CN104313317A - 一种镍钼矿氧化酸浸出镍和钼的方法 - Google Patents

一种镍钼矿氧化酸浸出镍和钼的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种镍钼矿氧化酸浸出镍和钼的方法，该方法是将由镍钼矿粉和软锰矿粉组成的混合物料与酸溶液混合后，加入到高压反应釜内；再向高压反应釜内添加可溶性硫酸盐，进行高温高压反应浸出后，固液分离，得到含镍和钼的酸浸出液；该方法实现了镍和钼的同时高效浸出，且工艺流程短，生产成本低；另外避免了采用传统的焙烧工艺，无有害烟气污染，环境友好，满足工业生产要求。

Description

一种镍钼矿氧化酸浸出镍和钼的方法
技术领域
本发明涉及一种镍钼矿氧化酸浸出镍和钼的方法，属于湿法冶金领域。
背景技术
镍钼矿属于沉积型黑色页岩矿床，为我国特有的一种多金属矿物资源。它主要分布在贵州、湖南、江西、云南和浙江等华南地区，属沉积型镍钼钒多金属矿。镍钼矿中镍和钼主要以硫化物形式存在。镍的存在形态各地有所差异，主要以方硫镍矿、硫镍矿和针镍矿等矿物赋存；钼则主要赋存于一种非晶质胶状硫化物中。镍钼矿属于难选、难冶的低品位复杂矿。
目前镍钼矿的分解主要采用：镍钼矿空气氧化焙烧—NaOH、Na2CO3混碱浸出提钼；镍钼矿空气氧化焙烧后，加碱二次焙烧—水浸提钼；镍钼矿空气氧化焙烧—低温硫酸化焙烧—水浸提取镍和钼；镍钼矿NaClO、NaOH混合溶液直接浸出提钼。镍钼矿空气氧化焙烧过程会产生大量的含硫烟气，治理成本高，环保压力大。虽然镍钼矿NaClO、NaOH混合溶液直接浸出不存在烟气污染问题，但生产成本高，且其该技术只能提取钼。专利CN103966432A公布了一种非晶质硫化镍钼矿氧化转化浸出镍钼的方法，该技术能够获得高镍浸出率，但是钼的浸出率都低于85％。专利CN103276209A公布了一种高碳镍钼矿催化氧化镍钼分离的方法，该技术以氯化钠和硝酸钠为催化剂，以软锰矿为氧化剂，用硫酸溶液作浸出液，可以获得高镍浸出率，但是钼的浸出率只有3.74％。
发明内容
针对上述现有技术中对镍钼矿的各种处理工艺存在的缺陷，本发明的目的是在于提供一种基于氧化结合络合酸浸对镍钼矿进行高温高压处理，能同时高效浸出镍和钼的方法，该方法操作简单、环境友好、生产成本低，满足工业化生产要求。
本发明提供了一种镍钼矿氧化酸浸出镍和钼的方法，该方法是将按质量比1:0.05～0.5组成的镍钼矿粉和软锰矿粉混合物料与氢离子浓度在1～5mol/L之间的酸溶液混合后，加入到高压反应釜内；再向高压反应釜内添加可溶性硫酸盐以调节酸溶液中的硫酸根离子总浓度达到1.5～5mol/L，在温度为110～250℃的条件下反应浸出后，固液分离，得到含镍和钼的酸浸出液。
本发明的镍钼矿氧化酸浸出镍和钼的方法还包括以下优选方案：
优选的方案中镍钼矿粉和软锰矿粉混合物料与酸溶液按固液比1:1.5～6g/mL混合；最优选为镍钼矿粉和软锰矿粉混合物料与酸溶液按固液比1:2～4g/mL混合。
优选的方案中反应浸出在温度为120～200℃的条件下进行；最优选为在130～180℃的条件下进行。
优选的方案中反应浸出的时间为0.5～6h；最优选为1.5～3h。
优选的方案中可溶性硫酸盐为Na2SO4和/或K2SO4。
优选的方案中酸溶液为硫酸和/或盐酸溶液。
优选的方案中酸溶液中的硫酸根离子来源于可溶性硫酸盐，或者同时来源于硫酸和可溶性硫酸盐。
优选的方案中镍钼矿粉粒度在-80目以下。
优选的方案中软锰矿粉粒度在-100目以下。
本发明解决的技术难题与本发明方案带来的有益效果：通过发明人的大量研究发现：在软锰矿氧化剂和硫酸根离子络合剂存在的条件下，镍钼矿在适当浓度的酸溶液在高温高压下发生以下一系列反应：(1)NiS2+7MnO2+12H+→Ni2++7Mn2++2SO4 2-+6H2O，(2)Ni3S4+15MnO2+28H+→3Ni2++15Mn2++4SO4 2-+14H2O，(3)NiS+4MnO2+8H+→Ni2++4Mn2++SO4 2-+4H2O，(4)MoS2+9MnO2+16H+→MoO2 2++9Mn2++2SO4 2-+8H2O，(5)2MoO2 2++2SO4 2-+H2O→[Mo2O5(SO4)2]2-+2H+，(6)MoO2 2++4HSO4 -→[MoO2(HSO4)4]2-；研究结果表明，反应完成后镍以Ni2+的形态进入溶液，而钼绝大部分转变为可溶性的络合阴离子进入酸性溶液，从而与脉石有效分离。与已有的技术相比具有以下优点及效果：实现了镍和钼的同时高效浸出，且工艺流程短，生产成本低；另外避免了传统的焙烧工艺，无有害烟气污染，环境友好。
具体实施方式
以下实施例旨在进一步说明本发明内容，而不是对本发明的保护范围作进一步限定。
实施例1
取含2.2％钼和1.9％镍的-120目镍钼矿500g，加入-110目的软锰矿30g，按固液比1:3g/mL加入4mol/L的H2SO4溶液在高压反应釜内混合，在130℃温度下反应浸出3h，冷却后液固分离。镍浸出率为94.2％，钼浸出率为90.1％。
实施例2
取含1.8％钼和3.3％镍的-150目镍钼矿1000g，加入-100目的软锰矿500g，按固液比1:2g/mL加入1.5mol/L的HCl溶液在高压反应釜内混合，加入900gNa2SO4，在180℃温度下反应浸出1.5h，冷却后液固分离。镍浸出率为99.3％，钼浸出率为97.3％。
实施例3
取含3.5％钼和2.7％镍的-180目镍钼矿500g，加入-120目的软锰矿100g，按照固液比1:4g/mL加入1mol/L的H2SO4溶液在高压反应釜内混合，加入250gK2SO4，在160℃温度下反应浸出3h，冷却后液固分离。镍浸出率为98.5％，钼浸出率为98.7％。

