CN208949361U - 一种低镁褐铁型红土镍矿的处理装置系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低镁褐铁型红土镍矿的处理装置系统，该处理装置系统包括依次连通磨矿预处理装置、硝酸加压浸出装置、中和除铁铝装置、中和沉淀镍钴装置、树脂柱吸附回收装置和蒸发干燥装置。依据本实用新型所述处理装置系统，通过各装置之间的协同配合，可实现对红土镍矿中钴、镍金属高效充分浸出回收的同时，将处理工艺中添加使用的化学用剂配合配合红土镍矿中钙、镁金属全部转化为可直接回收利用的硝酸钙镁混合肥料，实现对资源完全充分利用处理，解决以往对低镁褐铁型红土镍矿综合利用的难题。并且整个处理过程中排出的物质均为可直接回收利用的产品，无废水/废渣/废气排放，处理步骤简单易控、低能耗、低成本，工业实用价值高。

Description

一种低镁褐铁型红土镍矿的处理装置系统

技术领域

本实用新型属于湿法冶金与化工技术领域，具体涉及红土镍矿资源回收利用处理装置，特别涉及一种低镁褐铁型红土镍矿的处理装置系统。

背景技术

镍是一种非常重要的战略物质，主要用于生产不锈钢、合金、新能源电池等。镍产品广泛应用于航空、航天、石油化工、机械制造及能源材料等。我国镍原料严重缺乏，尤其是2016年以后，随着新能源汽车的发展，三元锂电池需求巨大，镍金属供不应求的局面变的十分严重。从我国精炼镍生产情况来看，我国精炼镍的产量难以满足国内需求，精炼镍仍需从国外进口。根据海关总署统计的数据显示，2007-2016年我国精炼镍及合金的进口量总体保持快速增长，进口数量从10.53万吨增至37.07万吨，年复合增速达 15.01%；2007-2016年我国精炼镍及合金的出口量相对进口量较少，2016年出口量仅1.67万吨；2007-2016年我国精炼镍及合金的净进口量均为正值，近两年进口和出口的差距逐步扩大，我国一直为净进口国。2016年，我国精炼镍的对外依存度达 42.48%，精炼镍的需求也依赖于进口。

根据2017年美国地质调查局发布的数据显示，全球探明镍（按镍矿中镍含量折算）基础储量约7800万公吨，资源总量1.30亿吨，基础储量中约60%为红土镍矿，约40%为硫化镍矿。因此，如何从红土镍矿中经济高效的提取镍是个急需解决的问题。

现有从红土镍矿中提取镍的技术有火法处理工艺和湿法处理工艺：（1）火法处理工艺适合高镁、高硅为主的红土镍矿，这种矿石含钴、镍金属比褐铁型矿石高，矿石经火法处理后产出镍铁后鋶。火法处理工艺的缺点是能耗较大，对电力的依赖性很大，并且金属回收率较低。（2）湿法处理工艺可分为还原焙烧—常压氨浸工艺或酸浸工艺和高压酸浸工艺。其中，（a）还原焙烧—氨浸工艺适用于褐铁型矿，这种工艺前端的干燥、焙烧和还原工序能耗高，后段中的氨浸工艺虽然铁不浸出，但是氨水消耗量大，工作环境恶劣，并且后续废水处理较困难，金属镍和钴的回收率低；（b）而常压酸浸工艺中，虽然钴和镍的浸出率提高，但是在整个湿法处理过程中，杂质浸出多，特别是铁含量高的情况下，铁处理困难，渣量大，对环境的造成的压力较大，并且辅料消耗巨大。（c）高压酸浸工艺适合于处理镁含量较低（＜5%）的红土镍矿，在浸出过程中会消耗大量的硫酸，但是浸出液中的铁含量较低，铁主要富集与浸出尾渣中，在原料中铁含量较高的情况下，浸出尾渣中的铁含量可以达到40%以上，但是由于渣中含硫元素较高，此铁渣很难用做炼钢原料，造成较大的浪费；此外，传统的高压浸出工艺浸出温度较高、压力较大，因浸出杂质较多，所以工艺复杂，流程长，对高压釜及配套加压设备的要求高，设备投资大；再者，因为该工艺是使用硫酸体系，所以易造成高压设备中的钙镁结垢严重，导致设备使用效率低，所以高压硫酸浸出工艺在工业化应用的效果并不理想。

