專利名稱：從鉬鎳礦中催化氧化浸出鉬和鎳的資源化利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從鑰鎳礦中浸出鑰和鎳的方法，更具體地說(shuō)涉及一種從鑰鎳礦中催化氧化浸出鑰和鎳的資源化利用方法，屬于濕法冶金領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鎳礦床主要有兩類巖漿型硫化鎳礦和風(fēng)化型紅土鎳礦，其中紅土鎳礦資源儲(chǔ)量占全球鎳資源的72%。近年來(lái)，由于不銹鋼行業(yè)的帶動(dòng)，全世界鎳需求量在不斷上升，目前約有60%的鎳從硫化礦中提取，而硫化礦資源急劇減少，品位下降，開(kāi)采深度增加，開(kāi)采難度加大，成本升高。40%左右從紅土鎳礦中提取。全球約66%的精煉鎳用于制造不銹鋼，鑰和鎳單質(zhì)的主要從鑰和鎳的礦物中冶煉得到。從含鎳元素礦物及含鎳廢合金中提取鎳元素的方法很多，其工藝也很成熟，主要采用濕法工藝和火法工藝處理。火法工藝由于冶煉過(guò) 程中能耗高、成本高等原因，所以目前主要用于處理高品位的紅土鎳礦。濕法工藝雖然存在著工藝復(fù)雜、流程長(zhǎng)、對(duì)設(shè)備要求高等問(wèn)題，但它與火法相比，具有能耗低、金屬回收率高等優(yōu)勢(shì)。特別是濕法工藝幾十年來(lái)的發(fā)展，加壓浸出技術(shù)的進(jìn)步和新的濕法流程的出現(xiàn)，使紅土鎳礦開(kāi)發(fā)利用重心由火法轉(zhuǎn)為濕法。采用堆浸技術(shù)，鎳的浸出率可達(dá)75%以上，但生產(chǎn)效率極低。硫酸加壓酸浸工藝適合處理含氧化鎂低的褐鐵礦型紅土礦，此流程最大的優(yōu)勢(shì)在于金屬的回收率都能達(dá)到90%以上。其主要工藝為原礦、磨礦、煅燒、加壓酸浸、中和加硫化氫沉淀得到鎳硫化合物。根據(jù)紅土鎳礦資源分類和特點(diǎn)，氧化鎳礦床的上部為褐鐵型紅土礦，適合于濕法工藝處理；下部為鎂質(zhì)硅酸鎳礦(蛇紋巖為主)，適合用火法工藝處理。中間過(guò)渡段同時(shí)適于兩種方法，含鎳I. 0% 3%，品位較低且組成比硫化鎳礦復(fù)雜得多，很難通過(guò)選礦獲得較高(6%以上)的鎳精礦。預(yù)計(jì)到2012年，以濕法生產(chǎn)鎳的量占總鎳產(chǎn)量比例將增長(zhǎng)到80%。其中硫酸加壓酸浸法和一些新的濕法流程如酸堆浸、細(xì)菌浸出將成為紅土鎳礦濕法冶金的主要工藝。我國(guó)開(kāi)采的鑰鎳礦，鑰含量在3 9%，鎳含量在I 4%，鐵含量在20-30%，硫含量在15-25%。目前主要采用火法工藝處理從鑰鎳礦提取鑰，而從鑰鎳礦中提取鎳的方法很少見(jiàn)報(bào)道?！顿F州教育學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué))》第18卷第4期2007年8月公開(kāi)了一種從鑰鎳礦中提取鎳的方法，鎳的回收率大于95%?！逗嫌猩饘佟返?4卷第2期公開(kāi)了在常壓下含碳鑰鎳礦提取鎳鑰冶煉新工藝，鎳的浸出率可達(dá)76%，但鑰的浸出率偏低只有46%。申請(qǐng)?zhí)枮?91147375的中國(guó)專利公開(kāi)了 “用稀酸從鑰鎳共生礦提取鑰和鎳鹽的方法”，該專利從鑰鎳礦中濕法浸出鑰鎳的步驟為將鑰鎳共生礦原礦經(jīng)過(guò)破碎球磨、然后用稀酸和氧化劑浸出、過(guò)濾、濾液加入萃取劑萃取鑰，反萃取分離得到鑰酸銨，萃余溶液再經(jīng)過(guò)萃取和反萃取分離得到硫酸鎳，殘液經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮得到副產(chǎn)品硫酸鐵銨。用稀酸和氧化劑對(duì)鑰鎳共生原礦直接浸出工藝方法浸出條件為固液比I : 3-5 ;浸出時(shí)間I. 5-4小時(shí)，溫度70-90°C ;溶浸液中H2SO4濃度為45-65%，NH4NO3濃度為18-29%。鑰和鎳的回收率分別為90%和94%。其反應(yīng)機(jī)理為MoS2+6N(V=Mo042>2S042>6N0 個(gè)
