步骤4)，直至矿石中的镍含量低于预定值。

实施例1

硅镁镍矿含镍1.5%，首先用破碎机破碎至0.5～10mm之间；将破碎后的矿石均匀装进经过防腐处理的浸出池中，装料深度为3m，将镍含量为1～2g/l的浸出液配入硫酸至硫酸浓度为90g/l做浸出剂泵入池内，浸出剂液面没过矿石上表面50mm，浸泡温度为80摄氏度，浸泡2小时后，将浸出液自底部出液口排至储池中。当浸出液镍离子浓度低于3g/l时，浸出液调酸后返回浸出池继续浸出；当浸出液镍离子浓度高于或等于3g/l时，浸出液送至下个处理工序。配制新的浸出剂泵入浸出池中，继续浸出，浸出渣中镍含量达到0.28%时，用清水将浸出渣表面的酸及硫酸镍洗净，并将浸出渣从浸出池中取出，而洗水配入硫酸做浸出剂循环使用。浸出周期为25天，浸出率为86.37%。

实施例2

硅镁镍矿含镍1.2%，首先将硅镁镍矿用破碎机破碎至5～30mm之间；将破碎后的矿石均匀装进经过防腐处理的浸出池中，装料深度为4m；将镍含量为2～3g/l的浸出液配入硫酸至硫酸浓度为70g/l做浸出剂泵入池内，浸出剂液面超过矿石上表面100mm，浸泡温度为50摄氏度，浸泡3小时后，将浸出液放出至储池。当浸出液镍离子浓度低于3g/l时，浸出液调酸后返回浸出池继续浸出，当镍离子浓度高于或等于3g/l时，浸出液送至下个处理工序。配制新的浸出剂泵入浸出池中继续浸出，当浸出渣中镍含量低至0.24%时，用清水将浸出渣表面的酸及硫酸镍洗净，并将浸出渣从浸出池中取出，而洗水配入硫酸做浸出剂循环使用。浸出周期为28天，浸出率为85.4%。

实施例3

硅镁镍矿含镍1.0%，首先将硅镁镍矿用破碎机破碎至15～30mm之间；将破碎后的矿石均匀装进经过防腐处理的浸出池中，装料深度为5m；将配制好的硫酸浓度为50g/l的硫酸水溶液泵入池内，浸出剂液面超过矿石上表面300mm，浸泡温度为30摄氏度，浸泡20小时后，将浸出液放出至储池。当浸出液镍离子浓度低于2g/l时，浸出液返调酸后返回浸出池继续浸出，当镍离子浓度高于或等于2g/l时，浸出液送至下个处理工序。当浸出渣中镍含量降低至0.24%时，用清水将浸出渣表面的酸及硫酸镍洗净，并将浸出渣从浸出池中取出，而洗水配入硫酸做浸出剂循环使用。浸出周期为30天，浸出率为82.48%。

实施例4

硅镁镍矿含镍1.0%，首先将硅镁镍矿用破碎机破碎至15～30mm之间；将破碎后的矿石均匀装进经过防腐处理的浸出池中，装料深度为1m；将配制好的硫酸度为10g/l的硫酸水溶液泵入池内，浸出剂液面超过矿石上表面10mm，浸泡温度为30摄氏度，浸泡20小时后，将浸出液放出至储池。当浸出液镍离子浓度低于2g/l时，浸出液返调酸后返回浸出池继续浸出，当镍离子浓度高于或等于2g/l时，浸出液送至下个处理工序。当浸出渣中镍含量降低至0.24%时，用清水将浸出渣表面的酸及硫酸镍洗净，并将浸出渣从浸出池中取出，而洗水配入硫酸做浸出剂循环使用。浸出周期为31天，浸出率为82%。

实施例5

硅镁镍矿含镍1.3%，首先用破碎机破碎至0.5～10mm之间；将破碎后的矿石均匀装进经过防腐处理的浸出池中，装料深度为3m，洗水配入硫酸至酸浓度为100g/l做浸出剂泵入池内，浸出剂液面没过矿石上表面10mm，浸泡温度为10摄氏度，浸泡2小时后，将浸出液自底部出液口排至储池中。当浸出液镍离子浓度低于3g/l时，浸出液调酸后返回浸出池继续浸出；当浸出液镍离子浓度高于3g/l时，浸出液送至下个处理工序。配制新的浸出剂泵入浸出池中，继续浸出，浸出渣中镍含量达到0.28%时，用清水将浸出渣表面的酸及硫酸镍洗净，并将浸出渣从浸出池中取出，而洗水配入硫酸做浸出剂循环使用。浸出周期为24天，浸出率为83.8%。

Claims

1.一种硅镁镍矿池浸提取镍钴的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)将硅镁镍矿破碎成矿石颗粒；2)将所述矿石颗粒装入浸出池；3)从所述浸出池顶部的进液口打入浸出剂对所述矿石颗粒进行浸泡，所述浸出剂液面没过所述矿石颗粒；4)将浸出液从所述浸出池的底部出液口放出；5)配置新浸出剂，重复执行步骤3)和步骤4)，直至矿石中的镍含量低于预定值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤4)中，如果从所述浸出池底部放出的浸出液中的镍含量低于预定值，则浸出液配入硫酸后返回浸出池中继续浸出，否则将浸出液排放后执行步骤5)。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤5)之后，将所述浸出池内的矿渣用水清洗，洗水配入硫酸做浸出剂循环使用。

4.根据权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，所述颗粒直径为0.5mm-30mm。

5.根据权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，所述浸出池内矿石的厚度为1m-5m，浸出剂液面没过矿石表面10mm-300mm。

6.根据权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，所使用的浸出剂为硫酸溶液或含镍离子的硫酸溶液。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述浸出剂中的硫酸浓度为10 g/l-100g/l。

8.根据权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，步骤3)中的浸泡时间为2-20小时，温度为10-80摄氏度。