專利名稱：從含鎳鈷礦石生產(chǎn)鎳鈷的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從含鎳鈷礦石生產(chǎn)鎳鈷的工藝尤其是涉及鎳鈷礦石浸出液的兩 段凈化、二段沉鎳、鈷渣循環(huán)浸出工藝。
背景技術(shù)：
鎳、鈷是用途非常廣泛的有價金屬。從含鎳鈷的礦石中提取鎳、鈷的方法大體分為 兩類，一類是火法冶煉，另一種是濕法冶煉。由于濕法冶煉具有能耗小、污染少、環(huán)保等優(yōu) 點，近年來得到了廣泛的使用。酸浸出廣泛用于從含鎳鈷的礦石中提取鎳、鈷，主要包括用酸對含鎳鈷的礦石中 提取鎳鈷礦石的礦漿進行酸浸，中和、過濾、凈化以及沉鎳鈷等。但是，傳統(tǒng)的酸浸工藝中，對過濾得到的浸出液進行凈化(例如去除鐵等)得到的 渣作為廢物丟棄，因此，凈化得到的渣中含有的鎳鈷等有價金屬也被丟棄，浪費了資源，降 低鎳鈷等有價金屬的回收率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種鎳鈷等有價金屬回收率高、節(jié)約資源、工藝簡單的從 含鎳鈷礦石的生產(chǎn)鎳鈷工藝。為實現(xiàn)上述至少一個發(fā)明目的，本發(fā)明所提供的含鎳鈷礦石的浸出工藝，包括如 下步驟:A)將含鎳鈷礦石制成礦漿，進行酸浸，得到浸出漿液；B)將所述浸出漿液注入到常 壓循環(huán)浸出槽內(nèi)，向常壓循環(huán)浸出槽內(nèi)加入中和劑以對浸出漿液進行中和；C)對中和的浸 出漿液進行固液分離，得到浸出液和浸出渣；D)對所述浸出液進行一段凈化以去除鐵、鋁， 得到一段凈化液和包含有鐵、鋁的一段凈化渣；E)對所述一段凈化液進行二段凈化以除去 除剩余鐵、鋁，得到二段凈化液和含有少量鐵、鋁的二段凈化渣；F)將所述二段凈化渣返回 到所述常壓循環(huán)浸出槽內(nèi)；和G)對所述二段凈化后液進行沉鎳、鈷。上述工藝過程中，步驟D中對浸出液進行一段凈化后，所得一段凈化渣中的有價 成分含量較低；但通過二段凈化后，雜質(zhì)被進一步去除，使得二段凈化渣中的有價成分大大 升高，這時所得的二段凈化渣具有較高的回收價值，因而將其返回到常壓循環(huán)浸出槽內(nèi)，進 行“中和一分離一一段凈化一二段凈化”的循環(huán)過程，以增加礦石中有價金屬的回收率。根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，對二段凈化液進行沉鎳、鈷也可以采取兩段方式進 行，即一段沉鎳、鈷，以得到含鎳、鈷的沉淀物；和對一段沉鎳、鈷后的凈化液進行二段沉鎳、 鈷，且將二段沉鎳、鈷得到的含鎳、鈷的沉淀物返回到所述常壓循環(huán)浸出槽內(nèi)。在一段沉鎳、 鈷中所得到的含有鎳、鈷的沉淀物，可以經(jīng)過常規(guī)的冶煉方法，得到有價金屬鎳、鈷的最終 產(chǎn)品。然而由于一段沉鎳、鈷后液的有價成分的含量仍然較高，故而進行二段沉鎳、鈷，以增 加有價金屬的回收率。二段沉鎳、鈷后所得沉淀物可返回到常壓循環(huán)浸出槽內(nèi)，進行“中和 —分離一一段凈化一二段凈化”的循環(huán)過程。根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述一段沉鎳、鈷是通過將二段凈化液的酸度調(diào)節(jié)到pH7. 0-7. 8進行的。對二段凈化液的酸度調(diào)節(jié)可以通過向其中加入氫氧化鈣、碳酸鈣或 它們的混合物來實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式，所述二段沉鎳、鈷是通過將一段沉鎳、鈷后的凈化 液的酸度調(diào)節(jié)到pH8. 1-8. 5進行的。對一段沉鎳、鈷后的凈化液的酸堿度調(diào)節(jié)可以通過向 其中加入石灰乳來實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，本發(fā)明所提供的含鎳鈷礦石的浸出工藝，其中的所 述一段凈化，可以通過將所述浸出液的酸度調(diào)節(jié)到pH3. 