低镁褐铁型红土镍矿具有低镁、高铁特点，由于其含铁高，用传统火法处理，则钴镍回收率低；若适用传统湿法处理，高压硫酸浸出不仅辅料消耗巨大，而且高铁浸出尾渣难以利用，对环境造成较大污染。因此传统的处理工艺均不能较好的处理低镁褐铁型红土镍矿。研究一种能够实现对低镁褐铁型红土镍矿进行综合回收利用的处理装置系统，具有显著工业实用价值。

实用新型内容

本实用新型为克服现有技术难以对低镁褐铁型红土镍矿进行综合回收利用的难题，提供一种低镁褐铁型红土镍矿的处理装置系统。依据本实用新型所述处理装置系统，可实现对红土镍矿中钴、镍、铁的高效浸出回收的同时，将处理过程中加入的所有化学用剂配合红土镍矿中钙、镁金属全部转化为可直接回收利用的硝酸钙镁混合化肥，将原料中的镍、钴、铁、钙、镁分别做成产品，实现对低镁褐铁型红土镍矿资源的充分回收利用处理效果。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种低镁褐铁型红土镍矿的处理装置系统，该装置系统包括依次连通的磨矿预处理装置、硝酸加压浸出装置、中和除铁铝装置、中和沉淀镍钴装置、树脂柱回收镍钴装置和蒸发干燥装置；

所述磨矿预处理装置，用于对低镁褐铁型红土镍矿进行破碎预处理；

所述硝酸加压浸出装置，用于接收经所述磨矿预处理装置破碎后的矿料，并以硝酸为浸出剂对所述矿料进行加压酸浸处理；

所述中和除铁铝装置，用于接收所述硝酸加压浸出装置的浸出溶液，并对所述浸出溶液进行中和调PH处理，使所述浸出溶液中的铁、铝金属元素转化为为沉淀被排出；

所述中和沉淀镍钴装置，用于接收经所述中和除铁铝装置处理后的溶液，并对该溶液进行中和沉淀镍钴处理；

所述树脂柱回收镍钴装置，用于接收经所述中和沉淀钴镍装置处理后的溶液，并对该溶液进行树脂吸附钴镍处理；

所述蒸发干燥装置，用于接收经所述树脂柱回收镍钴装置吸附回收镍钴后的溶液，并对该溶液中的钙镁元素配比及溶液PH进行调节后，对调节后的溶液进行蒸发浓缩干燥处理，从而得到硝酸钙镁混合物。

其中，所述硝酸钙镁混合物，是指硝酸钙和硝酸镁的混合物。进一步，该混合物可直接作为硝酸钙镁混合化肥产品，直接回收利用。

进一步，所述低镁褐铁型红土镍矿中含有：钴 0.02~0.15%，镍 0.5~1.5%，铁35~45%，钙 0.1~1%，镁 0.5~4%，铝 0.5~2%，硅：0.1~1%。

依据本实用新型所述处理装置系统，预先将待处理的低镁褐铁型红土镍矿经磨矿预处理装置进行破碎处理，起到将矿料破碎细化的效果。再将破碎后的矿料再输送至硝酸加压浸出装置中，所述硝酸加压浸出装置中盛有与所述破碎后矿料相适配的硝酸溶液，并可调节到相适配的压力状态，对破碎后矿料进行加压浸出处理，使矿料中的镍、钴等金属元素，尤其是钴镍金属能够被高效浸出到浸出液中。经所述硝酸高压浸出装置处理后的浸出溶液，进入所述中和除铁铝装置中，选用氧化钙或氧化镁作为中和剂，对浸出溶液进行中和调PH处理，从而使浸出溶液中的铁、铝金属元素转化为氢氧化物沉淀排出。经所述中和除铁铝装置处理后的溶液，再进入所述中和沉淀镍钴装置中，经氧化镁或氧化钙进一步中和调PH处理，使溶液中镍、钴金属元素转化为氢氧化镍和氢氧化钴沉淀回收利用。经所述中和沉淀镍钴后的溶液，再进入树脂柱吸附回收镍钴装置，利用该装置中的树脂柱对上述溶液中的残余的镍、钴金属元素进行进一步深度吸附回收，使处理后溶液中主要包含钙、镁、氮等元素。最后，将经所述树脂吸附回收镍钴装置处理后的溶液，进一步输送到蒸发干燥装置中，先对溶液中的钙镁配比和PH调节，使调节后溶液PH值为7~8，且调节后溶液中元素含量为：镁4.0~8.0%、钙为13.0~17.0%、氮为11~15%，再经蒸发浓缩、喷雾干燥处理即得到能够直接作为混合化肥产品的硝酸钙镁混合物。

