一种从低品位红土镍矿中回收镍、铁、硅和镁的方法技术

一种从低品位红土镍矿中回收镍、铁、硅和镁的方法，涉及湿法冶金技术领域。本发明专利技术的有效果在于：在获取镍的同时，能有效回收低品位红土镍矿中的铁与硅，回收的铁与硅只需简单处理就能再次利用或进行冶炼。本发明专利技术的还能有效回收用做中间反应物的氧化镁，避免了中间反应物的浪费。相对于高压酸浸工艺，本发明专利技术的对设备的要求低，对反应物物料温度要求低，对反应环境压力要求低。由于镍钴为相互伴生金属，在提炼镍的同时，还混杂有一定量的钴，本发明专利技术能一并回收镍中伴生的钴，且都是以氢氧化物的形式回收，方便了后期镍的提纯以及钴的分离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉湿法冶金
，具体是一种从低品位红土镍矿中回收镍、铁、硅和镁的方法。
技术介绍
低品位红土镍矿是指混杂有大体积矿块以及细碎矿粉的土镍矿，土镍矿富含镍、铁、硅等元素，对红土矿的冶炼主要以火法工艺和湿法工艺两大类为主。火法冶金工艺处理红土矿时，通常只能生产镍铁，不能回收硅。而现有的湿法工艺堆浸技术浸出率较低，只适用于处理高镁含量的红土矿。现有湿法工艺中需要对矿浆进行酸浸出里，处理方法分为常压加温酸浸和高压高温酸浸，常压加温酸浸后产成的浸出液中含有各种金属离子，后续分离工序变得复杂，同时需要大量的硫酸用于酸浸，浓硫酸的使用量是酸浸物的3倍以上；高压高温酸浸虽然用酸较少，但是需要将浓硫酸加热到300℃以上，在压力值50MPa的条件下进行反应，在高温、高压条件下，矿石中的金属矿物几乎完全溶解，整个酸浸过程对反应釜的要求极高，同时该方法会生成的大量矿渣，矿渣中铁与硅不能完全分离，无法回收利用，只能当废料处理。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种从低品位红土镍矿中回收镍、铁、硅和镁的方法，该方法能有效克服现有技术中浓硫酸用量较大、浓硫酸需要高温加热、反应过程需要较高的压力，反应后矿渣中铁硅无法完全分离的问题。为了解决上述问题，本专利技术采用了一种从低品位红土镍矿中回收镍、铁、硅和镁的方法，该方法包括以下步骤。1洗选分级：以80目为洗选分级标准对低品位红土镍矿洗选分级，得到80以上大粒径较矿块和80目以下细碎矿粉。2制备矿浆：将步骤1中洗选出的大粒径较矿块研磨成80目以下的粉末，以水与固体物质0.8～1.5:1的体积质量比将水与研磨的粉末进行混合，得到一级矿浆；以水与固体物质0.8～1.5:1的体积质量比将水与将步骤1中洗选出的细碎矿粉进行混合，得到二级矿浆。3浓硫酸常压浸出与固液分离，回收硅：将步骤2中制备的一级矿浆加热到60～90℃，将浓硫酸加热到100～180℃。将加热的一级矿浆与浓硫酸通入钢衬合金反应罐进行反应，直至形成蜂窝状膏体。将水与蜂窝状膏体以1～1.5:1的比例混合，匀速搅拌20～70分钟，得到混合溶液。对混合溶液进行固液分离，得到常压浸出渣A和常压浸出液B，所述常压浸出渣A为二氧化硅。4常压浸出液B加压浸出与固液分离：将常压浸出液B与到二级矿浆以1:2～3的体积比例加入加压反应釜进行反应，反应温度维持在150～240℃；反应持续30～60分钟；PH值维持在0.5～1.5间；反应压力维持在1.5～4Mpa。对反应后的溶液进行固液分离，得到加压浸出渣C和加压浸出液D。5回收铁：用10％的碱性溶液对加压浸出渣C进行洗涤。对洗涤后的固体颗粒进行烘干处理，得到铁精粉颗粒。6回收镍：向加压浸出液D中加入氧化镁进行反应，直到PH值维持在7～8间；对反应后的溶液进行固液分离，得到氢氧化镍固体颗粒和硫酸镁溶液；对氢氧化镍固体颗粒进行常规处理即可得到镍。