[发明专利]盐酸全闭路循环法从红土镍矿中提取有价金属的方法

说明书

技术领域

本发明涉及从红土镍矿中提取镍、钴金属及综合利用镁、铁等有价金属的方法，属有色冶金领域。 

背景技术

红土镍矿是一种氧化镍矿，占总镍贮量的65％以上。红土镍矿分为褐铁矿型和硅镁镍矿型两大类。褐铁矿类型位于矿床的上部，铁高、镍低，硅、镁也较低，但钴含量比较高，宜采用湿法冶金工艺处理。硅镁镍矿位于矿床下部，硅、镁的含量比较高，铁含量较低，钴含量也较低，但镍的含量比较高，宜采用火法冶金工艺处理。而处于中间过渡的矿石可以采用火法冶金，也可以采用湿法冶金工艺。 

红土镍镍矿的传统湿法冶金工艺又分为还原焙烧-氨浸工艺和硫酸加压酸浸工艺。前者通过对矿石进行预还原处理，再用氨浸出镍；后者是在加压条件下，用硫酸作浸出剂对矿石中的镍进行浸取。近年来镍红土矿的湿法冶金技术有了很大的发展，特别是加压浸出技术和各种组合的溶剂萃取工艺。火法冶金工艺也分为镍铁法和造锍熔炼法，主要适应于镁质矿。镍铁法是一种还原熔炼方法，而造锍熔炼是在外加硫化剂的情况下造锍的方法。 

目前红土矿处理工艺中，还原-氨浸法因为环保问题极少使用。加压硫酸法因投资大、成本高，并且存在浸出率低、镁不能开路、环保压力大等问题。红土镍矿中大部分为高铁低品位镍矿，目前从红土镍矿中提镍钴生产的工艺技术及装备较落后，生产规模也小，特别是环保工艺不过关，远不能满足开发红土镍矿的需求。 

另一种湿法处理红土镍矿的方法是采用盐酸浸出，经浸出、中和、硫化沉淀后得到富集了镍钴的硫化物，而沉镍后所得母液经适当浓缩，然后经高温焙烧产生氯化氢气体使盐酸得到再生。该方法在处理低品位红土镍矿方面具有投资省、资源利用率高、对环境友好的特点，是一种极具发展潜力的湿法处理工艺。但是，目前盐酸再生过程中一般是将沉镍后的母液稍作浓缩后直接进行高温焙烧，存在能耗大、设备产能低等问题，从而使得盐酸再生成本很高。开发经济高效的盐酸再生技术对于低品位红土镍矿的开发利用具有重要意义。 

因此，目前世界范围内迫切需要开发适用范围宽、投资省、成本低、资源利用率高、对环境友好的红土镍矿提取与综合利用生产技术。 

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术存在的不足，提供一种盐酸全闭路循环法从红土镍矿中提取有价金属的方法，为湿法氯化浸出处理红土镍矿方法，可从红土镍矿中提取镍、钴等有价金属，镍钴回收率高，水、酸全封闭循环，无废水排放，镍、钴、铁、镁资源全部利用，实现资源高效利用与清洁生产。 

本发明的技术方案是，所述盐酸全闭路循环法从红土镍矿中提取有价金属的方法以加工破碎的红土镍矿矿石为原料，工艺步骤包括氯化浸出、浸出渣回收铁、镍钴提取、母液雾化干燥、焙烧(再生盐酸与综合利用铁镁)；其中： 

(1)氯化浸出：以盐酸与金属氯化物的混合溶液作为浸出剂，将投入所述浸出剂的矿石中镍、钴、镁以氯化物进入浸出剂中，将铁抑制在浸出渣中； 

所述浸出在加压加温的浸出槽中，并于温度为60℃～180℃、压力0.11MPa～0.5MPa的条件下进行，浸出时间为0.5小时～2小时；其中，优选温度为150℃～180℃，优选压力为0.30MPa～0.5MPa； 

所述浸出剂与矿石的重量比为1.3～2.5∶1，补水控制物料中总的液体与固体的重量比3～4∶1； 

所述浸出剂中HCl含量28％以上，浸出剂中金属离子含量之和∶氯离子含量为0.02～0.3∶1(wt)； 

所述金属氯化物为氯化镁或氯化铁、氯化亚铁、氯化铝、氯化钙中的一种或一种以上，或者为本流程产生的金属氯化物及它们的混合物； 

浸出所得为含镍、钴、镁氯化物的浸出液和含铁的浸出渣； 

(2)从浸出渣中回收铁：所述浸出渣与浸出液经固液分离后，将浸出渣造球、还原磁化焙烧，再经破碎、磁选富集铁，用于炼铁；其中： 

造球是将含水浸出渣、常规复合粘结剂、还原剂混合后制造成5～12mm生球粒；所述复合粘结剂可以是腐植酸钠、生石灰、碳酸钠的混合物，配入量为浸出渣干重的2～3％；还原剂为木炭或无烟煤、烟煤或褐煤，所述还原剂在造球时配入量为浸出渣干重的6％～10％； 

还原磁化焙烧是在回转窑中进行，通过控制焙烧温度700℃～780℃，焙烧时间30分钟～40分钟得到磁性氧化铁；焙烧后得到的磁性氧化铁熟球经破碎、球磨，并过200目筛，过筛的粉料磁选用弱磁选机，磁选磁场强度80特斯拉～100特斯拉，磁选产物控制铁含量55％～65％； 

(3)镍钴提取：