由此可见，依据本实用新型所述处理装置系统，通过上述各装置之间的协同运作，不仅能对所述低镁褐铁型红土镍矿中的镍、钴有价金属元素进行充分浸出回收，还能将矿料中的钙、镁金属元素配同处理过程中加入的氧化钙或氧化镁试剂，全部转化为可直接回收利用的硝酸钙镁混合化肥产品，实现对低镁褐铁型红土镍矿资源的充分回收利用效果。并且，有效避免处理过程中加入的化学试剂造成的二次污染问题，将加入的化学试剂也统一转化为产品回收，资源利用率高，环保价值意义大。

优选地，在所述磨矿预处理装置中，使破碎后的矿料中粒度为100~150μm的矿料颗粒数量占全部矿料的比例在80~90%以上。对应地，所述硝酸加压浸出装置中，硝酸用量为0.4~1.2g HNO₃/g矿料，硝酸溶液与矿料比例为3~8:1，加压浸出温度为150~250℃，搅拌转速为300~600rpm，浸出时间为50~150min，压力0.8~1.4Mpa。对应地，所述中和除铁铝装置中，选用氧化钙或氧化镁作为中和剂，并预先将浸出溶液加热至60~80℃，加入氧化钙或氧化镁调节溶液pH，进行沉淀除铁和铝，使处理后溶液中铁含量小于0.05g/L，铝含量小于0.05g/L。对应地，所述中和沉淀镍、钴装置中，优选用氢氧化钙或氢氧化镁作为中和剂，将除铁铝后的溶液加热至60~80℃，调节pH至5~7之间，沉淀得到氢氧化镍和氢氧化钴，使沉淀镍钴后的液体中镍和钴含量在0.005g/L以下，再将氢氧化镍和氢氧化钴经溶解、萃取后得到镍和钴的产品。对应地，经沉淀镍钴后的溶液，进入所述树脂回收装置后，经树脂柱吸附回收该溶液中残留的镍钴，使经树脂柱吸附回收后溶液中的镍钴浸出均小于0.0002g/L。对应地，所述蒸发浓缩装置中，预先将经树脂回收镍钴后的溶液进行镁钙配比及溶液PH调整，使调节后溶液PH值为7~8，且调节后溶液中元素含量为：镁4.0~8.0%、钙为13.0~17.0%、氮为11~15%后，再对调节好的溶液，进行蒸发浓缩、喷雾干燥处理得到可直接作为混合化肥硝酸钙镁混合物。

所述硝酸钙镁混合化肥是一种全新、全水溶、缓释多功能型肥料,适合于大多数农用化学品混用，其所含的6%左右的水溶性镁，能给作物迅速补充镁，提高作物体内叶绿素的含量，逐进光合作用，改善核酸转化和蛋白质合成，钙离子可以调节土壤酸碱度并逐进作物对土壤中氮、磷、钾的吸收量的增加，增加作物的抵抗力，在农业生产中得到大量使用。

依据上述优选方案，通过对本实用新型所述处理装置系统中，各装置部件在实际使用过程中对应的处理工艺中控制参数的优选控制，使该处理装置系统对矿料中镍、钴、铁、铝金属元素的浸出回收率更高，回收效率也更高。

进一步优选地，该装置系统还包括洗涤装置，所述洗涤装置与硝酸加压浸出装置的排渣口连通，用于接收和洗涤由所述硝酸加压浸出装置排出的浸出渣。

进一步，所述洗涤装置的侧壁上设置有铁渣排出口，用于洗涤后铁渣的排出。

进一步优选地，在所述洗涤装置和所述硝酸加压浸出装置之间还设置有循环水管，用于将洗涤装置内的洗涤液输送至硝酸加压浸出装置中循环使用。起到资源循环利用及实现无废水废渣排出效果。