7回收镁：对步骤6中产生的硫酸镁溶液进行蒸发结晶，得到固体硫酸镁颗粒。步骤3中使用的硫酸与矿浆体积比0.8～1.8:1。本专利技术的有效果在于：在获取镍的同时，能有效回收低品位红土镍矿中的铁与硅，回收的铁与硅只需简单处理就能再次利用或进行冶炼。本专利技术的还能有效回收用做中间反应物的氧化镁，避免了中间反应物的浪费。相对对于高压酸浸工艺，本专利技术的对设备的要求低，对反应物物料温度要求低，对反应环境压力要求低。由于镍钴为相互伴生 金属，在提炼镍的同时，还混杂有一定量的钴，本专利技术能一并回收镍中伴生的钴，且都是以氢氧化物的形式回收，方便了后期镍的提纯以及钴的分离。附图说明图1是本专利技术流程框图。具体是方式 以下结合具体实施例对本专利技术做进一步说明。以下例中使用的1#矿石来自新喀里多尼亚某红土矿床，洗选分级得到2#和3#矿石；4#矿石来自印度尼西亚某红土矿床，洗选分级得到5#和6#矿石。矿石的主要成分见表1。表1红土矿成分表编号 矿石类型 Ni(％) Co(％) Fe(％) MgO(％) SiO2(％)) 1# 新喀红土矿 1.25 0.14 45.84 0.27 8.43 2# 新喀高硅镁矿 1.56 0.07 16.72 11.36 33.60 3# 新喀低硅镁矿 1.17 0.16 49.28 0.14 2.48 4# 印尼红土矿 1.38 0.21 43.37 0.31 10.38 5# 印尼高硅镁矿 1.62 0.14 15.87 8.07 38.76 6# 印尼低硅镁矿 1.32 0.08 47.33 0.23 2.14 实施例11洗选分级。 以80目为洗选分级标准对1#进行洗选分级，得到80以上的2#；80目以下的3#。2制备矿浆。 称取500kg重量的2#，与500L的水混合得到一级矿浆；3浓硫酸常压浸出与固液分离，回收硅。将步骤2中制备的一级矿浆加热到90℃，将浓硫酸加热到180℃；将加热的一级矿浆与浓硫酸通入钢衬合金反应罐进行反应，反应10分钟后，钢衬合金 反应罐内会形成酥松的蜂窝状膏体；在钢衬合金反应罐中加入1500kg的水与蜂窝状膏体混合，匀速搅拌20分钟，得到混合溶液。将混合溶液泵入板框压滤机进行固液分离和滤渣洗涤，得到205Kg常压浸出渣A1，1450L常压浸出液B1，1150L洗涤液E1(其中常压酸浸滤渣A1、常压酸浸滤液B1、洗涤液E1的成分见表1-1、表1-2、表1-3)。取300g常压浸出渣A1进行水力旋流分离，得到小于100目重144g的二氧化硅粉H1以及大于100目重149g的细砂I1(二氧化硅粉H1和细砂I1成分见表1-8和表1-9)。4常压浸出液B1加压浸出与固液分离。取4000g的3#，加入8000ml洗涤液E1制备成二级矿浆，洗涤液E1含水量约为90％以上。将制备好的二级矿浆通入容积为17L的PARR4557加压反釜中，之后再向PARR4557加压反釜中加入3000ml的常压酸浸滤液B1。反应温度维持在240℃，反应持续30分钟，PH值维持在1.5间；反应压力维持在4Mpa。降温至80℃后从加压釜中移出反应浆料进行固液分离并洗涤滤渣，得到3550g加压浸出渣C1、9400ml加压浸出液D1、5480ml洗涤液F1(加压浸出渣C1、加压浸出液D1和洗涤液F1的成分见表1-4、表1-5和表1-6)。5回收铁。取300g加压浸出渣C1加入盛有1000ml，浓度为10％碳酸钠溶液的烧杯中，加热至60℃并搅拌30分钟。固液分离并洗涤滤饼、烘干，得到290g赤铁矿G1(赤铁矿G1成分见表1-7)。