鹽酸浸出氧化鎳礦回收鎳鈷錳鐵的方法技術

本發明專利技術是一種鹽酸浸出氧化鎳礦回收鎳鈷錳鐵的方法，該方法先將氧化鎳礦進行球磨得礦粉；然后向礦粉中加入礦粉添加劑；再使用鹽酸對礦粉混合物進行浸出處理，得到氧化鎳礦的鹽酸浸出液；向鹽酸浸出液中加入氧化劑進行處理獲得鈷氧化物和錳氧化物的共沉淀，向濾液中加入氧化鈣或氫氧化鈉進行處理，獲得含鎳和鐵的混合物沉淀。本發明專利技術方法工藝設計合理，可操作性強，可有效地利用礦產資源，可以實現大規模工來化生產；實現了氧化鎳礦鹽酸浸出液中鎳、鈷、錳和鐵共4種元素的回收利用；節約了生產成本。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種冶金方法，特別是一種。
技術介紹
氧化鎳礦是一種含有多種金屬元索的共生礦物。它含有鐵、鎳、鈷、錳、鋁和鎂等。為了回收利用這些確價金屬元素，人們采用了火法冶金和濕法冶金等方法。傳統的氧化鎳礦火法冶金處理技術有回轉窯干燥頇還原-電爐還原熔煉生產鎳鐵；燒結-鼓風爐硫化熔煉生產低冰鎳；以及燒結-高爐還原熔煉生產鎳生鐵。回轉窯干燥預還原電爐還原熔煉是處理氧化鎳礦的經典工藝，工藝過程如下含水約30%的氧化鎳礦經回轉窯在80(T90(TC下干燥脫水和頇還原處理后，再送入礦熱電爐，在約1550 1600°C的高溫下還原熔煉產出含鎳>10%的鎳鐵，再經轉爐進一步精煉富集至25%以上出售，供生產不銹鋼。該方法具有工藝適應性強、流程簡短、鎳回收率高等特點。 鼓風爐硫化熔煉是將氧化鎳礦在配入適量的氧化鈣和二氧化硅后，在約1100°C下燒結成塊(或擠壓成團、自然晾干)，再配入10 20%的黃鐵礦和約20 30%的焦炭，在鼓風爐內1300°C下熔煉，產出含鎳8 15%的低冰鎳產品。由于在氧化鎳礦中每種有價金屬元素含量相對較少，所以采用火法冶金冶煉的能耗較高，這是氧化鎳礦火法冶煉的主要缺點。于是，人們采用濕法冶金的方法，選擇性地提取其中的有價金屬。近年來，氧化鎳礦硫酸濕法提取技術獲得迅速發展。常用的鎳礦硫酸濕法提取技術有硫酸加壓浸出、硫酸常壓浸出、硫酸堆浸以及還原焙燒-氨浸等。硫酸加壓浸出處理氧化鎳礦，是在23(T260°C高溫和4-5Mpa高壓下浸出，鎳、鈷浸出率可以達到95%左右。還原焙燒氨浸工藝具有試劑NH3可循環使用，消耗量小，能綜合回收鎳、鉆、鐵等優點，而鎳、鈷浸出率偏低是其主要缺點。硫酸常壓浸出氧化鎳礦，是在常壓下根據所處理的氧化鎳礦的礦物組成制備浸出液，所得到的浸出液中通常舍有10 30g / L的鐵、3 5g/L的鎳、O. I O. 3g/L的鈷、30 40g / L的鎂。通常采用氧化鈣或氫氧化鈣預先中和，沉淀脫除浸出液中的鐵和鋁；然后再中和沉淀鎳和鈷或用碳酸鹽沉淀鎳和鈷或用硫化沉淀鎳和鉆；其后再用氧化鈣中和沉淀鎂。上述工藝的重點是回收利用溶液中的鎳和鈷，而把有價元素鐵、鎂等均作為雜質元索處理廢棄。另外，在該工藝的第一步驟中，即在用氧化鈣或氧氧化鈣預先中和去除鐵和鋁過程中，由于與鐵和鋁的吸附共沉淀，以及局部堿度過高，經常導致寶貴的鎳和鈷大量損失。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種工藝設計更為合理、有效地回收氧化鎳礦中的多種元素、提高回收率及產品純度的。