进一步，该处置装置系统还包括设置在所述树脂柱回收镍钴装置和所述蒸发干燥装置之间的溶液调比装置；

所述溶液调比装置分别与所述树脂柱回收镍钴装置和蒸发干燥装置连通，用于接收经所述树脂柱回收镍钴装置处理后的溶液，并对该溶液进行钙镁配比及PH调节后，将调节后的溶液输送到所述蒸发干燥装置中进行蒸发浓缩干燥处理。

进一步，所述磨矿预处理装置为矿料破碎机，用于将低镁褐铁型红土镍矿进行破碎预处理；

所述硝酸加压浸出装置为高压反应釜，所述高压反应釜中盛有硝酸溶液，所述高压反应釜的进料口与所述矿料破碎机的出料口连通；

所述中和除铁铝装置和中和沉淀镍钴装置分别为一号沉淀池和二号沉淀池；所述一号沉淀池的进液口与所述高压反应釜的出液口连通；所述一号沉淀池的出液口与所述二号沉淀池的进液口连通；

所述树脂柱回收镍钴装置为内部设有树脂吸附柱的容器，该容器的进液口与所述二号沉淀池的出液口连通；

所述溶液调比装置为溶液容器，该溶液容器的进液口与所述二号沉淀池的出液口连通；

所述蒸发干燥装置为蒸发干燥机，该蒸发干燥机的进液口与所述溶液容器的出液口连通；

进一步，所述洗涤装置为洗涤池，该洗涤池的进口与所述高压反应釜的出料口连通；该洗涤池侧壁上的出液口与所述高压反应釜连通，用于将该洗涤池内的洗涤液输送至所述高压反应釜内循环使用；该洗涤池侧壁上还设置有出料口，用于洗涤后铁渣的排出。

进一步，所述一号沉淀池和二号沉淀池均为倒圆锥形容器，该倒圆锥形容器的底部设置有排渣管道，分别用于中和沉淀后氢氧化铁、氢氧化铝和氢氧化钴、氢氧化镍的排出收集。

此外，基于同一发明构思，所述中和除铁铝装置和所述中和沉淀镍钴装置，为能够同时满足中和除铁铝和中和沉淀镍钴操作需求的同一组合沉淀装置。

进一步，所述组合沉淀装置具体为配套设有滤网的沉淀装置，该组合沉淀装置分别与所述硝酸加压浸出装置和所述树脂柱回收镍钴装置连通；并在该装置底部设置有出料口。

所述组合沉淀装置具体为配套设有滤网的沉淀装置，该装置分别与所述硝酸加压浸出装置和所述树脂柱回收镍钴装置连通，用于接收所述硝酸加压浸出装置的浸出液，并对所述浸出液进行中和除铁铝，由所述滤网将处理所得铁铝沉淀过滤去除后，再对容器中的除铁铝的溶液进行中和沉淀镍钴处理，生成的镍钴沉淀通过底部设置的出料口排出；沉淀镍钴后的溶液则被输送至所述树脂柱回收钴镍装置，进行钴镍树脂吸附回收处理，从而同时满足中和除铁铝和中和沉淀镍钴操作需求。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

1、依据本实用新型发所述处理装置系统，实现对矿料中各种有价金属元素进行综合浸出回收的同时，还可将处理过程中加入的所有化合物质全部转化为可直接回收利用的硝酸钙镁混合化肥产品，有效避免处理过程中化学试剂使用对环境造成的二次污染问题，真正实现转废为宝，提高矿料处理工艺的经济适用价值和环保性。

2、依据本实用新型所述处理装置系统，可实现对低镁褐铁型红土镍矿中金属元素的高效回收处理，经过洗涤后铁渣中铁含量可达40~50%，可作为铁矿石原料售卖；矿料中的钙、镁元素配合处理过程中加入的钙镁硝酸盐和钙镁氧化物化学试剂，全部统一转化为可直接作为肥料产品销售的硝酸钙镁混合物，完全做到资源化处理，解决了以往对低镁褐铁型红土镍矿综合利用的难题。