6回收镍。取500ml加压浸出液D1放入烧杯，搅拌并水浴加热至85℃，之后缓慢加入30％氧化镁乳液调节pH值至8，稳定45分钟后过滤并洗涤滤饼，得6.93g氢氧化镍(钴)J1和490ml沉镍(钴)后液K1(氢氧化镍(钴)J1和沉镍(钴)后液K1成分见表1-10和表1-11)。7回收镁。取450ml沉镍后液K1放入烧杯，搅拌并水浴加热，搅拌转速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从低品位红土镍矿中回收镍、铁、硅和镁的方法，包括以下步骤：a)洗选分级：以80目为洗选分级标准对低品位红土镍矿洗选分级，得到80以上大粒径较矿块和80目以下细碎矿粉；b)制备矿浆：将步骤a)中洗选出的大粒径较矿块研磨成80目以下的粉末，以水与固体物质0.8～1.5:1的体积质量比将水与研磨的粉末进行混合，得到一级矿浆；以水与固体物质0.8～1.5:1的体积质量比将水与将步骤a)中洗选出的细碎矿粉进行混合，得到二级矿浆；c)浓硫酸常压浸出与固液分离，回收硅：将步骤b)中制备的一级矿浆加热到60～90℃，将浓硫酸加热到100～180℃；将加热的一级矿浆与浓硫酸通入钢衬合金反应罐进行反应，直至形成蜂窝状膏体；将水与蜂窝状膏体以1～1.5:1的比例混合，匀速搅拌20～70分钟，得到混合溶液；对混合溶液进行固液分离，得到常压浸出渣A和常压浸出液B，所述常压浸出渣A为二氧化硅；d)常压浸出液B加压浸出与固液分离：将常压浸出液B与到二级矿浆以1:2～3的体积比加入加压反应釜进行反应，反应温度维持在150～240℃；反应持续30～60分钟；PH值维持在0.5～1.5间；反应压力维持在1.5～4Mpa；对反应后的溶液进行固液分离，得到加压浸出渣C和加压浸出液D；e)回收铁：用10%的碱性溶液对加压浸出渣C进行洗涤；对洗涤后的固体颗粒进行烘干处理，得到铁精粉颗粒；f)回收镍：向加压浸出液D中加入氧化镁进行反应，直到PH值维持在7～8间；对反应后的溶液进行固液分离，得到氢氧化镍固体颗粒和硫酸镁溶液；对氢氧化镍固体颗粒进行常规处理即可得到镍；g)回收镁：对步骤f中产生的硫酸镁溶液进行蒸发结晶，得到固体硫酸镁颗粒。...

【技术特征摘要】
1.一种从低品位红土镍矿中回收镍、铁、硅和镁的方法，包括以下步骤：
a)洗选分级：
以80目为洗选分级标准对低品位红土镍矿洗选分级，得到80以上大粒径较矿块和80目以下细碎矿粉；
b)制备矿浆：
将步骤a)中洗选出的大粒径较矿块研磨成80目以下的粉末，以水与固体物质0.8～1.5:1的体积质量比将水与研磨的粉末进行混合，得到一级矿浆；
以水与固体物质0.8～1.5:1的体积质量比将水与将步骤a)中洗选出的细碎矿粉进行混合，得到二级矿浆；
c)浓硫酸常压浸出与固液分离，回收硅：
将步骤b)中制备的一级矿浆加热到60～90℃，将浓硫酸加热到100～180℃；
将加热的一级矿浆与浓硫酸通入钢衬合金反应罐进行反应，直至形成蜂窝状膏体；
将水与蜂窝状膏体以1～1.5:1的比例混合，匀速搅拌20～70分钟，得到混合溶液；
对混合溶液进行固液分离，得到常压浸出渣A和常压浸出液B，所述常压浸出渣A为二氧化硅；
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【专利技术属性】
技术研发人员：王永前，刘玉强，杨志强，许永武，王少华，刘世和，赵志虎，沙滨，李正禄，马永刚，
申请(专利权)人：金川集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃;62