專(zhuān)利名稱(chēng)：一種處理低鐵氧化鎳礦的常壓浸出方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有色金屬濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種處理低鐵氧化鎳礦的常壓浸出方法。
背景技術(shù)：
一個(gè)世紀(jì)以來(lái)，低鐵氧化鎳礦，特別是腐泥型鎳紅土礦(Saprolite ore)，一直采用火法冶金方法加以處理，生產(chǎn)鎳鐵或鎳锍。這種火法冶金方法工藝流程長(zhǎng)，能耗高，易造成環(huán)境污染，且礦石中價(jià)值較高的鈷很難回收。
半個(gè)多世紀(jì)前，人們開(kāi)發(fā)了一種火法—濕法聯(lián)合處理氧化鎳礦的Caron方法，即通常所說(shuō)的還原焙燒—氨浸方法。工業(yè)實(shí)踐已經(jīng)證明，采用這種火法—濕法聯(lián)合工藝處理氧化鎳礦的最大問(wèn)題是金屬回收率太低，鎳的回收率為75％左右，鈷的回收率僅為40％左右。
20世紀(jì)50年代發(fā)展起來(lái)的處理氧化鎳礦的濕法冶金工藝是以古巴毛灣過(guò)程(MaO BayProcess)為代表的加壓或高壓浸出方法。加壓或高壓浸出技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)是浸出的選擇性好，只浸出鎳、鈷和鎂，而大部分鐵被留在渣中；金屬浸出率高，鎳鈷浸出率均能達(dá)到95％以上。這種加壓或高壓浸出技術(shù)適合于處理高鐵低鎂鎳氧化鎳礦，例如褐鐵礦型鎳紅土礦(Limoniteore)。這種浸出方法雖然具有金屬回收率高的優(yōu)點(diǎn)，但它的技術(shù)復(fù)雜，投資太大和操作成本高等不足，在很大程度上限制了它的應(yīng)用。針對(duì)這一問(wèn)題，近年來(lái)人們一直在尋求和研究處理氧化鎳礦的常壓浸出技術(shù)。
與高壓浸出相比，常壓浸出技術(shù)的選擇性較差，在鎳鈷被浸出的同時(shí)，物料中的鐵也會(huì)有大部分被浸出來(lái)，給后續(xù)工序造成困難。因此，氧化鎳礦常壓浸出技術(shù)通常適于處理像腐泥型紅土礦(Saprolite ore)這樣的低鐵氧化鎳礦。盡管目前開(kāi)發(fā)的各種氧化鎳礦常壓浸出方法不完全相同，但其基本步驟都是相同的(圖1)。
常壓浸出的工藝和設(shè)備簡(jiǎn)單，操作容易掌握，投資費(fèi)較低。目前，氧化鎳礦常壓浸出技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到應(yīng)用階段，有些企業(yè)已開(kāi)始在工業(yè)上采用。為了取得較好的浸出結(jié)果，磨礦粒度要求最大粒徑小于0.2mm；浸出礦漿濃度為20％～40％，酸料比為0.6～0.9，浸出溫度95～100℃，浸出沉鐵時(shí)間3～5小時(shí)，終點(diǎn)pH值2.5～4.5?，F(xiàn)有的常壓浸出技術(shù)存在的不足是鎳浸出率較低80％～85％，浸出沉鐵礦漿的沉降和過(guò)濾速度較慢，在工業(yè)上應(yīng)用有一定困難。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有低鐵氧化鎳礦的浸出方法的不足之處，本發(fā)明提供一種處理低鐵氧化鎳礦的常壓浸出方法。
本發(fā)明的主要內(nèi)容是在現(xiàn)有常壓浸出方法中的磨礦和浸出沉鐵兩個(gè)工序之間增加兩個(gè)工序，一是將磨好的礦漿進(jìn)行液固分離，二是將固液分離得到的濕礦用硫酸進(jìn)行“酸解干燥”，并要求將酸解干燥好的物料以干式進(jìn)料的方式加到浸出沉鐵槽內(nèi)，要求加料速度、溶液溫度和酸度保持穩(wěn)定。
本發(fā)明適合處理低鐵氧化鎳礦，特別是腐泥型鎳紅土礦(Saprolite ore)，對(duì)氧化鎳礦的化學(xué)成分要求如下