6-4. 0進行；其中的所述二段凈化， 可以通過將所述一段凈化液的酸度調(diào)節(jié)到PH4. 6-4. 8進行的。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所 述一段凈化和二段凈化中酸度的調(diào)節(jié)可以通過在反應(yīng)物中加入石灰石而實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明所提供的含鎳鈷礦石的浸出工藝，其中所述酸浸 為加壓或常壓硫酸浸出。本發(fā)明所提供技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點1、由于在工藝中采用了分段凈化、分段沉鎳鈷，在常壓循環(huán)浸出槽內(nèi)循環(huán)浸出，使 得鎳、鈷等有價金屬成分回收率增加，產(chǎn)量提高。2、工藝中采取的分段凈化(兩段凈化)和分段沉鎳、鈷(兩段沉鎳、鈷)的方式， 逐步加入堿性物質(zhì)進行中和、沉淀、分離，這使得堿性物質(zhì)(中和劑)的消耗量得以減少，降 低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結(jié)合附圖對實施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中圖1為本發(fā)明所提供的含鎳鈷礦石的兩段凈化浸出工藝的流程圖；圖2為本發(fā)明所提供的含鎳鈷礦石的兩段凈化和兩段沉鎳、鈷浸出工藝的流程 圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例1的含鎳鈷礦石的兩段凈化浸出工藝的流程圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明實施例2的含鎳鈷礦石的兩段凈化和兩段沉鎳、鈷浸出工藝的 流程圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明實施例3的含鎳鈷礦石的兩段凈化和兩段沉鎳、鈷浸出工藝的 流程圖；圖6為根據(jù)本發(fā)明所提供的含鎳鈷礦石的生產(chǎn)流程示意圖。圖中符號說明如下1加壓(常壓)浸出釜2常壓循環(huán)浸出槽3濃密機4 一段凈化槽5 二段凈化槽6 一段沉鎳鈷槽
7 二段沉鎳鈷槽
具體實施例方式下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。下面參考圖1、2和圖6描述根據(jù)本發(fā)明實施例的含鎳鈷礦石的浸出工藝。如圖1和圖6所示，首先，將含鎳鈷礦石制成礦漿，加入到加壓浸出釜1內(nèi)進行加 壓酸浸，得到浸出漿液，可選地，也可以在常壓浸出釜內(nèi)進行常壓浸出，得到浸出漿液。將浸 出漿液注入到常壓循環(huán)浸出槽2內(nèi)，向常壓循環(huán)浸出槽2內(nèi)加入中和劑，如采用石灰石，以 對浸出漿液進行中和。對中和的浸出漿液進行固液分離，如采用濃密機3通過CCD逆流洗 滌的方法進行固液分離，或者采用普通的重力沉降分離的方法，得到浸出液和浸出渣。然后，將浸出液加入到一段凈化槽4內(nèi)，并將浸出液的酸度調(diào)節(jié)到pH3. 6-4. 0，例 如可以在浸出液中加入石灰石以調(diào)節(jié)浸出液的酸度，進行一段凈化以去除鐵、鋁，得到一段 凈化液和一段凈化渣。一段凈化渣由于鎳、鈷等有價成分含量較低，可棄去。在本發(fā)明中，雖然凈化是為了去除鐵、鋁等成分，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理 解，如果含鎳鈷礦石中含有其他的不作為產(chǎn)品的成分，例如銅等，那么凈化也包括去除這些 其他成分。此外，雖然以礦石中的鎳、鈷為目標產(chǎn)品進行回收，但是如果礦石中還含有其他 需要回收的作為目標產(chǎn)品的有價金屬，也可以進行沉淀回收。