3、依据本实用新型所述处理装置系统，可确保在整个处理过程中所排出的物质均是可直接对外销售使用的副产品，经济适用价值高，实现无废水/废渣/废气排放，环保性强。

4、依据本实用新型所述处理装置系统，各装置之间协同运行，具有浸出效果好，工艺简单，能耗低，生产成本低，工业实用性强的优点。

附图说明：

图1为本实用新型实施例1所述一种低镁褐铁型红土镍矿的处理装置系统的装置结构示意图。

图2为本实用新型实施例所述一种低镁褐铁型红土镍矿的处理装置系统运行原理示意图。

图3为本发明实施例2提供的另外一种低镁褐铁型红土镍矿的处理装置系统的装置结构示意图。

图4为本发明实施例3提供的另外一种低镁褐铁型红土镍矿的处理装置系统的装置结构示意图。

图中：1-磨矿预处理装置；2-硝酸加压浸出装置；3-中和除铁铝装置；4-沉中和沉淀镍钴装置；5-树脂吸附回收装置；6-蒸发干燥装置；7-洗涤装置；8-溶液调比装置；a-出料管；b-循环水管；b1-循环水泵；c1-第一输液管；c2-第二输液管；c3-第三输液管；c4-第四输液管；d-排渣管；e-开关阀门；f-铁渣出料管；k-排料管；h-出料管；m-出料口；A-组合沉淀装置；A1-可取出滤网。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本实用新型内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。

实施例1

如图1所示，本实用新型提供一种低镁褐铁型红土镍矿的处理装置系统，该装置系统包括依次连通的磨矿预处理装置1、硝酸加压浸出装置2、中和除铁铝装置3、中和沉淀镍钴装置4、树脂柱回收镍钴装置5、蒸发干燥装置6；其中，

所述磨矿预处理装置1为矿料破碎机；所述硝酸加压浸出装置2为高压反应釜；所述中和除铁铝装置3为呈倒圆锥形的一号沉淀池；所述中和沉淀镍钴装置4为呈倒圆锥形的二号沉淀池；所述树脂柱回收镍钴装置5为内部设有树脂吸附柱的容器；所述蒸发干燥装置为蒸发干燥机；

所述矿料破碎机的出料口与所述高压反应釜的进料口之间设置有出料管a；所述高压反应釜中盛有硝酸溶液，用于接收经所述磨矿预处理装置破碎后的矿料，并以硝酸为浸出剂对所述矿料进行加压酸浸处理，使矿料中的钴、镍、铁、铝等金属元素浸出到浸出溶液中；所述一号沉淀池和二号沉淀池均为倒圆锥形的容器，该容器的底部设置有排料管K，用于对应沉淀池中生成的沉淀的排出回收；所述一号沉淀池和二号沉淀池的侧壁上设置有进液口和出液口，且所述一号沉淀池的进液口与所述高压反应釜的出液口之间通过第一输液管c1连通，用于将高压反应釜内经硝酸加压浸出后的浸出液，输送到一号沉淀池内进行中和除铁铝处理；所述一号沉淀池的出液口与二号沉淀池的进液口之间通过第二输液管c2连通，用于将一号沉淀池内经中和除铁铝处理后的溶液，输送到二号沉淀池内，进行中和沉淀钴镍处理；所述二号沉淀池的出液口与所述树脂柱回收镍钴装置5的进液口之间通过第三输液管道c3连通，用于将二号沉淀池内经中和沉淀钴镍后的溶液，输送到树脂柱回收钴镍装置5中进行钴镍金属的深度吸附回收处理，使处理后的溶液中主要包含钙、镁、氮等元素；所述树脂柱回收镍钴装置5的出液口与所述蒸发干燥机的进液口之间通过第四输送管道c4连通，用于将经树脂柱吸附回收镍钴后的溶液，输送到蒸发干燥机内，对该溶液中的钙镁元素配比及溶液PH进行调节后，再将调节后的溶液进行蒸发浓缩干燥处理，从而将溶液中的钙、镁、氮元素统一转化为硝酸钙镁混合物产品；所述蒸发干燥机的底部设置有出料管h，用于蒸发浓缩干燥后所得硝酸钙镁混合物产品的排出回收。

进一步，该装置系统还包括洗涤装置7，所述洗涤装置7与硝酸加压浸出装置2的排渣口之间通过排渣管d连通，用于接收和洗涤由所述硝酸加压浸出装置排出的浸出渣。其中，经硝酸加压浸出装置2处理后，矿料中的大部分铁金属元素以赤铁矿形式沉淀进入浸出渣中，经过洗涤后铁含量较高的铁渣，可直接作为铁矿石原料售卖。所述洗涤装置7的侧壁上设置有铁渣出料管，用于洗涤后铁渣排出和回收。