3NiS+8N0s>8H+=3Ni2++3S042>4H20+8N0 t在較高的硫酸性環(huán)境下，硝酸銨和硫酸復(fù)合反應(yīng)生成部分硝酸，N03_作為氧化劑，直接把鑰鎳礦中的硫元素氧化生成so42_，避免了煅燒工藝SO2的逸出，改善了工藝中環(huán)境污染問(wèn)題，但如此高的殘留酸，增大了后續(xù)處理的成本，同時(shí)出現(xiàn)新的環(huán)境污染問(wèn)題，如氧化浸出過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量氮氧化物氣體和氨氣逸出需要處理?！逗嫌猩饘佟返?4卷第2期公開(kāi)的《含碳鎳鑰礦提取鎳鑰冶煉新工藝試驗(yàn)研究》中，利用次氯酸或氯酸鹽代替硝酸銨作為氧化劑在酸性或堿性條件下，常壓條件下使鑰或鎳氧化進(jìn)入浸出溶液中，實(shí)現(xiàn)鎳鑰元素與礦渣的分離。堿性條件下，MoS2, NiS與次氯酸反應(yīng)機(jī)理如下MoS2+9C10>60r=Mo042>2S042>9Cr+3H20
NiS+4Cl(T=Ni2++S0廣+4Cr總化學(xué)反應(yīng)方程式為MoS2+NiS+13Cl(T+60ir=Ni2++Mo0廣+3S0廣+3H20+13Cr在酸性條件下，MoS2、NiS被氯酸鈉氧化反應(yīng)方程式為MoS2+3H20+3Cl(V=H2Mo04+2S042>3Cr+4H+3NiS+4C103_ — 3Ni2++3S042>4Cr總化學(xué)反應(yīng)方程式為:MoS2+3NiS+7C103_+3H20=3Ni2++H2Mo04+5S042_+7Cr+4H+該工藝中利用酸性條件下CIO—或者ClO3-的強(qiáng)氧化性，把鑰鎳礦中的硫元素氧化成SO廣，從而避免了 SO2的產(chǎn)生和逸出，但工藝會(huì)生成的Cr難以用常規(guī)工藝方法去除，產(chǎn)生的污染難以消除。由于采用大量化學(xué)原料，并存在難以消除的環(huán)境保護(hù)問(wèn)題，難以適合工業(yè)化生產(chǎn)的要求。因此需要開(kāi)發(fā)一種新的鑰鎳資源化利用方法以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在問(wèn)題和不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種從鑰鎳礦中催化氧化浸出鑰和鎳的資源化利用方法，它解決了現(xiàn)有鑰鎳提取技術(shù)中火法加濕法冶煉提取工藝中存在的環(huán)境保護(hù)問(wèn)題和資源的浪費(fèi)，提高生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的從鑰鎳礦中催化氧化浸出鑰和鎳資源化利用方法，其包括以下步驟A)將鑰鎳礦破碎、碾磨，得到粒度為100 300目鑰鎳礦粉；B)將硝酸鹽、酸和水按比例配制成溶浸液，其中硝酸鹽的濃度為5 50g/L，酸的濃度為30 300gL ；C)將步驟A)得到的鑰鎳礦粉、催化劑和步驟B)得到的溶浸液加入到反應(yīng)釜中，固液混合均勻后將反應(yīng)釜蓋關(guān)閉并通入工業(yè)純氧增壓，維持壓力在0. 3 I. OMPa，氧分壓為0.2 0. 7MPa，浸出溫度為100°C 160°C，PH值為< 1，浸出反應(yīng)2 3小時(shí)后得到浸出液；D)、將浸出液過(guò)濾，濾液經(jīng)膜分離方法或離子交換方法實(shí)現(xiàn)酸和鹽的分離，酸溶液繼續(xù)返回循環(huán)使用，含鹽分離液通過(guò)調(diào)節(jié)PH值，分別沉淀得到鎳和鑰的化合物。本發(fā)明的從鑰鎳礦中催化氧化浸出鑰和鎳資源化利用方法，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是所述加入反應(yīng)釜中鑰鎳礦粉和溶浸液重量百分比的固液比為I :2 4。
