專利名稱：一種從低品位紅土鎳礦中強化氨浸取鎳鈷的工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種從含鎳礦物中提取鎳的工藝，尤其是一種從低品位紅土鎳礦中強 化氨浸取鎳鈷的方法。
背景技術：
目前，世界上的鎳雖然產自硫化鎳礦床居多，但作為巨大資源潛力的氧化鎳 礦-紅土鎳礦的采冶、開發，日益受到人們的重視。處理不同礦石的工藝原則流程可歸納 為(1)火法流程，(2)濕法氨浸流程，(3)濕法加壓酸浸流程。火法流程要求較高的鎳品位， 而對于鎳含量在1 %左右的紅土鎳礦則可采用濕法氨浸流程，如用濕法加壓酸浸流程，生產 工藝復雜、工藝環節、對設備的要求較高、輔料消耗高、加壓閥結疤嚴重、運營生產成本高等 問題，直接制約著企業的發展。而選擇濕法氨浸流程物料腐蝕性弱，設備材質要求較弱，易 于加工制作，并采用常壓浸出，設備結構簡單，試劑可循環使用。在紅土鎳礦冶煉過程中，氨 浸工藝是關鍵工序，氨浸過程、浸出效果直接決定鎳、鈷回收率的高低。氨浸出過程中粒度、 浸出劑的濃度、攪拌強度、供氧量、溫度、浸出時間等主要因素對浸出效果影響的研究是現 在需要解決的最主要的問題。
發明內容
本發明的目的在于針對低品位紅土鎳礦(Ni 0. 6 1. 2% )，提供一種工藝簡單、 流程短浸出效果好的一種從低品位紅土鎳礦中強化氨浸取鎳鈷的方法。本發明的目的是通過以下技術方案實現的。本發明的反應原理Ni+l/202+nNH3+C02 = Ni (NH3) n2++C032_Co+l/202+nNH3+C02 = Co (NH3) n2++C032_2Co (NH3) n2++l/202+C02 = Co (NH3) n2++C032_Fe+l/202+nNH3+C02 = Fe (NH3) n2++C032Fe0+nNH3+C02 = Fe (NH3) n2++C0:4Fe (NH3) n2++lOH2CHO2 = 4Fe (OH) 3 I +4 (n_2) NH3+8NH4+本發明的技術方案是一種從低品位紅土鎳礦中強化氨浸取鎳鈷的工藝，其特征 在于工藝由以下步驟a)從礦山開采出的鐵質鎳紅土礦，經過篩分，采用焙燒還原，使紅土鎳礦中鎳、鈷 和鐵的氧化物選擇性還原為金屬鎳、鈷和四氧化三鐵。焙砂返球磨機，加水磨細，粒度控制 在-0. 074mm占80%左右；b)將礦漿加浸出劑調整，控制礦漿液固重量比4 1 5 1;礦漿直接加入浸出 罐并通入空氣進行有價金屬(Ni、Co等)的一段浸出；c)將浸出液濃密分離，上清液一段過濾得成品液送萃取分離，一段浸渣加碳氨溶 液并通入空氣進行二段浸出；
d)對二段浸出液濃密分離，二段上清返回系統循環，二段浸出渣送磁選工序尾礦 處理；e)通過浸出液部分循環對浸出液進行調配，使浸出液中鎳離子濃度達到0.8 4. 5g/L，得含有鎳鈷的礦物成品液。所述用于浸礦用浸出劑為液氨、碳氨或者他們的混合物。由于碳氨具有穩定、廉 價、氨含量高和環境友好等特點，本發明優選的碳氨是碳酸氨或碳酸氫銨。所述有價金屬的浸出為礦物和浸出劑在攪拌浸出罐中于20°C 25°C下，通過物 理化學過程將礦物中鎳鈷等有價金屬轉入溶液。所述浸出罐為多級串聯，串聯數5 8 ；浸出罐之間通過溢流口相聯，漿狀物料從 上一級的溢流口溢流進入下一級浸出罐。所述礦漿加入是將已調整液固比的原始礦漿從串聯浸出罐的第一級加入，在最后 一級完成浸出過程。所述浸出劑的加入是將計量的液氨或碳氨與礦漿一起從串聯浸出罐的第一級加 入。所述浸出液循環調配時將有價金屬濃度達不到要求的浸出漿返回用于調整漿料 液固比。在本發明方法中，焙砂中鎳、鈷的浸出過程是一個氧化過程，氧化劑是空氣中的 氧。通入空氣是補充浸出劑中消耗的氧氣。所述氧化劑為氧氣、還原劑為焙砂中的金屬單質。在本發明方法中，物料的浸出PH值在10 10. 5之間，當PH大于10. 5時，浸出過 程中鎳氨絡合物不能穩定存在；PH小于10時，堿度過低，反應發生不完全，浸出渣率高，浸 出效果不好。本發明的低品位紅土鎳礦氨浸方法，其特征在于鐵鎳礦一段浸出后，鎳、鈷的浸出 率分別可達到78%、42. 7% (鎳鈷含量按1計算)，二段浸出后鎳、鈷浸出率82. 23%,60%o 一段浸出主要回收鎳，二段浸出回收鈷。在本發明中，最佳浸出溫度為20°C 25°C。在本發明中，最佳浸出時間為120min。在本發明中，最佳的鼓空氣速度應為60m3/h · t (焙砂)。在本發明中，最佳的浸出濃度為NH3/C02 = 75/55 (g · !^/(g · L-1)。本發明的優點在于強化氨浸技術具有浸出率高，試劑可循環使用，安全環保等特 點；本發明采用工業碳銨，提高了利用率，廉價、易儲運，經過在高原上的工業化應用，經濟 效益和社會效益十分明顯。
