一種尾礦中鈷提取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種尾礦中鈷提取方法，屬于礦物加工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]全球陸地鎳資源約30%賦存于硫化礦，70%賦存于紅土礦(氧化鎳礦)中。目前全球鎳產(chǎn)量只有約40 %來(lái)源于紅土礦。隨著近年來(lái)世界上紅土礦項(xiàng)目開(kāi)發(fā)步伐的加快，預(yù)計(jì)到2012年全球鎳產(chǎn)量中將有50%以上來(lái)源于紅土礦。紅土礦具有難選礦的特性，與硫化鎳礦相比，紅土礦供冶煉處理的礦石品位低，冶煉成本高，開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)性相對(duì)較差。
[0003]處理氧化鎳礦工藝主要分火法和濕法。火法主要為還原熔煉生產(chǎn)鎳鐵，或者還原熔煉生產(chǎn)鎳锍。濕法主要為氨浸法、高壓酸浸法，其中高壓浸出工藝成為濕法處理紅土礦的主要方法。在紅土礦的高壓浸出工藝中，浸出液要通過(guò)板框壓濾或濃密機(jī)濃密溢流等手段與浸出礦渣分離，浸出渣再經(jīng)過(guò)多次的洗滌。分離后的浸液還要經(jīng)過(guò)中和除雜工序，再次經(jīng)過(guò)多級(jí)液固分離及洗滌工作。系統(tǒng)龐大復(fù)雜，效率低下導(dǎo)致設(shè)備投資巨大，生產(chǎn)成本較高，并且鎳鈷的回收率較低。液固分離及洗滌約占總濕法工藝流程的三分之二成本。紅土礦通過(guò)高壓浸出可抑制大部分鐵的浸出，但浸液中鐵含量仍大于鎳含量。通過(guò)中和除鐵，生成的沉淀粘度大難以洗滌，過(guò)濾負(fù)擔(dān)極大。盡管采用多級(jí)洗滌的方法，仍有大量鎳鈷混進(jìn)鐵渣中無(wú)法回收。在整個(gè)濕法工藝流程中，除鐵為鎳鈷損失最嚴(yán)重的工序。一般紅土礦高壓浸出工藝鎳總回收率為90 %左右，鈷為85 %左右，而其中鎳鈷是損失大部分是在除鐵工序。紅土礦由于其原料品位低，其開(kāi)發(fā)利用的關(guān)鍵在于降低生產(chǎn)成本。只有控制低生產(chǎn)成本才能使生產(chǎn)更具有生命力。本發(fā)明采用的礦漿萃取法，是紅土礦高壓浸出后不經(jīng)過(guò)液固分離，直接加入中和劑除鐵。除鐵后的礦漿進(jìn)入多級(jí)萃取槽中中，與有機(jī)相萃取劑充分接觸，使萃取劑有選擇性地萃取鎳鈷。萃取完成后在沉降槽中分離出負(fù)載有機(jī)相，礦漿則可直接進(jìn)入尾礦處理系統(tǒng)。萃取劑經(jīng)反萃得到較純凈的鎳、鈷混合溶液，再經(jīng)過(guò)常規(guī)的萃取分離鎳、鈷及沉淀、煅燒等工藝得到各種鎳、鈷鹽類產(chǎn)品。本工藝減少了液固分離及洗滌工序，降低了生產(chǎn)成本。工藝新穎獨(dú)特，符合我國(guó)鎳冶金的發(fā)展戰(zhàn)略方向。其工藝適應(yīng)性強(qiáng)，廣泛適用于各種類型紅土礦。工藝的產(chǎn)品可根據(jù)市場(chǎng)情況生產(chǎn)氧化鎳(鈷)、鎳(鈷)粉及各類鎳(鈷)鹽，產(chǎn)品種類靈活，市場(chǎng)前景廣闊。本發(fā)明項(xiàng)目對(duì)濕法處理紅土礦資源提供了新的工藝路線，具有十分重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種尾礦中鈷提取方法，礦石利用效率高，增加了經(jīng)濟(jì)效益。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，一種尾礦中鈷提取方法，包括以下步驟:
[0006](I)將尾礦粉碎至最大顆粒直徑為l-2mm后，將粉碎過(guò)的尾礦粉加入無(wú)機(jī)酸溶液中浸出，浸出反應(yīng)終止后加入堿去除多余無(wú)機(jī)酸雜質(zhì)；
[0007](2)將步驟(I)得到的混合物固液分離，取出全部分離的液體為混合液I備用；
[0008](3)將步驟(2)固液分離得到的固體尾礦粉粉碎至最大顆粒為0.8-1.6mm，將粉碎過(guò)的尾礦粉加入無(wú)機(jī)酸溶液中浸出，浸出反應(yīng)終止后加入堿去除多余無(wú)機(jī)酸雜質(zhì)；
[0009](4)將步驟(3)得到的混合物固液分離，取出全部分離的液體為混合液Π備用；
[0010](5)將步驟(4)固液分離得到的固體尾礦粉均勻粉碎至580目，將粉碎過(guò)的尾礦粉加入無(wú)機(jī)酸溶液中浸出，浸出反應(yīng)終止后加入堿去除多余無(wú)機(jī)酸雜質(zhì)；
[0011](6)將步驟(5)得到的混合物固液分離，取出全部分離的液體為混合液m備用；