繼而，對一段凈化液進行二段凈化，將一段凈化液加入到二段凈化槽5內(nèi)并且將 酸度調(diào)節(jié)到PH4. 6-4. 8，例如可以在一段凈化液中加入石灰石以調(diào)節(jié)其酸度，進行二段凈化 以去除剩余鐵、鋁，得到二段凈化液和二段凈化渣。二段凈化渣由于所含的鎳、鈷等有價成 分含量較高，因而返回到常壓循環(huán)浸出槽2內(nèi)，再次進行上述反應(yīng)。通過循環(huán)地、多次地凈 化過程，可以有效地提高有價成分的回收效率。然后，對二段凈化液進行沉鎳、鈷。根據(jù)本發(fā)明的一個示例，沉鎳、鈷的反應(yīng)也可以采用兩段式的方法，以提高鎳、鈷 的收率。參見圖2和圖6所示，將二段凈化液加入到一段沉鎳鈷槽6內(nèi)，并向二段凈化 液中加入堿性物質(zhì)，如氫氧化鈣、碳酸鈣或它們的混合物，將二段凈化液的酸堿度調(diào)節(jié)到 PH7. 0-7. 8。得到的含鎳、鈷的沉淀物可以直接加工為產(chǎn)品。繼而對一段沉鎳、鈷后的凈化液 進行二段沉鎳、鈷，將一段沉鎳、鈷后的凈化液加入到二段沉鎳鈷槽7內(nèi)，并向其中加入堿 性物質(zhì)，例如石灰乳，使得一段沉鎳、鈷后的凈化液的酸度調(diào)節(jié)到PH8. 1-8.5。將二段沉鎳、 鈷得到的含鎳、鈷的沉淀物返回到常壓循環(huán)浸出槽2內(nèi)，再次進行常壓浸出、凈化和沉鎳鈷 的過程，以提高有價金屬的回收率。本發(fā)明由于采用了兩段凈化以及兩段沉鎳、鈷的工藝，互相配合使用，實現(xiàn)了礦漿 的多次循環(huán)凈化回收，如此操作可以使得礦石中所含鎳、鈷等有價金屬成分得以有效地回 收，使得產(chǎn)率大大提高。同時，整個工藝在分段凈化和分段沉鎳、鈷的過程中，逐步加入堿性 物質(zhì)進行酸性浸出礦漿的中和、沉淀、分離，這使得堿性物質(zhì)，即中和劑的消耗量，相對于一 次性加入中和劑而言，大大減少了，因而降低了生產(chǎn)成本。下面描述根據(jù)本發(fā)明的含鎳鈷礦石的浸出工藝的具體實施例。
5
實施例1圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的工藝流程。參見圖3、圖6。通過球磨對紅土鎳礦進行磨礦至90wt %的物料具有小于50 μ m的粒度。加入硫 酸，在加壓浸出釜1內(nèi)進行加壓浸出，壓力達到4-4. 5MPa，得到紅土鎳礦的硫酸浸出漿液。將浸出漿液注入到常壓循環(huán)浸出槽2內(nèi)，注入石灰石，以對硫酸浸出漿液進行中 和。利用重力沉降分離的方法，對中和的浸出漿液進行固液分離，得到浸出液和浸出渣。然后，向一段凈化槽4內(nèi)的浸出液中加入石灰石，使其酸度達到pH3. 8，進行一段 凈化以去除鐵、鋁，得到一段凈化液和一段凈化渣。繼而，將一段凈化液移入二段凈化槽5內(nèi)，加入石灰石，將一段凈化液的酸堿度調(diào) 節(jié)到pH4. 6-4. 8，對所述一段凈化液進行二段凈化，以再次去除剩余鐵、鋁，得到二段凈化液 和二段凈化渣。二段凈化渣返回到常壓循環(huán)浸出槽2內(nèi)，再次進行上述反應(yīng)，以提高有價成 分的提取效率。最后，對二段凈化液進行沉鎳、鈷得到相應(yīng)的產(chǎn)品。實施例2圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的工藝流程。參見圖4、圖6。通過球磨對紅土鎳礦進行磨礦至85wt%的物料具有小于100 μ m的粒度。加入濃 硫酸，在加壓浸出釜1中的壓力為4。4-, 5MPa的條件下進行酸浸，形成紅土鎳礦的加壓硫 酸浸出漿液。將浸出漿液注入到常壓循環(huán)浸出槽2內(nèi)，注入石灰石，以對加壓硫酸浸出漿液進 行中和。采用濃密機3通過CCD逆流洗滌的方法，對中和的浸出漿液進行固液分離，得到浸 出液和浸出渣。然后，將浸出液移入一段凈化槽4內(nèi)，加入石灰石，使其酸度達到pH3. 8，進行一段 凈化以去除鐵、鋁，得到一段凈化液和、一段凈化渣。