本發(fā)明的從鑰鎳礦中催化氧化浸出鑰和鎳資源化利用方法，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是所述的催化劑是多價(jià)態(tài)金屬元素或其化合物；所述的催化劑在反應(yīng)釜中的濃度為I 10g/L ;更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述多價(jià)態(tài)金屬元素為鐵、銅、錳、鈷、鉻、鈰中的一種或幾種。本發(fā)明的從鑰鎳礦中催化氧化浸出鑰和鎳資源化利用方法，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是所述的酸為硫酸，反應(yīng)釜中硫酸的濃度為30 300g/L。本發(fā)明的從鑰鎳礦中催化氧化浸出鑰和鎳資源化利用方法，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是所述的硝酸鹽為堿金屬硝酸鹽，堿金屬硝酸鹽的濃度為5 50g/L，優(yōu)選使用硝酸鈉。本發(fā)明的從鑰鎳礦中催化氧化浸出鑰和鎳資源化利用方法，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是所述的膜分離方法使用選擇性滲析膜實(shí)現(xiàn)酸鹽分離，在常溫常壓通過(guò)膜兩邊液相中溶液的濃度差實(shí)現(xiàn)選擇性分離。本發(fā)明的從鑰鎳礦中催化氧化浸出鑰和鎳資源化利用方法，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是所述的含鹽分離液通過(guò)調(diào)節(jié)PH值，分別沉淀得到鎳和鑰的化合物時(shí)，調(diào)節(jié)PH=2
3.5得到鑰的化合物沉淀物；調(diào)節(jié)PH=7. 5 9. 0得到鎳的化合物沉淀物。本發(fā)明的從鑰鎳礦中催化氧化浸出鑰和鎳資源化利用方法，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是步聚D )中過(guò)濾分離的礦粉殘?jiān)肞H=9 12的氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液進(jìn)一步堿浸，徹底回收鑰化合物。本發(fā)明的方法其反應(yīng)方程式如下MoS2+6N03>2H+=H2Mo04+2S042>6N0 個(gè)3NiS+8N0s>8H+=3Ni2++3S042>4H20+8N0 個(gè)2N0+02=2N023N02+H20=2H++2N(V+N0總化學(xué)反應(yīng)式為2MoS2+6NiS+2102+6H20=6Ni2++2H2Mo04+10S042>8H+鑰鎳礦在催化氧化浸出鑰鎳的過(guò)程中，僅消耗水和氧氣，沒(méi)有消耗N03_，反應(yīng)的副產(chǎn)物中含硫酸。N03_在浸出工藝中相當(dāng)于催化劑的作用，在工藝過(guò)程中，95%的N03_和80%以上的硫酸被再次回收利用，整個(gè)從鑰鎳礦中催化氧化全濕法浸出鑰鎳的工藝，無(wú)污染環(huán)境廢氣逸出、經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)異。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明還具有以下有益效果本發(fā)明的從鑰鎳礦中浸出鑰和鎳資源化利用方法，利用硝酸鹽、一定濃度的強(qiáng)酸、氧氣和催化劑作為催化氧化浸出體系，在一定的壓力、溫度和較低液固比條件下，快速催化氧化浸出鑰鎳礦中的鎳和鑰，提高了鎳鑰礦中鎳鑰的溶浸效果和設(shè)備利用率，本發(fā)明方法鎳鑰的回收率均達(dá)到95%以上，反應(yīng)溫和易于控制；本發(fā)明的方法利用硝酸鹽在強(qiáng)酸作用下產(chǎn)生部分硝酸和N03_在酸性環(huán)境中的強(qiáng)氧化性，在100°C 160°C，氧分壓為0.2 0. 7MPa富氧條件下，把鑰鎳礦中的-2價(jià)硫在較短時(shí)間內(nèi)氧化成+6價(jià)硫，直接而生成SO廣，避免了污染性廢氣的排放。通入過(guò)量的氧氣可提高溶浸液浸出效果并可使鑰鎳礦氧化過(guò)程中分解產(chǎn)生的NO重新生成NO2，再進(jìn)一步氧化生成N03_，使硝酸根可重復(fù)利用，在總的工藝過(guò)程中相當(dāng)于催化劑的作用，使用和損耗量較小，從而既避免了氮氧化物的排放又節(jié)約了化工原料的使用。、