[0012](7)將混合液1、混合液Π和混合液m加入沉降槽內(nèi)，進(jìn)一步液渣分離，將分離后的礦渣定為礦渣I，將沉降后的溶液定為溶液IV;
[0013](8)將礦渣I預(yù)加熱至800攝氏度后加入氯化劑后放入去離子水中進(jìn)行再次浸出，浸出后的溶液定為溶液V ；
[0014]O)將溶液IV和溶液V混合后加入氫氧化鎂進(jìn)行皂化反應(yīng)；
[0015](1)將步驟(9)的溶液中加入萃取液P204和C272;
[0016](11)將步驟(10)的溶液加入萃取槽內(nèi)，經(jīng)過(guò)10級(jí)萃取后，在進(jìn)行反萃和分相后得到鈷化合物溶液；
[0017](12)將鈷化合物溶液進(jìn)行加熱去水，得到鈷化合物。
[0018]優(yōu)化的，上述的尾礦中鈷提取方法，所述步驟(I)、步驟(3)、步驟(5)中，浸出反應(yīng)時(shí)加熱至900攝氏度。
[0019]優(yōu)化的，上述尾礦中鈷提取方法，所述步驟(I)、步驟(3)、步驟(5)中，浸出反應(yīng)時(shí)加壓至4mpa。
[0020]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于它能克服現(xiàn)有技術(shù)的弊端，方法設(shè)計(jì)合理新穎。
[0021]將尾礦分三次粉碎為不同的顆粒等級(jí)，并在每次粉碎的時(shí)均進(jìn)行浸出，這樣能夠提尚萃取效率，降低礦物的浪費(fèi)，提尚礦石利用效率。
[0022]增加第四次萃取步驟，進(jìn)一步提高了萃取量，增加了經(jīng)濟(jì)效益，降低了礦石的浪費(fèi)。
[0023]采用萃取液P204和C272混合萃取，一般情況下使用單一萃取液萃取，萃取效率低，增加了萃取時(shí)間造成了人力的浪費(fèi)，使用混合萃取液萃取，提高了萃取效率。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)得出，萃取液P204和C272的重量比例在1.35比1.68時(shí)，萃取效率較高。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)。
[0025]本發(fā)明為一種尾礦中鈷提取方法，包括以下步驟:
[0026](I)將尾礦粉碎至最大顆粒直徑為1-2_后，將粉碎過(guò)的尾礦粉加入無(wú)機(jī)酸溶液中浸出，浸出反應(yīng)終止后加入堿去除多余無(wú)機(jī)酸雜質(zhì)；
[0027](2)將步驟(I)得到的混合物固液分離，取出全部分離的液體為混合液I備用；
[0028](3)將步驟(2)固液分離得到的固體尾礦粉粉碎至最大顆粒為0.8-1.6mm，將粉碎過(guò)的尾礦粉加入無(wú)機(jī)酸溶液中浸出，浸出反應(yīng)終止后加入堿去除多余無(wú)機(jī)酸雜質(zhì)；
[0029](4)將步驟(3)得到的混合物固液分離，取出全部分離的液體為混合液Π備用；
[0030](5)將步驟(4)固液分離得到的固體尾礦粉均勻粉碎至580目，將粉碎過(guò)的尾礦粉加入無(wú)機(jī)酸溶液中浸出，浸出反應(yīng)終止后加入堿去除多余無(wú)機(jī)酸雜質(zhì)；
[0031](6)將步驟(5)得到的混合物固液分離，取出全部分離的液體為混合液m備用；
[0032](7)將混合液1、混合液Π和混合液m加入沉降槽內(nèi)，進(jìn)一步液渣分離，將分離后的礦渣定為礦渣I，將沉降后的溶液定為溶液IV;
[0033](8)將礦渣I預(yù)加熱至800攝氏度后加入氯化劑后放入去離子水中進(jìn)行再次浸出，浸出后的溶液定為溶液V ；
[0034](9)將溶液IV和溶液V混合后加入氫氧化鎂進(jìn)行皂化反應(yīng)；
[0035](1)將步驟(9)的溶液中加入萃取液P204和C272;
[0036](11)將步驟(10)的溶液加入萃取槽內(nèi)，經(jīng)過(guò)10級(jí)萃取后，在進(jìn)行反萃和分相后得到鈷化合物溶液；
[0037](12)將鈷化合物溶液進(jìn)行加熱去水，得到鈷化合物。
[0038]步驟(I )、步驟(3 )、步驟(5)中，浸出反應(yīng)時(shí)加熱至900攝氏度。
[0039]步驟(I)、步驟(3)、步驟(5)中，浸出反應(yīng)時(shí)加壓至4mpa。
[0040]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于它能克服現(xiàn)有技術(shù)的弊端，方法設(shè)計(jì)合理新穎。
[0041]將尾礦分三次粉碎為不同的顆粒等級(jí)，并在每次粉碎的時(shí)均進(jìn)行浸出，這樣能夠提尚萃取效率，降低礦物的浪費(fèi)，提尚礦石利用效率。