进一步，所述洗涤装置7和所述硝酸加压浸出装置2之间还设置有循环水管b，该循环水管b上设置有循环水泵b1，用于将洗涤装置7内的洗涤液输送至硝酸加压浸出装置2中循环使用，既对洗涤液起到充分回收利用，还能避免废水排放二次污染危害。

运行原理：如图2所示，将待处理的低镁褐铁型红土镍矿经磨矿预处理装置1进行破碎处理，起到将矿料破碎细化的效果。再将破碎后的矿料再输送至硝酸加压浸出装置2中，所述硝酸加压浸出装置2中盛有与所述破碎后矿料相适配的硝酸溶液，并可调节到相适配的压力状态，对破碎后矿料进行加压浸出处理，使矿料中的镍、钴等金属元素，尤其是钴镍金属能够被高效浸出到浸出液中。经硝酸高压浸出装置2处理后的浸出渣，则进入洗涤装置7中，经冲洗后得到铁含量较高的铁渣产品，可直接作为铁矿石原料售卖。在洗涤装置7中洗涤使用后的洗涤液可由循环水管b循环到硝酸高压浸出装置2中继续使用。所述硝酸高压浸出装置2处理后的浸出溶液，进入所述中和除铁铝装置3中，选用氧化钙或氧化镁作为中和剂，对浸出溶液进行中和调PH处理，从而使浸出溶液中的铁、铝金属元素转化为氢氧化物沉淀排出。经所述中和除铁铝装置3处理后的溶液，再进入所述中和沉淀镍钴装置4中，经氧化镁或氧化钙进一步中和调PH处理，使溶液中镍、钴金属元素转化为氢氧化镍和氢氧化钴沉淀回收利用。经所述中和沉淀镍钴后的溶液，再进入树脂柱吸附回收镍钴装置5，利用该装置中的树脂柱对上述溶液中的残余的镍、钴金属元素进行进一步深度吸附回收，使处理后溶液中主要包含钙、镁、氮等元素。最后，将经所述树脂吸附回收镍钴装置5处理后的溶液，进一步输送到蒸发干燥装置6中，先对溶液中的钙镁配比和PH调节，使调节后溶液PH值为7~8，且调节后溶液中元素含量为：镁4.0~8.0%、钙为13.0~17.0%、氮为11~15%，再经蒸发浓缩、喷雾干燥处理即得到能够直接作为混合化肥产品的硝酸钙镁混合物。

整个处理装置系统，不仅能对所述低镁褐铁型红土镍矿中的镍、钴有价金属元素进行充分浸出回收，还能将矿料中的钙、镁金属元素配同处理过程中加入的氧化钙或氧化镁试剂，全部转化为可直接回收利用的硝酸钙镁混合化肥产品，实现对低镁褐铁型红土镍矿资源的充分回收利用效果。并且，有效避免处理过程中加入的化学试剂造成的二次污染问题，将加入的化学试剂也统一转化为产品回收，资源利用率高，环保价值意义大。

实施例2

如图2所示，本实用新型提供另外一种低镁褐铁型红土镍矿的处理装置系统，该装置系统与实施例1中所述装置系统的差别仅在于：在所述树脂柱吸附回收镍钴装置5和所述蒸发干燥装置6之间增设一溶液调比装置8；

所述溶液调比装置8分别与所述树脂柱回收镍钴装置5和蒸发干燥装置6连通，用于接收经所述树脂柱回收镍钴装置5处理后的溶液，并对该溶液进行钙镁配比及PH调节后，将调节后的溶液输送到所述蒸发干燥装置6中进行蒸发浓缩干燥处理。

实施例3

如图4所示，本实用新型再提供另外一种低镁褐铁型红土镍矿的处理装置系统，该处理装置系统相对于实施例2中所述处理装置系统的区别仅在于：用一个组合沉淀装置A代替原装置系统中的中和除铁铝装置3和中和沉淀镍钴装置4；