本發(fā)明的從鑰鎳礦中催化氧化浸出鑰和鎳的エ藝中，將鑰鎳礦球磨至100 300目，上述粒度有利于鎳鑰礦中的鎳和鑰充分氧化浸出；氧化反應(yīng)溫度為100°C 160°C，PH值為< 1，總壓カ為O. 3 I. OMPa，氧分壓為O. 2 O. 7MPa。采用耐酸耐溫耐壓反應(yīng)釜，如鈦材質(zhì)反應(yīng)釜、搪瓷應(yīng)反釜或聚四氟こ烯涂層反應(yīng)釜。本發(fā)明采用膜分離技術(shù)或離子交換技術(shù)在生產(chǎn)エ藝中浸出液進(jìn)行酸鹽分離，并將分離獲得的酸液返回到前段エ藝中循環(huán)資源化利用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)，真正做到資源節(jié)約和環(huán)境友好全過(guò)程生產(chǎn)管理，同時(shí)大大降低生產(chǎn)成本，本發(fā)明優(yōu)先選用擴(kuò)散滲析膜技術(shù)分離酸和鹽。本發(fā)明反應(yīng)釜排出的浸出液總酸量應(yīng)控制在50-300g/L之間，反應(yīng)前配置酸的濃度為30-300g/L之間，主要依據(jù)加入配置酸的量以及反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生酸的量；酸鹽分離效率和回用酸的量/濃度；減小液固比，提高浸出速率，縮短反應(yīng)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率等多方面綜合考慮。本發(fā)明整個(gè)浸出過(guò)程，加入的酸主要為硫酸，エ藝上優(yōu)先考慮使用100-250g/L稀硫酸。本發(fā)明浸出エ藝除第一批次需用新酸調(diào)配酸性溶浸液外，后續(xù)生產(chǎn)全部使用酸鹽分離后的回用酸。根據(jù)每批次礦粉含硫量的不同，適當(dāng)調(diào)整稀硫酸的濃度，其最優(yōu)配比是加入硫酸的量和反應(yīng)中生成硫酸的量與反應(yīng)消耗硫酸的用量和分離殘留在金屬離子分離液中酸的損耗量保持平衡，由于使用的酸度有一定范圍的適應(yīng)性，容易達(dá)到循環(huán) 使用分離回用酸后而不用添加酸的目標(biāo)，本發(fā)明選擇的酸度范圍正適合無(wú)添加新酸循環(huán)使用的エ藝效果。采用常溫常壓擴(kuò)散滲析膜技木，由于能量消耗極少，在無(wú)電場(chǎng)情況下，利用自然的濃度差，接受液為自來(lái)水，離子透過(guò)膜達(dá)到選擇性擴(kuò)散滲析分離的目的，實(shí)現(xiàn)了資源再生利用和環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)效益的三重效應(yīng)。根據(jù)膜材料兩邊濃度差異，在一定范圍內(nèi)其原液酸濃度越大，分離效果越好，回收酸的濃度是原始濃度的80-90%，酸回收率達(dá)80%以上，回收酸液中金屬離子含量小于原液濃度的10%，由于返回循環(huán)使用，酸和金屬離子不會(huì)因酸鹽分離而損失。大部分金屬離子和相當(dāng)于原液總酸量10-20%酸保留在另ー液相中，這種酸度下可有效防止金屬離子水解，金屬離子分離效果大于90%。當(dāng)浸出液中酸的濃度大于450g/L以上，會(huì)降低膜的使用壽命。分離后的浸出液采用常規(guī)酸堿中和方法進(jìn)ー步分離得到鑰和鎳的金屬化合物。本發(fā)明基本方法是鑰鎳礦粉在反應(yīng)釜反應(yīng)完畢后，進(jìn)行常規(guī)過(guò)濾，濾液再進(jìn)行酸鹽分離，含金屬鹽分離液采用氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液進(jìn)行酸堿中和，調(diào)節(jié)PH值，在PH=2-3. 5吋，得到鑰的化合物沉淀，在PH=7. 5-9. O得到鎳的化合物沉淀，過(guò)濾后的殘?jiān)龠M(jìn)行常壓堿浸，堿浸液采用PH=9-12的氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液，徹底回收鑰，并實(shí)現(xiàn)鑰與鎳元素的分離。堿浸過(guò)濾液可重復(fù)使用多次。同樣的方法，可選用不同性質(zhì)的擴(kuò)散滲析膜技術(shù)對(duì)堿液進(jìn)行選擇性回收并循環(huán)利用。


