[发明专利]一种红土镍矿沉淀除铁和镍钴富集的方法

说明书

技术领域

本发明属有色冶金领域，涉及一种红土镍矿沉淀除铁和镍钴富集的方法。

技术背景

红土镍矿是一种氧化镍矿，占总镍贮量的65％以上。红土镍矿可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。硅镁镍矿位于矿床的下部，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。

我国红土镍矿中大部分为高铁镍矿，其冶金工艺分为还原焙烧-氨浸工艺和酸浸工艺。还原焙烧-氨浸工艺通过对矿石进行预还原处理，再用氨浸出镍，但在我国的红土矿处理工艺中，还原-氨浸法因为环保问题极少使用。

酸浸工艺则一般采用盐酸或混合酸为浸出剂对矿石中的镍进行浸出，通过加入硫化剂实现镍、钴等有价金属的初步分离，并对沉镍后所得母液进行热水解或高温焙烧以实现镊、钴的富集和盐酸的再生，其优点在于可以提高有价金属的浸出率。但是，目前的酸浸工艺存在很多不足：矿石中的三价铁会大量消耗硫化剂，与镍、钴等贵金属共沉淀；而随后的热水解或高温焙烧除铁能耗都比较大，不利于工业化生产。为此，人们提出在硫化前萃取铁或降低铁的浸出等方法，然而，这些方案也存在着成本较高，酸耗大，镍、钴浸出率不高及工艺附加值低等问题。因此，开发经济高效的铁分离利用及盐酸再生工艺对于红土镍矿的开发具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于：针对传统酸浸工艺中存在的贱金属分离与利用困难及盐酸再生能耗大等不足，提供一种红土镍矿沉淀除铁和镍钴富集的方法。

为了解决上述技术问题，一种红土镍矿沉淀除铁和镍钴富集的方法，其特征在于：将红土镍矿球磨并过50目筛，取-50目矿样用盐酸浸出，使得浸出液中Fe的浓度为0.01-6mol/L，向溶液中加入氧化剂和沉淀剂，其中氧化剂和沉淀剂的浓度为0.01-9mol/L，用0.01-6mol/L的碱水溶液控制体系的pH＝0.1-6.0，在20-90℃的搅拌反应器中反应1min-24h，经固液分离后得到沉淀，并在沉淀除铁的过程中使盐酸得以再生，再生的盐酸则返回浸出工序，循环利用；通过对滤液添加硫化剂进行硫化沉淀，并最终实现镍钴的有效富集。

所述氧化剂为过氧化钠、双氧水、高锰酸钾、氯酸钠、次氯酸钠、氯酸钾、次氯酸钾中的一种或几种。

所述沉淀剂为磷酸、磷酸三铵、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸钾、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾中的一种或几种。

所述的沉淀除铁和盐酸再生工序同步实现。

所述的硫化剂为硫化氢、过硫化氢、硫氢化钠、硫化钠、硫化钾、硫化铵、硫化镁、硫化锌中的一种或几种。

本发明为了克服红土镍矿传统酸浸工艺中存在的贱金属分离与利用困难及盐酸再生能耗大等缺点，提供的一种红土镍矿沉淀除铁和镍钴富集的方法，该方法以红土镍矿为原料，先将其浸出，然后在低温下直接加入氧化剂和沉淀剂，通过控制合成条件使红土镍矿中杂质铁全部进入沉淀，同时回收磷酸或磷酸盐置换出的氯化氢气体，沉淀物干燥后即得磷酸铁前驱体，而其它有价金属镍、钴、锰等则留在滤液中，并通过硫化沉淀富集。本发明工艺流程简单、产品质量好且稳定、成本低，解决了红土镍矿中贱金属分离的难题，同时也为磷酸铁锂的生产提供优质的铁源。

本发明与其他从红土镍矿中富集镍钴的方法相比，其优点充分表现在以下方面：

1)实现了低温下盐酸再生和贱金属分离的同步完成，不但简化了工艺流程，还显著降低了生产成本，避免了能耗很大的高温焙烧或热水解等传统处理方式。

2)无需使用萃取剂，在硫化沉淀之前进行主要贱金属元素铁的分离，降低了硫化剂的用量，同时有效解决了硫化沉淀时贱金属元素难分离的问题，提高了镍钴的回收率。

3)与传统酸浸工艺中抑制铁的浸出不同，本发明尽可能将矿石中的铁浸出到溶液中，有助于矿石中镍钴的充分浸出。

4)沉淀剂除铁的产物为磷酸铁前驱体，实现了红土镍矿的充分利用，增加了工艺的附加值。

5)采用再生盐酸作为浸出工序的原料，实现系统内物料的综合利用。

综上所述，本发明是一种能耗低、工艺流程简单、镍钴富集率高、工艺附加值高、环境友好的综合开发利用红土镍矿的方法。

附图说明

图1为一种红土镍矿沉淀除铁和镍钴富集方法的工艺流程示意图。

具体实施方式

以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明进一步限定。

实施例1