CN107130109A - 一种红土矿加压浸出过程中抑制杂质元素的方法 - Google Patents

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刘元戎
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Abstract

本发明公开了一种红土矿加压浸出过程中抑制杂质元素的方法，属于湿法冶金领域，以解决在红土矿加压浸出过程中杂质元素浸出率高，增加杂质元素净化负担的问题。本发明用浓硫酸加压浸出有价金属后，在高温高压条件下用惰性气体顶入氧化，通过降低反应平衡酸度，不但降低了浸出液中的残酸，还能促使杂质元素的进一步水解，杂质元素水解渣渣型好，降低杂质元素的浸出率；在加压浸出末端加入氧化镁，借助工艺自身的高温高压条件，不需要额外增加热量，对有价金属镍钴的浸出率影响较小，而铁、铝、铬的浸出率下降幅度较大，从而减轻后续流程中杂质元素的净化负担，为回收镍钴有价金属创造良好条件。

Description

一种红土矿加压浸出过程中抑制杂质元素的方法
技术领域
本发明属于湿法冶金领域，具体涉及一种红土矿加压浸出过程中抑制杂质元素的方法。
背景技术
在红土矿加压浸出过程有大量的杂质元素，如铁、铝、铬等会随着有价金属镍钴一块被浸出，随着镍钴浸出率的提高，杂质元素的浸出率也在升高。为了保证镍钴有较高的浸出率，一般加压浸出液中会有20-60g/l的残酸，此时铁的浸出率约为2-3%，铝的浸出率为50-70%，铬的浸出率为10-30%。在提取镍钴有价金属离子时，需先净化除杂，通常加入中和剂使铁、铝、铬形成氢氧化物沉淀后再过滤分离。当杂质元素含量较多时，中和除杂产出的氢氧化物量大且有价金属镍钴夹带较为多，对有价金属镍钴回收率影响较大。
发明内容
本发明提供了一种红土矿加压浸出过程中抑制杂质元素的方法，以解决在红土矿加压浸出过程中杂质元素浸出率高，增加杂质元素净化负担的问题。
为了达到上述目的，本发明的技术方案为：
一种红土矿加压浸出过程中抑制杂质元素的方法，包括以下步骤：
步骤一、取一定量红土矿，按照红土矿酸耗加入浓硫酸，升温至230-250℃，保温反应0.5-1h；
步骤二、在200-220℃和1.5-2.4Mpa压力条件下，用1.7-2.6Mpa的压力将惰性气体顶入10-20kg/t·矿的氧化镁，继续保温反应0.5-1h。
为了进一步实现本发明，步骤二中加入氧化镁的时机为在镍钴浸出完成后，液固尚未分离时。
为了进一步实现本发明，步骤二中保温反应的温度为200-220℃。
为了进一步实现本发明，步骤一中加入浓硫酸的量为190-250kg/t·矿。
本发明相较于现有技术的有益效果为：
本发明在高温高压的条件下加入氧化镁，通过降低反应平衡酸度，不但降低了浸出液中的残酸，还能促使杂质元素的进一步水解，杂质元素水解渣渣型好，降低杂质元素的浸出率；在加压浸出末端加入氧化镁，借助工艺自身的高温高压条件，不需要额外增加热量，对有价金属镍钴的浸出率影响较小，而铁、铝、铬的浸出率下降幅度较大，从而减轻后续流程中杂质元素的净化负担，为回收镍钴有价金属创造良好条件。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
一种红土矿加压浸出过程中抑制杂质元素的方法，包括以下步骤：
步骤一、取一定量红土矿，按照3：1的液固比配置浆料泵入加压釜中，按照红土矿酸耗加入190-250kg/t·矿的浓硫酸，升温至230-250℃，保温反应0.5-1h；
步骤二、在镍钴浸出完成后，液固尚未分离时，在200-220℃和1.5-2.4Mpa压力条件下，用1.7-2.6Mpa的压力将惰性气体（氮气）顶入10-20kg/t·矿的氧化镁，继续在200-220℃下保温反应0.5-1h。
实施例1：
某红土矿化学成分（%）Ni 1.21、Fe 45.24、Co 0.12、Mg 1.24、Al 2.61、Cr 1.33、Mn1.19，配置成30%的浆料，浓硫酸加入量为220kg/t·矿，将温度升高至250℃保温反应1h。将氧化镁配置成20%乳液，在220℃和2.4Mpa压力条件下，用2.6Mpa的压力将氮气顶入15kg/t·矿的氧化镁，220℃下继续保温反应0.5h。降温后过滤，得到加压浸出渣和加压浸出液。加压浸出渣成分（%）Ni 0.061、Fe 53.24、Co 0.0052、Mg 0.24、Al 2.14、Cr 1.41、Mn 0.31，加压浸出液化学成分（g/l）Ni 3.83、Fe 0.47、Co 0.38、Mg 0.57、Al 1.15、Cr 0.13、Mn3.27，加压浸出过程中镍钴浸出大于96%，而杂质元素铁的浸出率为0.31%，铝的浸出率为13.22%，铬的浸出率为2.93%，与末端不加氧化镁相比，有价金属镍钴浸出率变化不大，而杂质元素的浸出率大幅下降，从而减轻了后续除杂工序处理。
实施例2：