所述组合沉淀装置A具体为配套设有可取出滤网A1的沉淀装置，该组合沉淀装置A直接与所述硝酸加压浸出装置2和树脂柱吸附回收装置5连通，并在该装置底部设置有出料口m。

依据上述处理装置系统，经硝酸加压浸出装置1处理后的浸出液，直接进入所述组合沉淀装置A中，经中和除铁铝后，由所述可去除滤网A1将处理所得铁铝沉淀过滤去除后；再对装置中的除铁铝的溶液进行中和沉淀镍钴处理，生成的氢氧化钴和氢氧化镍沉淀由设置在底部的出料口m排出回收；沉淀镍钴后的溶液则被输送至所述树脂柱回收钴镍装置，进行钴镍树脂吸附回收处理。从而同时满足中和除铁铝和中和沉淀镍钴操作需求。

效果测试例

采用实施例1中所述处理装置系统，对含有钴 0.02~0.15%，镍 0.5~1.5%，铁35~45%，钙 0.1~1%，镁 0.5~4%，铝 0.5~2%，硅：0.1~1%的低镁褐铁型红土镍矿进行如下测试：

待处理的低镁褐铁型红土镍矿进入所述磨矿预处理装置1中，对其进行破碎处理，使破碎后的矿料中粒度为100~150μm的矿料颗粒数量占全部矿料的比例在80~90%以上。对应地，所述硝酸加压浸出装置中，硝酸用量为0.4~1.2gHNO₃/g矿料，硝酸溶液与矿料比例为3~8:1，加压浸出温度为150~250℃，搅拌转速为300~600rpm，浸出时间为50~150min，压力0.8~1.4Mpa。对应地，所述中和除铁铝装置中，选用氧化钙或氧化镁作为中和剂，并预先将浸出溶液加热至60~80℃，加入氧化钙或氧化镁调节溶液pH，进行沉淀除铁和铝，使处理后溶液中铁含量小于0.05g/L，铝含量小于0.05g/L。对应地，所述中和沉淀镍、钴装置中，优选用氢氧化钙或氢氧化镁作为中和剂，将除铁铝后的溶液加热至60~80℃，调节pH至5~7之间，沉淀得到氢氧化镍和氢氧化钴，使沉淀镍钴后的液体中镍和钴含量在0.005g/L以下，再将氢氧化镍和氢氧化钴经溶解、萃取后得到镍和钴的产品。对应地，经沉淀镍钴后的溶液，进入所述树脂回收装置后，经树脂柱吸附回收该溶液中残留的镍钴，使经树脂柱吸附回收后溶液中的镍钴浸出均小于0.0002g/L。对应地，所述蒸发浓缩装置中，预先将经树脂回收镍钴后的溶液进行镁钙配比及溶液PH调整，使调节后溶液PH值为7~8，且调节后溶液中元素含量为：镁4.0~8.0%、钙为13.0~17.0%、氮为11~15%后，再对调节好的溶液，进行蒸发浓缩、喷雾干燥处理得到可直接作为混合化肥硝酸钙镁混合物。

经检测：在上述测试例中，镍、钴金属浸出率大于95%，浸出液中铁含量小于0.5g/L；铁以赤铁矿形式沉淀进入渣中，经过洗涤后渣中铁含量可达40~50%，渣中氮元素含量小于0.02%，可作为铁矿石原料售卖；溶液中的钙镁经蒸发浓缩干燥后，得到硝酸钙镁的混合物，可做为肥料产品直接销售。整个处理过程可实现对红土镍矿中铁、铝、钴、镍的充分浸出回收，工艺简单，能耗低，并实现对处理过程中加入的所有化学用剂配合红土镍矿中钙、镁金属全部转化为可直接回收利用的硝酸钙镁混合物，做到资源完全充分利用处理，并实现无废水/废渣/废气排放。

Claims (9)

1.一种低镁褐铁型红土镍矿的处理装置系统，其特征在于，该装置系统包括依次连通的磨矿预处理装置、硝酸加压浸出装置、中和除铁铝装置、中和沉淀镍钴装置、树脂柱回收镍钴装置和蒸发干燥装置；