圖I為本發(fā)明的方法エ藝流程示意2為本發(fā)明的方法中擴(kuò)散滲析酸鹽分離示意圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步的詳細(xì)描述，凡基于本發(fā)明內(nèi)容所描述的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的范圍，本方法還特別適合紅土鎳礦的濕法冶金，而不能理解為本發(fā)明僅限于以下的實(shí)施例。實(shí)施例I將鑰鎳原礦進(jìn)行破碎、碾磨，得到粒度為200-300目的鑰鎳礦粉，鑰鎳礦的有效成分鑰為6. 1%，鎳為3. 2%，硫?yàn)?3%，；將IOOOg質(zhì)量百分比為98. 3%硫酸和200g硝酸鈉配制成5000ml水溶液，將上述的2000g的鑰鎳礦粉和5000ml溶液加入到反應(yīng)釜中，加入15g單質(zhì)鐵粉充分混合進(jìn)行氧化浸出；加熱至100°C后停止加熱，由于反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度會(huì)自然上升到150°C，保持反應(yīng)壓カ在O. 7Mpa，氧分壓為O. 35MPa，反應(yīng)2. 5小吋。反應(yīng)結(jié)束后，過(guò)濾得到總酸量為260g/l浸出液，用膜技術(shù)(選擇性擴(kuò)散滲析膜)進(jìn)行酸和鹽分離，含金屬離子的分離液總酸度為50g/l，回收酸液總酸濃度為210g/l，該酸返回エ藝中重復(fù)使用。上述鑰鎳礦粉在反應(yīng)釜反應(yīng)完畢后，過(guò)濾得到浸出液，浸出液在進(jìn)行酸鹽分離后的含金屬鹽分離液采用氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液進(jìn)行酸堿中和，調(diào)節(jié)PH值，在PH=2-3. 5時(shí)，得到鑰的化合物沉淀，在PH=7. 5-9. O得到鎳的化合物沉淀，過(guò)濾后的殘?jiān)龠M(jìn)行常壓 堿浸，堿浸液采用PH=9-12的氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液，徹底回收鑰，實(shí)現(xiàn)鑰與鎳元素的分離。檢測(cè)鑰鎳礦粉只有O. 18%的鑰未轉(zhuǎn)化為氧化鑰(MoO3)，有O. 125%的鎳進(jìn)入殘?jiān)?，鑰的回收率為97. 0%，鎳的回收率為96. 1%。實(shí)施例2將鑰鎳原礦進(jìn)行破碎、碾磨，得到粒度為200-300目的鑰鎳礦粉，鑰鎳礦的有效成分鑰為6. 1%，鎳為3. 2%，硫?yàn)?3% ;將900g質(zhì)量百分比為98. 3%硫酸和200g硝酸鈉配制成5000ml水溶液，將上述的2000g的鑰鎳礦粉和5000ml溶液加入到反應(yīng)釜中，加入30g硫酸亞鐵充分混合進(jìn)行氧化浸出；加熱至100°C后停止加熱，由于反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度會(huì)自然上升到140°C，保持反應(yīng)壓カ在O. 6Mpa，氧分壓為O. 4MPa，反應(yīng)3小吋。反應(yīng)結(jié)束后，過(guò)濾得到浸出液中總酸量為250g/l，用膜技術(shù)(選擇性擴(kuò)散滲析膜)進(jìn)行酸鹽分離后，含金屬離子的分離液總酸度為48g/l,回收酸液總酸濃度為202g/l,該酸返回エ藝中重復(fù)使用。上述鑰鎳礦粉在反應(yīng)釜反應(yīng)完畢后，過(guò)濾得到浸出液，浸出液再進(jìn)行酸鹽分離后的含金屬鹽分離液采用氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液進(jìn)行酸堿中和，調(diào)節(jié)PH值，在PH=2-3. 5時(shí)，得到鑰的化合物沉淀，在PH=7. 5-9. O得到鎳的化合物沉淀，過(guò)濾后的殘?jiān)龠M(jìn)行常壓堿浸，堿浸液采用PH=9-12的氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液，徹底回收鑰，實(shí)現(xiàn)鑰與鎳元素的分離。