首先將氧化鎳礦濕磨，要求粒度≤0.8mm，然后進(jìn)行液固分離，要求濾渣含水率以質(zhì)量百分比計(jì)為20％～35％，濾液返回濕磨步驟；向?yàn)V渣中加入98％(質(zhì)量百分比)濃硫酸，加入量按質(zhì)量百分比計(jì)為干礦量的70～90％，酸解干燥后將物料存放1～5天，進(jìn)行浸出沉鐵，要求加料速度＜5克/升·分，液固比2～4，溶液溫度90～100℃，浸出時(shí)間2～3小時(shí)；中和劑加入量按質(zhì)量百分比計(jì)為干礦量的10～14％，中和劑選用生石灰，控制溶液pH值2.5～3.5；然后按常規(guī)方法進(jìn)行液固分離得到浸出液和浸出沉鐵渣，浸出液回收鎳鈷鎂，浸出沉鐵渣洗滌后排放。
本發(fā)明的技術(shù)方案比現(xiàn)有常壓浸出方法多了兩個(gè)工藝步驟，改變了氧化鎳礦浸出沉鐵過(guò)程的機(jī)理，因而能在相同硫酸消耗的條件下，金屬鎳的回收率提高5％左右，浸出沉鐵礦漿過(guò)濾速度提高5倍以上。采用本發(fā)明的技術(shù)方案處理低鐵氧化鎳礦可以很容易在工業(yè)上實(shí)現(xiàn)。


圖1為現(xiàn)有低鐵氧化鎳礦常壓浸出工藝流程示意圖；圖2為本發(fā)明采用的工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1所采用的低鐵氧化鎳礦成分如下

首先將氧化鎳礦濕磨，要求粒度≤0.8mm；然后進(jìn)行液固分離，要求濾渣含水率以質(zhì)量百分比計(jì)為25％，濾液返回濕磨步驟；向?yàn)V渣中加入98％(質(zhì)量百分比)濃硫酸，加入量按質(zhì)量百分比計(jì)為干礦量的80％，酸解干燥后將物料存放3天，進(jìn)行浸出沉鐵，要求加料速度3.5克/升·分，液固比3，溶液溫度95℃，浸出時(shí)間2小時(shí)；中和劑加入量按質(zhì)量百分比計(jì)為干礦量的12％，中和劑選用生石灰，控制溶液pH值3；然后按常規(guī)方法進(jìn)行液固分離得到浸出液和浸出沉鐵渣，浸出液回收鎳鈷鎂，浸出沉鐵渣洗滌后排放。采用該工藝，礦漿過(guò)濾時(shí)間5.8分鐘，渣含鎳按重質(zhì)量百分比為0.21％，鎳浸出率達(dá)到91.27％。
實(shí)施例2所采用的低鐵氧化鎳礦主要成分如下

首先將氧化鎳礦濕磨，要求粒度≤0.8mm，然后進(jìn)行液固分離，要求濾渣含水率以質(zhì)量百分比計(jì)為35％，濾液返回濕磨步驟；向?yàn)V渣中加入98％(質(zhì)量百分比)濃硫酸，加入量按質(zhì)量百分比計(jì)為干礦量的82％，酸解干燥后將物料存放5天，進(jìn)行浸出沉鐵，要求加料速度4.0克/升·分，液固比3，溶液溫度95℃，浸出時(shí)間2小時(shí)；中和劑加入量按質(zhì)量百分比計(jì)為干礦量的12.5％，中和劑選用生石灰，控制溶液pH值3.5；然后按常規(guī)方法進(jìn)行液固分離得到浸出液和浸出沉鐵渣，浸出液回收鎳鈷鎂，浸出沉鐵渣洗滌后排放。采用該工藝，礦漿過(guò)濾時(shí)間5.6分鐘，渣含鎳按重質(zhì)量百分比為0.23％，鎳浸出率達(dá)到90.40％。
實(shí)施例3所采用的低鐵氧化鎳礦主要成分如下

首先將氧化鎳礦濕磨，要求粒度≤0.8mm，然后進(jìn)行液固分離，要求濾渣含水率以質(zhì)量百分比計(jì)為15％，濾液返回濕磨步驟；向?yàn)V渣中加入98％(質(zhì)量百分比)濃硫酸，加入量按質(zhì)量百分比計(jì)為干礦量的80％，酸解干燥后將物料存放1天，進(jìn)行浸出沉鐵，要求加料速度3克/升·分，液固比2，溶液溫度95℃，浸出時(shí)間2小時(shí)；中和劑加入量按質(zhì)量百分比計(jì)為干礦量的12％，中和劑選用生石灰，控制溶液pH值2.5；然后按常規(guī)方法進(jìn)行液固分離得到浸出液和浸出沉鐵渣，浸出液回收鎳鈷鎂，浸出沉鐵渣洗滌后排放。采用該工藝，礦漿過(guò)濾時(shí)間5.2分鐘，渣含鎳按重質(zhì)量百分比為0.20％，鎳浸出率達(dá)到91.38％。
實(shí)施例4所采用的低鐵氧化鎳礦主要成分如下

