[发明专利]一种将红土镍矿各组分转化为产品的湿法冶金方法

说明书

本发明涉及一种将红土镍矿各组分转化为产品的湿法冶金方法，用HCl+Cl₂为浸出剂，使红土镍矿中Ni、Co、Fe、Mg、Al、Cr、Ca阳离子以化合物的形式析出产品。本发明的方法实现了辅料自循环，因而生产成本较现有传统工艺低，同时利润高；最重要的优点是无三废排放。

技术领域

本发明涉及化学冶金和环保技术领域，尤其涉及一种将红土镍矿各组分转化为产品的湿法冶金方法。

背景技术

现有技术中的镍被广泛应用于生产不锈钢和各种合金，并已成为发展现代航空业、国防军事工业、不可缺少的金属。

目前世界上开采的镍矿有硫化矿和氧化矿，现有储量中30％为硫化矿，70％为氧化矿。红土镍矿资源为硫化镍矿岩体风化-淋滤-沉积形成的地表风化壳性氧化镍矿床，根据其镍品位、化学成分和矿物组成特点，可分为褐铁矿型和镁质硅酸型(蛇纹岩性)红土镍矿。世界上红土镍矿分布在赤道线南北30度以内的热带国家，集中分布在环太平洋的热带-亚热带地区，主要有：美洲的古巴、巴西；东南亚的印度尼西亚、菲律宾；大洋洲的澳大利亚、新喀里多尼亚、巴布亚新几内亚等。

随着可开采的硫化镍矿资源的日益枯竭以及现代工业对镍需求量的不断增加，高效低成本综合利用红土镍矿已成为镍工业发展的重要研究课题。

红土镍矿的冶金工艺主要有火法和湿法两种：火法工艺最大的缺点是能耗高，且对矿石的适应性差、对镁含量有严格要求，对入炉炉料也有严格要求，因而湿法工艺对红土镍矿综合利用已成为重点研究方向。

现有的红土镍矿的湿法工艺主要有氨浸法(Caron法)、酸浸法；而酸浸法主要是硫酸浸出法，根据其浸出压力有分为常压硫酸浸出和加压浸出。硫酸浸出工艺处理红土镍矿矿的工艺始于上世纪的50年代，代表性的工厂是古巴毛阿镍冶炼厂。现有多数红土镍矿硫酸浸出工艺只能利用其中少量的几个组分(如Ni和钴)，不能实现各组分的综合利用，其不能回收浸出液中的H₂SO₄，同时副产物Na₂SO₄的经济价值较低，浸出渣为SiO₂和CaSO₄的混合物，只能用作建筑材料，其总的经济效益不好。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种将红土镍矿各组分转化为产品的湿法冶金方法，用以克服上述技术缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种将红土镍矿各组分转化为产品的湿法冶金方法，用HCl+Cl₂为浸出剂，使红土镍矿中Ni、Co、Fe、Mg、Al、Cr、Ca阳离子以化合物的形式析出产品；该具体过程为：

浸出剂中HCl和Cl2的总量为浸出液中化合物NiCl₂、CoCl₂、MgCl₂、FeCl₃、AlCl₃、CrCl₃和CaCl₂等的Cl^-总量的1.2倍；

负压蒸发回收浸出液中游离HCl和微量Cl₂，除铁、铝、铬的合格液进入萃取Ni²⁺和Co²⁺，反萃取Ni²⁺和Co²⁺的合格液进入电解工序，获得高纯度的金属镍和钴产品，电解过程的副产物Cl₂可返回浸出工序；

Ni²⁺、Co²⁺萃余液进入蒸发工序，然后冷冻结晶，获得大块的高纯度MgCl₂·6H₂O晶体，经过滤洗涤和脱水为MgCl₂·2H₂O，进入电解Mg工序，获得高纯度金属镁产品；