檢測(cè)鑰鎳礦粉只有O. 15%的鑰未轉(zhuǎn)化為氧化鑰(MoO3)，有O. 10%的鎳進(jìn)入殘?jiān)?，鑰的回收率為97. 5%，鎳的回收率為96. 9%。實(shí)施例3將鑰鎳原礦進(jìn)行破碎、碾磨，得到粒度為200-300目的鑰鎳礦粉，鑰鎳礦的有效成分鑰為6. 1%，鎳為3. 2%，硫?yàn)?3% ;將600g質(zhì)量百分比為98%硫酸和200g硝酸鈉配制成5000ml水溶液，將上述的2000g的鑰鎳礦粉和5000ml溶液加入到反應(yīng)釜中，加入36g硫酸銅充分混合進(jìn)行氧化浸出；加熱至120°C后停止加熱，由于反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度會(huì)自然上升到155°C，保持反應(yīng)壓カ在O. 8Mpa，氧分壓為O. 5MPa，反應(yīng)2小吋。反應(yīng)結(jié)束后，過(guò)濾得到浸出液中總酸量為168g/l，用膜技術(shù)(選用膜技術(shù)(選擇性擴(kuò)散滲析膜)進(jìn)行酸鹽分離后，含金屬離子的分離液總酸度為26g/l，回收酸液總酸濃度為142g/l，該酸返回エ藝中重復(fù)使用。上述鑰鎳礦粉在反應(yīng)釜反應(yīng)完畢后，過(guò)濾得到浸出液，浸出液再進(jìn)行酸鹽分離后的含金屬鹽分離液采用氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液進(jìn)行酸堿中和，，調(diào)節(jié)PH值，在PH=2-3. 5吋，得到鑰的化合物沉淀，在PH=7. 5-9. O得到鎳的化合物沉淀，過(guò)濾后的殘?jiān)龠M(jìn)行常壓堿浸，堿浸液采用PH=9-12的氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液，徹底回收鑰，實(shí)現(xiàn)鑰與鎳元素的分離。檢測(cè)鑰鎳礦粉只有O. 20%的鑰未轉(zhuǎn)化為氧化鑰(MoO3),有O. 13%的鎳進(jìn)入殘?jiān)?，鑰的回收率為96. 7%，鎳的回收率為95. 9%。實(shí)施例4將鑰鎳原礦進(jìn)行破碎、碾磨，得到粒度為200-300目的鑰鎳礦粉，鑰鎳礦的有效成 分鑰為6. 1%，鎳為3. 2%，硫?yàn)?3%，將IOOOKg質(zhì)量百分比為98. 3%硫酸、IOOKg硝酸鈉，4000Kg水配成所需溶液，將2000Kg的鑰鎳礦粉和配置好的溶液加入到壓カ反應(yīng)釜中，硫酸銅的加入量為10kg，通入エ業(yè)純O2進(jìn)行氧化浸出；加熱至120°C后停止加熱，當(dāng)溫度升至145°C保持反應(yīng)壓カ在O. 9Mpa，氧分壓為O. 5MPa，反應(yīng)2. 5小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，過(guò)濾得到浸出液中總酸量為245g/l，用膜技術(shù)(選擇性擴(kuò)散滲析膜)進(jìn)行酸鹽分離后，含金屬離子的分離液總酸度為45g/l,回收酸液總酸濃度為200g/l,該酸返回エ藝中重復(fù)使用。上述鑰鎳礦粉在反應(yīng)釜反應(yīng)完畢后，過(guò)濾得到浸出液，浸出液再進(jìn)行酸鹽分離后的含金屬鹽分離液采用氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液進(jìn)行酸堿中和，調(diào)節(jié)PH值，在PH=2_3. 5時(shí)，得到鑰的化合物沉淀，在PH=7. 5-9. O得到鎳的化合物沉淀，過(guò)濾后的殘?jiān)龠M(jìn)行常壓堿浸，堿浸液采用PH=9-12的氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液，徹底回收鑰，實(shí)現(xiàn)鑰與鎳元素的分離。檢測(cè)鑰鎳礦粉只有O. 19%的鑰未轉(zhuǎn)化為氧化鑰(MoO3)，有O. 11%的鎳進(jìn)入殘?jiān)?，鑰的回收率為96. 9%，鎳的回收率為96. 7%。