本專利技術所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現的。本專利技術是一種，其特點是，其步驟如下(1)球磨將氧化鎳礦在濕式球磨機中進行球磨，至礦粉細度為-100目占60%以上，得礦粉； (2)混合向礦粉中加入礦粉質量5 30%的添加劑；所述的添加劑由質量比為I:4 20的第一組分和第二組分混合組成，第一組分選自氯化鈉、氯化鎂或者氯化鈣中的至少一種，第二組分選自焦粉、焦碳、煤或者碳中的至少一種；得礦粉混合物； (3)浸出使用鹽酸對礦粉混合物進行浸出處理，得到氧化鎳礦的鹽酸浸出液；浸出處理時的溫度為20 100°C，時間為30 180min，鹽酸加入量占礦粉重量的10 250% ;在得到的氧化鎳礦鹽酸浸出液中，主要元素含量以g/L計一般如下Fe5 35、NiO. 5 10、CoO. I I、MnO. 5 10、Mg5 45、A10. 5 5 ; (4)富集回收鈷和錳向鹽酸浸出液中加入氯酸鈉、次氯酸、次氯酸鹽、氯氣、黑鎳或者高錳酸鉀中的至少一種作為氧化劑進行處理，氧化劑使用量為沉淀鈷和錳所需理論量的I 5倍,處理時在溫度30 100°C的條件下進行攪拌,攪拌線速度為3 6m/s,反應時間 30η 120min,過濾獲得鈷氧化物和猛氧化物的共沉淀,濾液備用； (5)中和共沉淀鎳和鐵向步驟(4)制得的濾液中加入氧化鈣或氫氧化鈉進行處理，所述的氧化鈣或氫氧化鈉的使用量為濾液中的鐵鎳鋁所需理論量的I 3倍；在溫度30 IOO0C的條件下進行攪拌，反應時間30 120min，終點pH=7 9，過濾獲得含鎳和鐵的混合物沉淀。本專利技術所述的技術方案中，進一步優選的技術方案如下 I.步驟(2)中向礦粉中加入礦粉質量15 20%的添加劑；所述的添加劑由質量比為I: 10 15的第一組分和第二組分混合組成。2.步驟(3)中浸出處理時的溫度為20 45°C，時間為60 120min，鹽酸加入量占礦粉重量的50 100%。3.步驟(4)中氧化劑使用量為沉淀鈷和錳所需理論量的2 3倍，處理時在溫度50 70°C的條件下進行攪拌,攪拌線速度為4 5m/s,反應時間60 90min, 4.步驟(5)中所述的氧化鈣或氫氧化鈉的使用量為濾液中的鐵鎳鋁所需理論量的2倍。5.步驟(5)中在溫度40°C 60°C的條件下進行攪拌，反應時間60 90min，終點 ρΗ=8 ο本專利技術方法中，原礦氧化鎳礦的化學成分按重量％計一般為NiO. 5 5、CoO. 05 O. 15、FelO 30、MnO. 5 5、MgO 5 30、Si025 45、A12033 15、CaO O. I 5。與現有技術相比，本專利技術方法的技術效果如下 1.本專利技術方法實現了氧化鎳礦鹽酸浸出液中鎳、鈷、錳和鐵共4種元素的回收利用； 2.本專利技術方法生產出了含鈷氧化物和錳氧化物的混合物、含鎳和鐵的混合物，多種產物具備了各種工業用途； 3.本專利技術方法可以提高含鎳、錳、鈷和鐵的混合物產品的回收率和純度；節約了生產成本； 4.本專利技術方法工藝設計合理，可操作性強，可有效地利用礦產資源，可以實現大規模工來化生產。