[发明专利]一种红土镍矿循环硫化提取镍钴的方法

权利要求书

1.一种红土镍矿循环硫化提取镍钴的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将红土镍矿破碎后，在焙烧炉中进行焙烧，得焙烧产物；

(2)将焙烧产物与硫化剂1、还原剂1、渣型调质剂组成的炉料进行熔炼，得到低品位镍锍、熔炼渣和高温烟气；其中所述低品位镍锍进入吹炼工序，得到富钴高品位镍锍、吹炼渣和高温烟气；

(3)向所述吹炼渣中加入硫化剂2和还原剂2，再进行熔炼，得到富钴镍锍、硫化-还原渣和高温烟气；所述富钴镍锍返回吹炼工序。

2.根据权利要求1所述的红土镍矿循环硫化提取镍钴的方法，其特征在于，将步骤(2)和步骤(3)中产生的高温烟气进行收尘处理，收集后，喷吹至焙烧炉中对红土镍矿进行焙烧。

3.根据权利要求2所述的红土镍矿循环硫化提取镍钴的方法，其特征在于，经过收尘处理后的高温烟气的温度为1100-1250℃；喷吹至焙烧炉内的高温烟气的成分包括CO、CO₂、SO₂和S₂，通入流量为标准大气压下每吨红土镍矿的3000-20000Nm³/h。

4.根据权利要求1所述的红土镍矿循环硫化提取镍钴的方法，其特征在于，所述焙烧产生的烟气经收尘处理后，采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺，产生硫化循环介质，所述硫化循环介质的主要成分是CaSO₄·2H₂O，所述硫化循环介质作为硫化剂1返回步骤(2)的熔炼工序；步骤(3)中，所述硫化-还原渣作为渣型调质剂返回步骤(2)的熔炼工序。

5.根据权利要求4所述的红土镍矿循环硫化提取镍钴的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述硫化剂1包括所述硫化循环介质、硫化钙、黄铁矿、硫磺和含硫矿物中的一种或多种，所述硫化剂1的用量为焙烧产物质量的5-25％；还原剂1包括碳质类的固态还原剂，所述碳质类的固态还原剂包括焦炭、无烟煤、烟煤和生物质碳中的一种或多种，所述还原剂1的用量为焙烧产物质量的5-30％；所述渣型调质剂包括生石灰、石灰石以及步骤(3)中所得硫化-还原渣中的至少一种或多种，所述渣型调质剂的用量为焙烧产物质量的8-20％。

6.根据权利要求4所述的红土镍矿循环硫化提取镍钴的方法，其特征在于，步骤(3)中，硫化剂2包括所述硫化循环介质、硫化钙、黄铁矿、硫磺和含硫矿物的一种或多种，所述硫化剂2的用量为吹炼渣质量的5-20％；所述还原剂2主要选用还原性气体，所述还原性气体包括一氧化碳、天然气、氢气中的一种或多种，所述还原剂2的通入流量为标准大气压下每吨吹炼渣的3500-8500Nm³/h。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的红土镍矿循环硫化提取镍钴的方法，其特征在于，所述焙烧的温度为800-1050℃。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的红土镍矿循环硫化提取镍钴的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述熔炼时，通入富氧空气，富氧空气中氧气的体积浓度为60-80％，富氧空气的通入流量为标准大气压下每吨红土镍矿的4000-30000Nm³/h；熔炼温度1400-1550℃，熔炼时间3-5h；所述吹炼工序中，鼓风量为15000-35000Nm³/h，吹炼温度为1200-1250℃，加入的造渣剂的量为低品位镍锍质量的15-40％；所述造渣剂包括石英。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的红土镍矿循环硫化提取镍钴的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述吹炼渣的熔炼温度为1250-1350℃，熔炼时间为1-4h。

10.根据权利要求1-6中任一项所述的红土镍矿循环硫化提取镍钴的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述红土镍矿包含质量含量为1.0-3.0％的镍、0.02-0.15％的钴、10-40％的铁、5-35％的氧化镁；

步骤(2)中，所述低品位镍锍包含质量含量为8-25％的镍，质量含量为0.2-1.2％的钴；所述熔炼渣包含质量含量为0.05-0.30％的镍，质量含量为0.01-0.05％的钴；所述富钴高品位镍锍包含质量含量为60-85％的镍，0.5-1.5％的钴；吹炼渣包含质量含量为0.5-3％的镍，0.15-1.2％的钴；

步骤(3)中，所述富钴镍锍包含质量含量为15-25％的镍，质量含量为1-8％的钴；所述硫化-还原渣包含质量含量为0.05-0.3％的镍，质量含量为0-0.05％的钴。