實(shí)施例5將鑰鎳原礦進(jìn)行破碎、碾磨，得到粒度為200-300目的鑰鎳礦粉，鑰鎳礦的有效成分鑰為6. 1%，鎳為3. 2%，硫?yàn)?3%，將1200Kg質(zhì)量百分比為98. 3%硫酸、120Kg硝酸鈉，4000Kg水配成所需溶液，將2000Kg的鑰鎳礦粉和配置好的溶液加入到壓カ反應(yīng)釜中，銅鈰合金的加入量為12kg，通入エ業(yè)純O2進(jìn)行氧化浸出；加熱至110°C后停止加熱，當(dāng)溫度升至155°C保持反應(yīng)壓カ在O. 8Mpa，氧分壓為O. 5MPa，反應(yīng)2小吋。反應(yīng)結(jié)束后，過(guò)濾得到浸出液中總酸量為272g/l，用膜技術(shù)(選擇性擴(kuò)散滲析膜)進(jìn)行酸鹽分離后，含金屬離子的分離液總酸度為52g/l,回收酸液總酸濃度為220g/l,該酸返回エ藝中重復(fù)使用。上述鑰鎳礦粉在反應(yīng)釜反應(yīng)完畢后，過(guò)濾得到浸出液，浸出液再進(jìn)行酸鹽分離后的含金屬鹽分離液采用氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液進(jìn)行酸堿中和，調(diào)節(jié)PH值，在PH=2-3. 5時(shí)，得到鑰的化合物沉淀，在PH=7. 5-9. O得到鎳的化合物沉淀，過(guò)濾后的殘?jiān)龠M(jìn)行常壓堿浸，堿浸液采用PH=9-12的氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液，徹底回收鑰，實(shí)現(xiàn)鑰與鎳元素的分離。檢測(cè)鑰鎳礦粉只有O. 14%的鑰未轉(zhuǎn)化為氧化鑰(MoO3)，有O. 09%的鎳進(jìn)入殘洛，鑰的回收率為97. 7%，鎳的回收率為97. 2%。實(shí)施例6將鑰鎳原礦進(jìn)行破碎、碾磨，得到粒度為200-300目的鑰鎳礦粉，鑰鎳礦的有效成分:鑰為6. 1%，鎳為3. 2%，硫?yàn)?3%，將800Kg質(zhì)量百分比為98. 3%硫酸、180Kg硝酸鈉，4000Kg水配成所需溶液，將2000Kg的鑰鎳礦粉和配置好的溶液加入到壓カ反應(yīng)釜中，鐵鈷鉻合金的加入量為20kg，通入エ業(yè)純O2進(jìn)行氧化浸出；加熱至110°C后停止加熱，當(dāng)溫度升至150°C保持反應(yīng)壓カ在O. 8Mpa，氧分壓為O. 6MPa，反應(yīng)3小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，過(guò)濾得到浸出液中總酸量為211g/l，用膜技術(shù)(選擇性擴(kuò)散滲析膜)進(jìn)行酸鹽分離后，含金屬離子的分離液總酸度為35g/l,回收酸液總酸濃度為176g/l,該酸返回エ藝中重復(fù)使用。上述鑰鎳礦粉在反應(yīng)釜反應(yīng)完畢后，過(guò)濾得到浸出液，浸出液再進(jìn)行酸鹽分離后的含金屬鹽分離液采用氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液進(jìn)行酸堿中和，調(diào)節(jié)PH值，在PH=2-3. 5時(shí)，得到鑰的化合物沉淀，在PH=7. 5-9. O得到鎳的化合物沉淀，過(guò)濾后的殘?jiān)龠M(jìn)行常壓堿浸，堿浸液采用PH=9-12的氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液，徹底回收鑰，實(shí)現(xiàn)鑰與鎳元素的 分離。檢測(cè)鑰鎳礦粉只有O. 20%的鑰未轉(zhuǎn)化為氧化鑰(MoO3)，有O. 12%的鎳進(jìn)入殘?jiān)?，鑰的回收率為96. 7%，鎳的回收率為96. 3%。
權(quán)利要求