某红土矿化学成分（%）Ni 1.02、Fe 47.51、Co 0.10、Mg 0.86、Al 2.14、Cr 1.97、Mn0.85，配置成30%的浆料，浓硫酸加入量为190kg/t·矿，将温度升高至240℃保温反应40min。将氧化镁配置成20%乳液，在210℃和1.9Mpa的压力条件下，用2.1Mpa的压力将氮气顶入20kg/t·矿的氧化镁，210℃下继续保温反应1h。降温后过滤，得到加压浸出渣和加压浸出液。加压浸出渣成分（%）Ni 0.033、Fe 57.31、Co 0.0041、Mg 0.22、Al 2.26、Cr 2.20、Mn 0.28，加压浸出液化学成分（g/l）Ni 3.23、Fe 0.55、Co 0.41、Mg 0.62、Al 0.95、Cr0.22、Mn 2.55，加压浸出过程中镍钴浸出大于95%，而杂质元素铁的浸出率为0.35%，铝的浸出率为13.31%，铬的浸出率为3.35%，与末端不加氧化镁相比，有价金属镍钴浸出率变化不大，而杂质元素的浸出率大幅下降，从而减轻了后续除杂工序处理。
实施例3
某红土矿化学成分（%）Ni 1.08、Fe 43.35、Co 0.90、Mg 2.56、Al 2.18、Cr 1.79、Mn0.76，配置成30%的浆料，浓硫酸加入量为250kg/t·矿，将温度升高至230℃保温反应0.5h。将氧化镁配置成20%乳液，在200℃和1.5Mpa的压力条件下，用1.7Mpa的压力将氮气顶入10kg/t·矿的氧化镁，200℃下继续保温反应0.5h。降温后过滤，得到加压浸出渣和加压浸出液。加压浸出渣成分（%）Ni 0.041、Fe 51.26、Co 0.0032、Mg 0.61、Al 2.15、Cr 2.12、Mn0.18，加压浸出液化学成分（g/l）Ni 3.62、Fe 0.71、Co 0.32、Mg 6.62、Al 1.07、Cr 0.15、Mn 0.48，加压浸出过程中镍钴浸出大于95%，而杂质元素铁的浸出率为0.49%，铝的浸出率为14.93%，铬的浸出率为2.51%，与末端不加氧化镁相比，有价金属镍钴浸出率变化不大，而杂质元素的浸出率大幅下降，从而减轻了后续除杂工序处理。
实施例4
某红土矿化学成分（%）Ni 1.15、Fe 45.16、Co 0.11、Mg 0.42、Al 2.07、Cr 1.59、Mn0.58，配置成30%的浆料，浓硫酸加入量为230kg/t·矿，将温度升高至250℃保温反应1h。将氧化镁配置成20%乳液，在220℃和2.4Mpa压力条件下，用2.6Mpa的压力将氮气顶入18kg/t·矿的氧化镁，220℃下继续保温反应40min。降温后过滤，得到加压浸出渣和加压浸出液。加压浸出渣成分（%）Ni 0.031、Fe 53.13、Co 0.0029、Mg 0.12、Al 2.11、Cr 1.78、Mn 0.40，加压浸出液化学成分（g/l）Ni 3.83、Fe 0.65、Co 0.34、Mg 0.52、Al 0.91、Cr 0.11、Mn0.62，加压浸出过程中镍钴浸出大于95%，而杂质元素铁的浸出率为0.43%，铝的浸出率为13.12%，铬的浸出率为2.08%，与末端不加氧化镁相比，有价金属镍钴浸出率变化不大，而杂质元素的浸出率大幅下降，从而减轻了后续除杂工序处理。
实施例5
某红土矿化学成分（%）Ni 1.06、Fe 47.11、Co 0.12、Mg 0.48、Al 2.25、Cr 2.04、Mn0.75，配置成30%的浆料，浓硫酸加入量为200kg/t·矿，将温度升高至230℃保温反应1h。将氧化镁配置成20%乳液，在210℃和1.9Mpa压力条件下，用2.1Mpa的压力将氮气顶入16kg/t·矿的氧化镁，210℃下继续保温反应50min。降温后过滤，得到加压浸出渣和加压浸出液。加压浸出渣成分（%）Ni 0.042、Fe 55.42、Co 0.0038、Mg 0.11、Al 2.31、Cr 2.28、Mn 0.18，加压浸出液化学成分（g/l）Ni 3.53、Fe 0.77、Co 0.32、Mg 0.51、Al 1.13、Cr 0.12、Mn0.67，加压浸出过程中镍钴浸出大于95%，而杂质元素铁的浸出率为0.49%，铝的浸出率为15.06%，铬的浸出率为1.76%，与末端不加氧化镁相比，有价金属镍钴浸出率变化不大，而杂质元素的浸出率大幅下降，从而减轻了后续除杂工序处理。

Claims (4)

1.一种红土矿加压浸出过程中抑制杂质元素的方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一、取一定量红土矿，按照红土矿酸耗加入浓硫酸，升温至230-250℃，保温反应0.5-1h；
步骤二、在200-220℃和1.5-2.4Mpa压力条件下，用1.7-2.6Mpa的压力将惰性气体顶入10-20kg/t·矿的氧化镁，继续保温反应0.5-1h。
2.如权利要求1所述的红土矿加压浸出过程中抑制杂质元素的方法，其特征在于：步骤二中所述加入氧化镁的时机为在镍钴浸出完成后，液固尚未分离时。
3.如权利要求1或2所述的红土矿加压浸出过程中抑制杂质元素的方法，其特征在于：步骤二中所述保温反应的温度为200-220℃。
4.如权利要求3所述的红土矿加压浸出过程中抑制杂质元素的方法，其特征在于：步骤一中所述加入浓硫酸的量为190-250kg/t·矿。
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