以下結合具體實施方式
對本發明作進一步詳細說明。圖1是本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式本發明采用廉價、易得的碳銨作為提取劑，利用一段浸出、二段浸出使鎳鈷以不
4穩定的氨絡離子形式存在與碳銨溶液中，實現高效提取紅土鎳礦中的鎳鈷，并實現工業化 應用。從礦山上開采出的鐵質鎳紅土礦，進行礦破碎、還原焙燒、球磨機細磨，粒度控制 在-0. 074mm占80%左右，將磨細的物料加到銨鹽溶液中，進行一段a、b、c、d、e五級浸出，通 過濃密分離，得到上清液精制含鎳溶液A，底流經過二段A、B 二級浸出，上清返回一級浸出 工序，底流至磁選進行選鐵工序。由上工業運作，鎳鈷平均浸出率可達到82. 23%和60%。 本發明具有顯著優勢，經過在高原上工業化應用，經濟效益和社會效益十分明顯。工業化生產實例1浸出條件為溫度25°C，L/S(液固比)為4/1，氧化浸出時間為120min。浸出結果 如下NH3/C02濃度對焙砂浸出影響
權利要求
一種從低品位紅土鎳礦中提取鎳鈷的強化氨浸工藝，其特征在于工藝由以下步驟a)從礦山開采出的鐵質鎳紅土礦，經過篩分，采用焙燒還原，使紅土鎳礦中鎳、鈷和鐵的氧化物選擇性還原為金屬鎳、鈷和四氧化三鐵，焙砂返球磨機，加水磨細，粒度控制在 0.074mm占80％左右；b)將礦漿加浸出劑調整，控制礦漿液固重量比4∶1～5∶1；礦漿直接加入浸出罐并通入空氣進行有價金屬(Ni、Co等)的一段浸出；c)將浸出液濃密分離，上清液一段過濾得成品液送萃取分離，一段浸渣加碳氨溶液并通入空氣進行二段浸出；d)對二段浸出液濃密分離，二段上清液返回系統循環，二段浸出渣送磁選工序尾礦處理；e)通過浸出液部分循環對浸出液進行調配，使浸出液中鎳離子濃度達到0.8～4.5g/L，得含有鎳鈷的礦物成品液。
2.根據權利要求1所述的從低品位紅土鎳礦中提取鎳鈷的強化氨浸工藝，其特征在于 所述用于浸礦的浸出劑用液氨、碳氨和水配制而成。
3.根據權利要求1所述的從低品位紅土鎳礦中提取鎳鈷的強化氨浸工藝，其特征在于 所述氧化劑為氧氣、還原劑為焙砂中的金屬單質。
4.根據權利要求1所述的從低品位紅土鎳礦中提取鎳鈷的強化氨浸工藝，其特征在于 所述浸出罐為多級串聯，串聯數5 8級。
5.根據權利要求1所述的從低品位紅土鎳礦中提取鎳鈷的強化氨浸工藝，其特征在 于，所述礦漿加入是將已調整液固比的原始礦漿從串聯浸出罐的第一級加入，在最后一級 完成浸出過程。
6.根據權利要求1所述的從低品位紅土鎳礦中提取鎳鈷的強化氨浸工藝，其特征在于 在本發明方法中，物料的浸出PH值在10 10. 5之間。
7.根據權利要求1所述的從低品位紅土鎳礦中提取鎳鈷的強化氨浸工藝，其特征在于 在本發明中，最佳浸出溫度為20°C 25°C。
8.根據權利要求1所述的從低品位紅土鎳礦中提取鎳鈷的強化氨浸工藝，其特征在于 在本發明中，最佳浸出時間為120min。
9.根據權利要求1所述的從低品位紅土鎳礦中提取鎳鈷的強化氨浸工藝，其特征在于 在本發明中，最佳的鼓空氣速度應為60m3/h · t (焙砂)。
10.根據權利要求1所述的從低品位紅土鎳礦中提取鎳鈷的強化氨浸工藝，其特征在 于在本發明中，最佳的浸出濃度為NH3/C02 = 75/55 (g · L-1)/(g · L-1)。
11.根據權利要求2所述的從低品位紅土鎳礦中提取鎳鈷的強化氨浸工藝，其特征在 于所述用于浸礦用浸出劑優選的碳氨是碳酸氨或碳酸氫銨。
全文摘要
本發明公開了一種從低品位紅土鎳礦中強化氨浸取鎳鈷的工藝，其特征在于工藝由以下步驟a)從礦山開采出的鐵質鎳紅土礦，經過篩分，采用焙燒還原，使紅土鎳礦中鎳、鈷和鐵的氧化物選擇性還原為金屬鎳、鈷和四氧化三鐵。b)將礦漿加浸出劑調整，控制礦漿液固重量比4∶1～5∶1；礦漿直接加入浸出罐并通入空氣進行有價金屬；c)將浸出液濃密分離，上清液一段過濾得成品液送萃取分離，一段浸渣加碳氨溶液并通入空氣進行二段浸出；d)對二段浸出液濃密分離，二段上清返回系統循環，二段浸出渣送磁選工序尾礦處理；e)通過浸出液部分循環對浸出液進行調配，使浸出液中鎳離子濃度達到0.8～4.5g/L，得含有鎳鈷的礦物成品液。
文檔編號C22B3/14GK101956081SQ20101028493
公開日2011年1月26日 申請日期2010年9月10日 優先權日2010年9月10日
發明者衛宏軍, 尹飛, 王成彥, 王濤, 阮書鋒, 陳永強, 陳勝利 申請人:平安鑫海資源開發有限公司;北京礦冶研究總院