1.一種從鑰鎳礦中催化氧化浸出鑰和鎳資源化利用方法，其特征在于包括以下步驟 A)將鑰鎳礦破碎、碾磨，得到粒度為100 300目鑰鎳礦粉； B)將硝酸鹽、酸和水按比例配制成溶浸液，其中硝酸鹽的濃度為5 50g/L，酸的濃度為 30 300gL ；C)將步驟A)得到的鑰鎳礦粉、催化劑和步驟B)得到的溶浸液加入到反應(yīng)釜中，固液混合均勻后將反應(yīng)釜蓋關(guān)閉并通人工業(yè)純氧增壓，維持壓力在O. 3 I. OMPa,氧分壓為O. 2 O.7MPa，浸出溫度為100°C 160°C，PH值為< 1，浸出反應(yīng)2 3小時(shí)后得到浸出液； D)、將浸出液過(guò)濾，濾液經(jīng)膜分離方法或離子交換方法實(shí)現(xiàn)酸和鹽的分離，酸溶液繼續(xù)返回循環(huán)使用，含鹽分離液通過(guò)調(diào)節(jié)PH值，分別沉淀得到鎳和鑰的化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從鑰鎳礦中催化氧化浸出鑰和鎳資源化利用方法，其特征在于所述加入反應(yīng)釜中鑰鎳礦粉和溶浸液重量百分比的固液比為I :2 4。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從鑰鎳礦中催化氧化浸出鑰和鎳資源化利用方法，其特征在于所述的催化劑是多價(jià)態(tài)金屬元素或其化合物；所述的催化劑在反應(yīng)釜中的濃度為I 10g/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的從鑰鎳礦中催化氧化浸出鑰和鎳資源化利用方法，其特征在于所述多價(jià)態(tài)金屬元素為鐵、銅、錳、鈷、鉻、鈰中的ー種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從鑰鎳礦中催化氧化浸出鑰和鎳資源化利用方法，其特征在于所述的酸為硫酸，反應(yīng)釜中硫酸的濃度為30 300g/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從鑰鎳礦中催化氧化浸出鑰和鎳資源化利用方法，其特征在于所述的硝酸鹽為堿金屬硝酸鹽，反應(yīng)釜中堿金屬硝酸鹽的濃度為5 50g/L。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從鑰鎳礦中催化氧化浸出鑰和鎳資源化利用方法，其特征在于所述的膜分離方法使用選擇性滲析膜實(shí)現(xiàn)酸鹽分離，在常溫常壓通過(guò)膜兩邊液相中溶液的濃度差實(shí)現(xiàn)選擇性分離。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從鑰鎳礦中催化氧化浸出鑰和鎳資源化利用方法，其特征在于所述的含鹽分離液通過(guò)調(diào)節(jié)PH值，分別沉淀得到鎳和鑰的化合物時(shí)，調(diào)節(jié)PH=2 3. 5得到鑰的化合物沉淀物；調(diào)節(jié)PH=7. 5 9. O得到鎳的化合物沉淀物。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從鑰鎳礦中催化氧化浸出鑰和鎳資源化利用方法，其特征在于步聚D )中過(guò)濾分離的礦粉殘?jiān)肞H=9 12的氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液進(jìn)ー步堿浸，徹底回收鑰化合物。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了提供一種從鉬鎳礦中催化氧化浸出鉬和鎳的資源化利用方法，該方法提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明的方法其步驟為A)將鉬鎳礦破碎、碾磨，得到粒度為100～300目鉬鎳礦粉；B)將硝酸鹽、酸和水按比例配制成溶浸液；C)將步驟A)得到的鉬鎳礦粉、催化劑和步驟B)得到的溶浸液加入到反應(yīng)釜中進(jìn)行浸出反應(yīng)后得到浸出液；D)、將浸出液過(guò)濾，濾液經(jīng)膜分離方法或離子交換方法實(shí)現(xiàn)酸和鹽的分離，酸溶液繼續(xù)返回循環(huán)使用，含鹽分離液通過(guò)調(diào)節(jié)PH值，分別沉淀得到鎳和鉬的化合物。
文檔編號(hào)C22B3/42GK102676803SQ20121018258
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月5日
發(fā)明者吳爭(zhēng)鳴, 徐超群 申請(qǐng)人:南京元泰環(huán)保科技有限公司