[0042]增加第四次萃取步驟，進(jìn)一步提高了萃取量，增加了經(jīng)濟(jì)效益，降低了礦石的浪費(fèi)。
[0043]采用萃取液P204和C272混合萃取，一般情況下使用單一萃取液萃取，萃取效率低，增加了萃取時(shí)間造成了人力的浪費(fèi)，使用混合萃取液萃取，提高了萃取效率。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)得出，萃取液P204和C272的重量比例在1.35比1.68時(shí)，萃取效率較高。
[0044]當(dāng)然，上述說(shuō)明并非是對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)，作出的變化、改型、添加或替換，都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種尾礦中鈷提取方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)將尾礦粉碎至最大顆粒直徑為l-2mm后，將粉碎過(guò)的尾礦粉加入無(wú)機(jī)酸溶液中浸出，浸出反應(yīng)終止后加入堿去除多余無(wú)機(jī)酸雜質(zhì)； (2)將步驟(I)得到的混合物固液分離，取出全部分離的液體為混合液I備用； (3)將步驟(2)固液分離得到的固體尾礦粉粉碎至最大顆粒為0.8-1.6mm，將粉碎過(guò)的尾礦粉加入無(wú)機(jī)酸溶液中浸出，浸出反應(yīng)終止后加入堿去除多余無(wú)機(jī)酸雜質(zhì)； (4)將步驟(3)得到的混合物固液分離，取出全部分離的液體為混合液Π備用； (5)將步驟(4)固液分離得到的固體尾礦粉均勻粉碎至580目，將粉碎過(guò)的尾礦粉加入無(wú)機(jī)酸溶液中浸出，浸出反應(yīng)終止后加入堿去除多余無(wú)機(jī)酸雜質(zhì)； (6)將步驟(5)得到的混合物固液分離，取出全部分離的液體為混合液m備用； (7)將混合液1、混合液Π和混合液m加入沉降槽內(nèi)，進(jìn)一步液渣分離，將分離后的礦渣定為礦渣I，將沉降后的溶液定為溶液IV; (8)將礦渣I預(yù)加熱至800攝氏度后加入氯化劑后放入去離子水中進(jìn)行再次浸出，浸出后的溶液定為溶液V ； (9 )將溶液IV和溶液V混合后加入氫氧化鎂進(jìn)行皂化反應(yīng)； (10 )將步驟(9 )的溶液中加入萃取液P204和C272; (11)將步驟(10)的溶液加入萃取槽內(nèi)，經(jīng)過(guò)10級(jí)萃取后，在進(jìn)行反萃和分相后得到鈷化合物溶液； (12 )將鈷化合物溶液進(jìn)行加熱去水，得到鈷化合物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾礦中鈷提取方法，其特征在于:所述步驟(1)、步驟(3)、步驟(5)中，浸出反應(yīng)時(shí)加熱至900攝氏度。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的尾礦中鈷提取方法，其特征在于:所述步驟(1)、步驟(3)、步驟(5)中，浸出反應(yīng)時(shí)加壓至4mpa。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種尾礦中鈷提取方法，包括以下步驟：（1）將尾礦粉碎至最大顆粒直徑為1-2mm后，將粉碎過(guò)的尾礦粉加入無(wú)機(jī)酸溶液中浸出，浸出反應(yīng)終止后加入堿去除多余無(wú)機(jī)酸雜質(zhì)；（2）將步驟（1）得到的混合物固液分離，取出全部分離的液體為混合液Ⅰ備用；（3）將步驟（2）固液分離得到的固體尾礦粉粉碎至最大顆粒為0.8-1.6mm，將粉碎過(guò)的尾礦粉加入無(wú)機(jī)酸溶液中浸出，浸出反應(yīng)終止后加入堿去除多余無(wú)機(jī)酸雜質(zhì)；（4）將步驟（3）得到的混合物固液分離，取出全部分離的液體為混合液Ⅱ備用。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于它能克服現(xiàn)有技術(shù)的弊端，方法設(shè)計(jì)合理新穎。
【IPC分類】C22B3/40, C22B3/06, C22B23/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105567956
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510850633
【發(fā)明人】孟志強(qiáng), 張海島, 李衛(wèi)旭, 趙珊珊, 馬家亮
【申請(qǐng)人】河北工程大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2015年11月30日