首先將氧化鎳礦濕磨，要求粒度≤0.8mm，然后進(jìn)行液固分離，要求濾渣含水率以質(zhì)量百分比計(jì)為25％，濾液返回濕磨步驟；向?yàn)V渣中加入98％(質(zhì)量百分比)濃硫酸，加入量按質(zhì)量百分比計(jì)為干礦量的70％，酸解干燥后將物料存放4天，進(jìn)行浸出沉鐵，要求加料速度2克/升·分，液固比4，溶液溫度90℃，浸出時(shí)間1小時(shí)；中和劑加入量按質(zhì)量百分比計(jì)為干礦量的10％，中和劑選用生石灰，控制溶液pH值2.8；然后按常規(guī)方法進(jìn)行液固分離得到浸出液和浸出沉鐵渣，浸出液回收鎳鈷鎂，浸出沉鐵渣洗滌后排放。采用該工藝，礦漿過(guò)濾操作方法中的Lumiflon樹(shù)脂。
乳液性能乳液基本性能

其中PF-3#為本發(fā)明制備的含氟樹(shù)脂乳液，A601是哈爾濱雪佳氟硅化學(xué)有限公司產(chǎn)的水性氟硅樹(shù)脂乳液，F(xiàn)CS031031為大連振邦產(chǎn)水性氟碳涂料用樹(shù)脂乳液乳液涂膜性能

實(shí)施例4配方(按質(zhì)量百分比)用JF-3氟碳樹(shù)脂(3F中昊產(chǎn))脂代替實(shí)施例1中的Lumiflon樹(shù)脂，其余組分和用量與實(shí)施例1相同制備方法制備方法同實(shí)施例1相同，只是用JF-3氟碳樹(shù)脂(3F中昊產(chǎn))等量替代實(shí)施例1操作方法中的Lumiflon樹(shù)脂。
乳液性能其中PF-4#為本發(fā)明制備的含氟樹(shù)脂乳液，A601是哈爾濱雪佳氟硅化學(xué)有限公司產(chǎn)的水性氟硅樹(shù)脂乳液，F(xiàn)CS031031為大連振邦產(chǎn)水性氟碳涂料用樹(shù)脂乳液
權(quán)利要求
1.一種處理低鐵氧化鎳礦的常壓浸出方法，其特征在于首先將氧化鎳礦濕磨，要求粒度≤0.8mm，然后進(jìn)行液固分離，要求濾渣含水率以質(zhì)量百分比計(jì)為20％～35％，濾液返回濕磨步驟；向?yàn)V渣中加入98％濃硫酸，加入量按質(zhì)量百分比計(jì)為干礦量的70～90％，酸解干燥后將物料存放1～5天，進(jìn)行浸出沉鐵，要求加料速度＜5克/升·分，液固比2～4，溶液溫度90～100℃，浸出時(shí)間2～3小時(shí)；中和劑加入量按質(zhì)量百分比計(jì)為干礦量的10～14％，中和劑選用生石灰，控制溶液pH值2.5～3.5；然后按常規(guī)方法進(jìn)行液固分離得到浸出液和浸出沉鐵渣，浸出液回收鎳鈷鎂，浸出沉鐵渣洗滌后排放。
2.按照權(quán)利要求1所述的處理低鐵氧化鎳礦的常壓浸出方法，其特征在于所采用的低鐵氧化鎳礦化學(xué)成分按重量百分比要求為MgO＜30％，Al2O3＜2％，Ni＞1％，Cr2O3＜0.5％，F(xiàn)e＜15％，Mn＜0.5％。
全文摘要
一種處理低鐵氧化鎳礦的常壓浸出方法，工藝流程為首先將氧化鎳礦濕磨，要求粒度≤0.8mm，然后進(jìn)行液固分離，要求濾渣含水率為20％～35％；向?yàn)V渣中加入濃硫酸，加入量為干礦量的70～90％，酸解干燥后將物料存放1～5天，進(jìn)行浸出沉鐵，要求加料速度＜5克/升·分，液固比2～4，溶液溫度90～100℃，浸出時(shí)間2～3小時(shí)；中和劑加入量為干礦量的10～14％，控制溶液pH值2.5～3.5；然后按常規(guī)方法進(jìn)行液固分離得到浸出液和浸出沉鐵渣。本發(fā)明方法改變了氧化鎳礦浸出沉鐵過(guò)程的機(jī)理，因而在相同硫酸消耗的條件下，金屬鎳的回收率提高5％左右，浸出沉鐵礦漿過(guò)濾速度提高5倍以上。
文檔編號(hào)C22B23/00GK1858273SQ200610046808
公開(kāi)日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2006年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月2日
發(fā)明者王德全, 李智才 申請(qǐng)人:李智才