Claims (9)

1.一种镍钼矿氧化酸浸出镍和钼的方法，其特征在于，将按质量比1:0.05～0.5组成的镍钼矿粉和软锰矿粉混合物料与氢离子浓度在1～5mol/L之间的酸溶液混合后，加入到高压反应釜内；再向高压反应釜内添加可溶性硫酸盐以调节酸溶液中的硫酸根离子总浓度达到1.5～5mol/L，在温度为110～250℃的条件下反应浸出后，固液分离，得到含镍和钼的酸浸出液。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的镍钼矿粉和软锰矿粉混合物料与酸溶液按固液比1:1.5～6g/mL混合。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的反应浸出在温度为120～200℃的条件下进行。
4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，反应浸出的时间为0.5～6h。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的可溶性硫酸盐为Na2SO4和/或K2SO4。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的酸溶液为硫酸和/或盐酸溶液。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，酸溶液中的硫酸根离子来源于可溶性硫酸盐，或者同时来源于硫酸和可溶性硫酸盐。
8.根据权利要求1、2、3、5、6或7所述的方法，其特征在于，所述的镍钼矿粉粒度在-80目以下。
9.根据权利要求1、2、3、5、6或7任一项所述的方法，其特征在于，所述的软锰矿粉粒度在-100目以下。
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