[发明专利]一种高镁硅红土镍矿回收镍、钴、镁和铁的方法

权利要求书

1.一种高镁硅红土镍矿回收镍、钴、镁和铁的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将高镁硅红土镍矿破碎分筛至100目以下，得到高镁硅红土镍矿粉；

(2)将步骤(1)的高镁硅红土镍矿粉、水、浓硫酸混合制成矿浆后，进行常压加热搅拌浸出，过滤分离得到酸浸渣和浸出液；酸浸渣用于制备白炭黑；

(3)向步骤(2)得到的浸出液中加入氧化剂使Fe²⁺氧化为Fe³⁺，再加入活性氧化镁调pH值为3.0～4.8，过滤分离得到氢氧化铁沉淀和沉铁后液；

(4)向步骤(3)得到的沉铁后液中加入活性氧化镁调pH值为5.0～7.0，经中和沉淀，固液分离得铝硅钪富集物和沉铝硅钪后液；

(5)向步骤(4)得到的沉铝硅钪后液中，继续加入氢氧化钠调pH值为7.5～9.5，经中和沉淀，固液分离得氢氧化镍钴和沉镍钴后液；

(6)将步骤(5)得到的沉镍钴后液蒸发浓缩得到六水硫酸镁晶体；

(7)步骤(6)得到的六水硫酸镁晶体通过碳热还原后得到氧化镁和二氧化硫气体，二氧化硫经氧化返回矿浆进行矿浆脱硫；得到的氧化镁部分作为pH调节剂返回步骤(3)、(4)，剩余部分经熔盐氯化制得无水氯化镁；

(8)步骤(7)中得到的无水氯化镁经熔盐电解得到金属镁和氯气，金属镁作为产品出售，氯气返回熔盐氯化工序做氯化剂。

2.根据权利要求1所述高镁硅红土镍矿回收镍、钴、镁和铁的方法，其特征在于，步骤(1)中高镁硅红土镍矿中各组分及质量百分比含量为：镍0.60-1.00％、钴0.03-0.10％、氧化镁20-35％、铁10.22-13.21％、二氧化硅28-39.52％、氧化铝2.31-4.92％，其余为不可避免杂质。

3.根据权利要求1所述高镁硅红土镍矿回收镍、钴、镁和铁的方法，其特征在于，步骤(2)中浓硫酸为市售质量分数98％的工业硫酸，矿浆中硫酸浓度为2-4mol/L，矿浆的固液比为1:8-12g/mL。

4.根据权利要求1所述高镁硅红土镍矿回收镍、钴、镁和铁的方法，其特征在于，步骤(2)中常压加热搅拌浸出温度为40-100℃，浸出时间为2-4h，搅拌速度为200-300r/min。

5.根据权利要求1所述高镁硅红土镍矿回收镍、钴、镁和铁的方法，其特征在于，步骤(3)中的氧化剂为软锰矿，软锰矿中的MnO₂与浸出液中Fe²⁺的物质的量之比为1:2。

6.根据权利要求1所述高镁硅红土镍矿回收镍、钴、镁和铁的方法，步骤(6)中蒸发浓缩的温度为90-100℃。

7.根据权利要求1所述高镁硅红土镍矿回收镍、钴、镁和铁的方法，其特征在于，步骤(7)中碳热还原时含六水硫酸镁与碳质还原剂的质量比为8-10:1，还原温度为800-900℃，还原时间为2-3h。

8.根据权利要求7所述高镁硅红土镍矿回收镍、钴、镁和铁的方法，其特征在于，碳质还原剂包括但不限于焦煤、褐煤、兰炭、无烟煤、石油焦。

9.根据权利要求1所述高镁硅红土镍矿回收镍、钴、镁和铁的方法，其特征在于，步骤(7)中熔盐氯化的温度为800-900℃，反应时间为2-3h，氯气体积浓度为85-87％，还原剂为石油焦，石油焦与氧化镁的质量比为1:3-5。

10.根据权利要求1所述高镁硅红土镍矿回收镍、钴、镁和铁的方法，其特征在于，步骤(8)中无水氯化镁熔盐电解的电解质为MgCl₂30％-CaCl₂25％-NaCl45％，电解温度为670-680℃，电解槽电压为4.0-5.5V。