具體實施例方式以下進一步描述本專利技術的具體技術方案，以便于本領域的技術人員進一步地理解本專利技術，而不構成對其權利的限制。實施例1，一種，其步驟如下 (1)球磨將氧化鎳礦在濕式球磨機中進行球磨，至礦粉細度為-100目占60%以上，得礦粉； (2)混合向礦粉中加入礦粉質量5%的添加劑；所述的添加劑由質量比 為I:4的第一組分和第二組分混合組成，第一組分選自氯化鈉、氯化鎂或者氯化鈣中的至少一種，第二組分選自焦粉、焦碳、煤或者碳中的至少一種；得礦粉混合物； (3)浸出使用鹽酸對礦粉混合物進行浸出處理，得到氧化鎳礦的鹽酸浸出液；浸出處理時的溫度為20°C，時間為30min，鹽酸加入量占礦粉重量的10% ； (4)富集回收鈷和錳向鹽酸浸出液中加入氯酸鈉、次氯酸、次氯酸鹽、氯氣、黑鎳或者高錳酸鉀中的至少一種作為氧化劑進行處理，氧化劑使用量為沉淀鈷和錳所需理論量的I倍，處理時在溫度30°C的條件下進行攪拌，攪拌線速度為3m/s，反應時間30min，過濾獲得鈷氧化物和錳氧化物的共沉淀，濾液備用； (5)中和共沉淀鎳和鐵向步驟(4)制得的濾液中加入氧化鈣或氫氧化鈉進行處理，所述的氧化鈣或氫氧化鈉的使用量為濾液中的鐵鎳鋁所需理論量的I倍；在溫度30 100°C的條件下進行攪拌，反應時間30min，終點pH=7，過濾獲得含鎳和鐵的混合物沉淀。實施例2，一種，其步驟如下 (1)球磨將氧化鎳礦在濕式球磨機中進行球磨，至礦粉細度為-100目占60%以上，得礦粉； (2)混合向本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鹽酸浸出氧化鎳礦回收鎳鈷錳鐵的方法，其特征在于，其步驟如下：（1）球磨：將氧化鎳礦在濕式球磨機中進行球磨，至礦粉細度為？100目占60%以上，得礦粉；（2）混合：向礦粉中加入礦粉質量5～30%的添加劑；所述的添加劑由質量比為1：4～20的第一組分和第二組分混合組成，第一組分選自氯化鈉、氯化鎂或者氯化鈣中的至少一種，第二組分選自焦粉、焦碳、煤或者碳中的至少一種；得礦粉混合物；（3）浸出：使用鹽酸對礦粉混合物進行浸出處理，得到氧化鎳礦的鹽酸浸出液；浸出處理時的溫度為20～100℃，時間為30～180min，鹽酸加入量占礦粉重量的10～250%；（4）富集回收鈷和錳：向鹽酸浸出液中加入氯酸鈉、次氯酸、次氯酸鹽、氯氣、黑鎳或者高錳酸鉀中的至少一種作為氧化劑進行處理，氧化劑使用量為沉淀鈷和錳所需理論量的1～5倍，處理時在溫度30～100℃的條件下進行攪拌，攪拌線速度為3～6m/s，反應時間30n～120min，過濾獲得鈷氧化物和錳氧化物的共沉淀，濾液備用；（5）中和共沉淀鎳和鐵：向步驟（4）制得的濾液中加入氧化鈣或氫氧化鈉進行處理，所述的氧化鈣或氫氧化鈉的使用量為濾液中的鐵鎳鋁所需理論量的1～3倍；在溫度30～100℃的條件下進行攪拌，反應時間30～120min，終點pH=7～9，過濾獲得含鎳和鐵的混合物沉淀。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：董書通，
申請(專利權)人：連云港市東茂礦業有限公司，
類型：發明
國別省市：