繼而，將一段凈化液移入二段凈化槽5內(nèi)，加入石灰石，將一段凈化液的酸堿度調(diào) 節(jié)到pH4. 6-4. 8，對所述一段凈化液進行二段凈化，以再次去除剩余鐵、鋁，得到二段凈化液 和二段凈化渣。二段凈化渣返回到常壓循環(huán)浸出槽2內(nèi)，再次進行上述反應(yīng)，以提高有價成 分的收率。將二段凈化液移入一段沉鎳鈷槽6內(nèi)，加入氫氧化鈣，將二段凈化液的酸堿度調(diào) 節(jié)到pH7，0-7. 6進行一段沉鎳、鈷，得到含鎳、鈷的沉淀物可直接加工為產(chǎn)品。得到的一段 沉鎳、鈷后液移入二段沉鎳鈷槽7內(nèi)，加入石灰乳，將其酸堿度調(diào)節(jié)到pH8. 1-8. 5，進行二段 沉鎳、鈷，將二段沉鎳、鈷得到的含鎳、鈷的沉淀物返回到所述常壓循環(huán)浸出槽2內(nèi)，再次進 行上述凈化過程，以提高有價金屬的提取效率。實施例3圖5示出了依據(jù)本發(fā)明一個實施例的工藝流程。參見圖5、圖6。通過球磨對紅土鎳礦進行磨礦至90wt%的物料具有小于85 μ m的粒度。將研磨后 的紅土鎳礦投入到加壓浸出釜1中，加入濃硫酸，在釜內(nèi)壓力為4-4. 5MPa的條件下進行攪 拌浸出，形成紅土鎳礦的硫酸高壓浸出漿液。將硫酸浸出漿液注入到常壓循環(huán)浸出槽2內(nèi)，加入石灰石以對硫酸浸出漿液進行 中和。將中和后的硫酸浸出漿液注入到濃密機3內(nèi)，進行固液分離，得到的浸出渣棄去，浸
6出液注入到一段凈化槽4內(nèi)。然后，石灰石同時加入到一段凈化槽4內(nèi)，使槽內(nèi)反應(yīng)物的酸度達到pH3. 6，進行 一段凈化以去除鐵、鋁，得到一段凈化液和一段凈化渣。所得一段凈化渣有價金屬成分含量 較低，可棄去。將所得一段凈化液移入到二段凈化槽5內(nèi)。繼而，在二段凈化槽5內(nèi)加入石灰石，使得其中的酸堿度調(diào)節(jié)到pH4. 5-4. 8，對一 段凈化液進行二段凈化，以再次去除剩余鐵、鋁，得到二段凈化液和二段凈化渣。由于二段 凈化渣中有價金屬成分含量較高，具有進一步回收利用的價值，因而返回到常壓循環(huán)浸出 槽2內(nèi)循環(huán)分離、凈化，以提高有價成分的提取效率。所得二段凈化后液被引入到一段沉鎳 鈷槽6內(nèi)，進行一段沉鎳、鈷。在一段沉鎳鈷槽6內(nèi)加入碳酸鈣，將一段沉鎳鈷槽6內(nèi)的酸度調(diào)節(jié)到pH7-7. 8進 行一段沉鎳、鈷，得到含鎳、鈷的沉淀物，直接加工為產(chǎn)品回收。所得一段沉鎳、鈷后液被引 入到二段沉鎳鈷槽7內(nèi)。在二段沉鎳鈷槽內(nèi)加入石灰乳，使得其中的酸度調(diào)節(jié)到pH8. 5，進行二段沉鎳、鈷， 將二段沉鎳、鈷得到的含鎳、鈷的沉淀物返回到常壓循環(huán)浸出槽2內(nèi)，再次進行上述分離、 凈化過程，以提高有價金屬的提取效率。所得廢液經(jīng)環(huán)保處理后丟棄。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以 理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換 和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
一種從含鎳鈷礦石生產(chǎn)鎳鈷的工藝，包括如下步驟A)將含鎳鈷礦石制成礦漿，進行酸浸，得到浸出漿液；B)將所述浸出漿液注入到常壓循環(huán)浸出槽內(nèi)，向常壓循環(huán)浸出槽內(nèi)加入中和劑以對浸出漿液進行中和；C)對中和后的浸出漿液進行固液分離，得到浸出液和浸出渣；D)對所述浸出液進行一段凈化以去除鐵、鋁，得到一段凈化液和含有鐵、鋁的一段凈化渣；E)對所述一段凈化液進行二段凈化以再次去除去剩余鐵、鋁，得到二段凈化液和二段凈化渣；F)將所述二段凈化渣返回到所述常壓循環(huán)浸出槽內(nèi)，以回收二段凈化渣中所含的有價金離屬；G)對所述二段凈化液進行沉鎳、鈷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述從含鎳鈷礦石生產(chǎn)鎳鈷的工藝，其特征在于，所述沉鎳、鈷包括一段沉鎳、鈷，以得到含鎳、鈷的沉淀物；和對一段沉鎳、鈷后的凈化液進行二段沉鎳、鈷，且將二段沉鎳、鈷得到的含鎳、鈷的沉淀 