[发明专利]用于锍的酸造粒的方法和设备

说明书

发明领域

本发明涉及用于对熔融锍进行造粒的方法，其包括如下步骤：将熔融锍作为下落的流供给到造粒室中，将液体射流喷洒在熔融锍的流上以雾化该锍，以及冷却如此形成的锍颗粒。

本发明还涉及用于对熔融锍进行造粒的设备，其包含造粒室、用于将熔融锍的流供给到造粒室中的装置和至少一个用于将液体射流喷洒在熔融锍的流上以雾化该锍的雾化喷嘴。

发明背景

传统上，在分开的熔炼工艺中处理镍和铜矿石精矿。例如通过闪速熔炼工艺从这些精矿制备镍锍和铜锍。熔炼后，基于所讨论的金属的先决条件通过湿法冶金法进行从制备的锍回收每种金属。

在使由火法冶金法产生的锍经受湿法冶金处理之前，需要以某种方式将它破碎。通过对从流槽下落的熔融锍的流喷射加压介质(其可以是例如空气或水)来对熔融锍进行造粒是惯例。US 4671752 A公开了用于空气粉碎高温熔渣的设备。US 6000242 A公开了用于通过水对熔融材料进行造粒的设备和方法，将水的pH控制在中性或微碱性。US 7857887 B2公开了锍造粒法，其中将气体喷洒在从滑槽流出的熔融锍上，使得气体射流将熔融锍分散成细小的液滴。该气体还将液滴冷却成半熔融或固体锍晶粒。通过加压的冷水将锍晶粒淬火。该气体是加压的并且对于熔融锍是惰性的。该气体可以是气体压力为0.2-3.0的压缩空气或饱和蒸汽。

US 3880653 A和US 6569224 B2教导使含镍和铜的锍或精矿经受氯浸出。从现有技术还已知在硫酸盐环境中使用压力浸出。通过镍阴极上的镍电解将镍还原成金属。可通过如US 3085054 A、US 3880653 A和US 3975189 A教导的氯化物电解或通过硫酸盐电解进行镍从纯化溶液的电解沉积。还可通过加压釜中的氢还原来制备金属镍。在铜阴极上提取和电解沉积铜。

上述专利旨在氯化物环境中浸出铜-镍锍，通过沉淀/提取将溶液纯化，并且最后在阴极上电解沉积镍。现有技术的方法还产生铁浸出残余物，通过倾卸将其从该过程除去。US 6569224 B2的方法涉及处理精矿。在这种情况下，贵金属与硫及其化合物结合，这导致贵金属的损失。

如今，在分开的工艺步骤中进行锍的造粒和金属从锍中的浸出。通常用微碱性液体进行造粒并且以组合的大气压和加压浸出形式进行浸出。本发明人已经认识到需要将这两个工艺步骤组合的新工艺。

发明目的

本发明的目的是将造粒和浸出操作组合以提供用于从金属锍回收有价金属的改进方法，使得在造粒步骤期间已经可从该锍浸出金属的主要部分。

发明内容

根据本发明的方法以权利要求1中所显示的内容为特征。

根据本发明的设备以权利要求16中所显示的内容为特征。

根据本发明的方法包括熔融锍的直接酸造粒和不同于先前工艺流程图的工艺流程图。将熔融锍作为下落的流供给到造粒室中，在那里将液体射流喷洒在熔融锍的流上以雾化该锍。液体射流包含含有水和硫酸的酸溶液。当液体射流接触熔融锍时，该酸溶液开始从该锍浸出金属。该酸溶液在高温下与锍的金属反应，例如将镍浸出到硫酸镍溶液中。由于酸造粒中的高温，时间不够镍钝化。组合的造粒和浸出步骤产生含有金属硫酸盐和残余硫酸的产物溶液以及雾化的锍颗粒形式的浸出残余物。

除了一个或多个液体射流以外，还可对熔融锍的下落流吹一个或多个气体或蒸汽的射流。

可通过将固体颗粒引入所述气体或蒸汽流中来进一步增强气体或蒸汽射流的效果。可通过使热气体从造粒室的上部循环到造粒室的下部来扩展造粒室中具有适合用于浸出反应的温度的反应区。

可通过将冷却酸溶液的液体射流喷洒在锍颗粒上来冷却锍颗粒并且在造粒室的底部将其浸出。

可以以干法造粒的形式进行该方法。在这种情况下，酸溶液可含有5-50g/l游离硫酸和0-20g/1金属硫酸盐，并且调节相对于熔融锍的质量流量的液体射流的质量流量使得沉降在造粒室的底部的最终产物基本上不含液体。

或者，可以以湿法造粒的形式进行该方法。在这种情况下，酸溶液可含有5-15g/l游离硫酸和0-20g/1金属硫酸盐。从造粒室的底部收集的酸溶液富含金属硫酸盐并且将此溶液称为产物溶液。在造粒室中或在造粒室之后将在造粒期间形成的锍颗粒从该产物溶液分离。

可能连同新鲜的酸和其它可能的添加成分一起，可使该产物溶液的一部分循环回到液体射流，以及将该产物溶液的一部分供应给对于从该产物溶液回收金属所需要的进一步处理。