所述磨矿预处理装置，用于对低镁褐铁型红土镍矿进行破碎预处理；

所述硝酸加压浸出装置，用于接收经所述磨矿预处理装置破碎后的矿料，并以硝酸为浸出剂对所述矿料进行加压酸浸处理；

所述中和除铁铝装置，用于接收所述硝酸加压浸出装置的浸出溶液，并对所述浸出溶液进行中和调PH处理，使所述浸出溶液中的铁、铝金属元素转化为为沉淀被排出；

所述中和沉淀镍钴装置，用于接收经所述中和除铁铝装置处理后的溶液，并对该溶液进行中和沉淀镍钴处理；

所述树脂柱回收镍钴装置，用于接收经所述中和沉淀钴镍装置处理后的溶液，并对该溶液进行树脂吸附钴镍处理；

所述蒸发干燥装置，用于接收经所述树脂柱回收镍钴装置吸附回收镍钴后的溶液，并对该溶液中的钙镁元素配比及溶液PH进行调节后，对调节后的溶液进行蒸发浓缩干燥处理，从而得到硝酸钙镁混合物。

2.根据权利要求1所述的一种低镁褐铁型红土镍矿的处理装置系统，其特征在于，该装置系统还包括洗涤装置，所述洗涤装置与硝酸加压浸出装置的排渣口连通，用于接收和洗涤由所述硝酸加压浸出装置排出的浸出渣。

3.根据权利要求2所述低镁褐铁型红土镍矿的处理装置系统，其特征在于，所述洗涤装置的侧壁上设置有铁渣排出口，用于洗涤后铁渣的排出。

4.根据权利要求2所述的一种低镁褐铁型红土镍矿的处理装置系统，其特征在于，在所述洗涤装置和所述硝酸加压浸出装置之间还设置有循环水管，用于将洗涤装置内的洗涤液输送至硝酸加压浸出装置中循环使用。

5.根据权利要求4所述的一种低镁褐铁型红土镍矿的处理装置系统，其特征在于，该处置装置系统还包括设置在所述树脂柱回收镍钴装置和所述蒸发干燥装置之间的溶液调比装置；

所述溶液调比装置分别与所述树脂柱回收镍钴装置和蒸发干燥装置连通，用于接收经所述树脂柱回收镍钴装置处理后的溶液，并对该溶液进行钙镁配比及PH调节后，将调节后的溶液输送到所述蒸发干燥装置中进行蒸发浓缩干燥处理。

6.根据权利要求5所述的一种低镁褐铁型红土镍矿的处理装置系统，其特征在于，

所述磨矿预处理装置为矿料破碎机，用于将低镁褐铁型红土镍矿进行破碎预处理；

所述硝酸加压浸出装置为高压反应釜，所述高压反应釜中盛有硝酸溶液，所述高压反应釜的进料口与所述矿料破碎机的出料口连通；

所述中和除铁铝装置和中和沉淀镍钴装置分别为一号沉淀池和二号沉淀池；所述一号沉淀池的进液口与所述高压反应釜的出液口连通；所述一号沉淀池的出液口与所述二号沉淀池的进液口连通；

所述树脂柱回收镍钴装置为内部设有树脂吸附柱的容器，该容器的进液口与所述二号沉淀池的出液口连通；

所述溶液调比装置为溶液容器，该溶液容器的进液口与所述二号沉淀池的出液口连通；

所述蒸发干燥装置为蒸发干燥机，该蒸发干燥机的进液口与所述溶液容器的出液口连通；

进一步，所述洗涤装置为洗涤池，该洗涤池的进口与所述高压反应釜的出料口连通；该洗涤池侧壁上的出液口与所述高压反应釜连通，用于将该洗涤池内的洗涤液输送至所述高压反应釜内循环使用；该洗涤池侧壁上还设置有出料口，用于洗涤后铁渣的排出。

7.根据权利要求6所述的一种低镁褐铁型红土镍矿的处理装置系统，其特征在于，所述一号沉淀池和二号沉淀池均为倒圆锥形容器。

8.根据权利要求1所述的一种低镁褐铁型红土镍矿的处理装置系统，其特征在于，所述中和除铁铝装置和所述中和沉淀镍钴装置，为能够同时满足中和除铁铝和中和沉淀镍钴操作需求的同一组合沉淀装置。

9.根据权利要求8所述的一种低镁褐铁型红土镍矿的处理装置系统，其特征在于，所述组合沉淀装置具体为配套设有滤网的沉淀装置，该组合沉淀装置分别与所述硝酸加压浸出装置和所述树脂柱回收镍钴装置连通；并在该装置底部设置有排料口。