物返回到所述常壓循環(huán)浸出槽內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的從含鎳鈷礦石生產(chǎn)鎳鈷的工藝，其特征在于，所述一段沉鎳、 鈷溶液是通過將酸度調(diào)節(jié)到PH7. 6-7. 8進行的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3從含鎳鈷礦石生產(chǎn)鎳鈷的工藝，其特征在于，所述二段凈化液的酸 度調(diào)節(jié)是通過向其中加入氫氧化鈣、碳酸鈣或它們的混合物實現(xiàn)的。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的從含鎳鈷礦石生產(chǎn)鎳鈷的工藝，其特征在于，所述二段沉鎳、 鈷是通過將一段沉鎳、鈷后的凈化液的酸度調(diào)節(jié)到PH8. 1-8. 5進行的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的從含鎳鈷礦石生產(chǎn)鎳鈷的工藝，其特征在于，所述一段沉鎳、 鈷后的凈化液的酸度調(diào)節(jié)是通過向其中加入石灰乳實現(xiàn)的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1從含鎳鈷礦石生產(chǎn)鎳鈷的工藝，其特征在于，步驟D中所述一段凈 化，是通過將所述浸出液的酸堿度調(diào)節(jié)到PH3. 6-4. 0進行的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1從含鎳鈷礦石生產(chǎn)鎳鈷的工藝，其特征在于，步驟E中所述二段凈 化，是通過將所述一段凈化后液的酸堿度調(diào)節(jié)到PH4. 6-4. 8進行的。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8中任意一項所述的從含鎳鈷礦石生產(chǎn)鎳鈷的工藝，其特征在于， 所述酸堿度調(diào)節(jié)是通過在反應(yīng)物中加入石灰石實現(xiàn)的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從含鎳鈷礦石生產(chǎn)鎳鈷的工藝，其特征在于，所述酸浸為常 壓或加壓硫酸浸出。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種從含鎳鈷礦石生產(chǎn)鎳鈷的工藝，包括將含鎳鈷礦石制成礦漿，進行酸浸，得到浸出漿液；將所述浸出漿液注入到常壓循環(huán)浸出槽內(nèi)，向常壓循環(huán)浸出槽內(nèi)加入中和劑以對浸出漿液進行中和；對中和后的浸出漿液進行固液分離，得到浸出液和浸出渣；對所述浸出液進行一段凈化以去除鐵、鋁，得到一段凈化液和含有鐵、鋁的一段凈化渣；E)對所述一段凈化液進行二段凈化以再次去除去剩余鐵、鋁，得到二段凈化液和二段凈化渣；將所述二段凈化渣返回到所述常壓循環(huán)浸出槽內(nèi)，以回收二段凈化渣中所含的有價金離屬；對所述二段凈化液進行沉鎳、鈷。本發(fā)明的工藝具有有價金屬回收率高、節(jié)約資源、工藝簡單的特點。
文檔編號C22B23/00GK101899571SQ200910237208
公開日2010年12月1日 申請日期2009年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月5日
發(fā)明者傅建國, 劉金山, 周鳳娟, 周永亮, 李少龍, 殷書巖, 王敏學, 陸業(yè)大, 高保軍 申請人:中國恩菲工程技術(shù)有限公司