[发明专利]从氧化物矿石回收贱金属的方法

说明书

相关申请

本申请要求2009年7月14日提交的名为“Method for Extraction of Base Metal Value from Oxide”的美国临时专利申请61/225,264的优先权，通过引用将该申请全文并入本文中。

技术领域

本公开涉及从氧化物类型材料回收有价值贱金属如镍、钴、铜等。

背景技术

本领域技术人员可用若干方法来从氧化物矿石尤其是红土提取镍和其他贱金属。这些常规方法通常具有若干缺点，这些缺点使得从红土生产镍是一项困难的任务。

因为没有常规方法可以完全普遍适用，所以镍红土的湿法冶金路线的选择高度依赖于矿特性。参数如灵活性、高回收率及能源、试剂和水的节省不仅是需要的，而且对于可行的湿法冶金设备来说是必要的。镍红土有几种可用的浸提选择，例如Caron方法(焙烧/还原/氨浸)或加压酸浸(PAL或HPAL-高压酸浸)，但这些浸提选择通常伴随高的运行和投资成本。人们还开发出其他选择，例如在搅拌罐中常压酸浸或堆浸以设法降低这些成本(McDonald and Whittington，2007；Whittington，McDonald，Johnson and Muir，2002)。

虽然镍红土有商业可用的湿法冶金选择且该领域中有许多技术背景良好的发展，但这些选择仍然成本很大。高的投资和经济成本与镍提取目前所需的单元操作的数量及其复杂性有关。研究人员一直在努力寻找针对问题如高酸消耗、杂质提取、固/液分离等的解决方案。镍的湿法冶金纯化常涉及高体积和低浓度的有价值金属，故将大大增加总的运行成本。

高酸消耗是红土浸提的操作成本的主要组成部分。在含铁的矿如褐铁矿或腐岩基质(二者均富含镁)中，镍和其他贱金属通常是结合的。因此，为有效地浸提这些元素，需要浸提铁和镁，铁和镁二者均可以大量得到，从而增大总酸消耗。这是常规常压浸提或堆浸操作的主要问题，如从全部可得到的文献中例如专利申请WO/2010/000029、WO/2009/146518、WO/2009/018619、EP1790739及许多其他专利申请可见。需要过量的酸来获得可采金属的高提取率。本领域技术人员已知，因为所有铁均水解，所以高压酸浸(PAL或HPAL)可处理高含铁矿石，但镁仍是问题。

文件WO 2010000029(BHP Billiton SSM)教导了一种通过堆浸和/或常压搅拌浸提从含镍氧化矿石回收镍和钴的方法，该方法一般包括以下步骤：混入含硫还原剂，所述还原剂选自不向含镍氧化矿石中引入铜的还原剂；用酸性浸提试剂浸提还原剂/矿石的混合物以产生富集浸提液，所述富集浸提液含镍、钴、基本上以亚铁形式存在的铁和其他可溶于酸的杂质；以及从所述富集浸提液回收镍和钴。

WO 2009146518-(VALE S.A.)描述了一种回收镍和钴并再生主要原材料的方法，该方法包括：在仅一个阶段中进行粒度分离、浸提、中和、产生混合氢氧化物沉淀(MHP)，以及亚硫酸镁的压力结晶。该方法提出了一种通过常压堆浸并分阶段加入矿石(按大小分开)和H₂SO₄而从红土矿回收镍和钴的方式，从而减少镍损失、简化中和流程并产生更纯净的MHP。此方法路线被用于镍提取，包括从含高镁的红土矿提取镍。

WO 2009 018619(BHP Billiton SSM)描述了一种从红土矿中回收镍和钴的常压浸提方法，该方法包括以下步骤：提供红土矿的褐铁矿和腐岩矿部分；分别将褐铁矿和腐岩矿部分制成浆以产生褐铁矿浆和腐岩矿浆；从腐岩矿浆中分离任何褐铁矿类型的矿物以产生腐岩进料浆；将腐岩进料浆碾磨或湿磨；在初级浸提步骤中，用浓硫酸浸提褐铁矿浆；在基本上完成初级浸提步骤后，通过将腐岩进料浆与浸提的褐铁矿浆合并来将腐岩进料浆引入次级浸提步骤中的浸提过程，并释放硫酸以辅助浸提该腐岩进料浆，其中该腐岩进料浆在引入浸提过程前基本上不含任何褐铁矿类型的矿物。