一种利用红土镍矿提取氧化镍的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种利用镍铁合金提取氧化镍的方法及系统。所述方法包括以下步骤：(1)将镍铁合金进行熔化处理，得到含镍铁水；(2)将含镍铁水进行制粒处理，得到镍铁合金颗粒；(3)将镍铁合金颗粒进行选择性氧化焙烧，得到焙烧产物；(4)将焙烧产物进行氨浸‑蒸氨‑煅烧处理得到氧化镍产品。所述系统包括依次连接的熔化装置、制粒装置、选择性氧化焙烧装置和氨浸‑蒸氨‑煅烧装置。所述系统包括依次连接的熔化装置、制粒装置、选择性氧化焙烧装置和氨浸‑蒸氨‑煅烧装置。利用本发明专利技术可以有效利用镍铁合金通过湿法工艺提取得到高纯度的氧化镍(>99％)，从而在提高镍铁合金利用价值的同时降低镍的生产成本。

Method and system for extracting nickel oxide from laterite nickel ore

The invention discloses a method and a system for extracting nickel oxide by using nickel iron alloy. The method comprises the following steps: (1) the nickel iron alloy melting processing, containing nickel iron; (2) the nickel containing molten iron by granulation processing, nickel iron alloy particles; (3) the nickel iron alloy particles by selective oxidation roasting, obtain calcined products; (4) the calcined products were ammonia leaching ammonia calcination to obtain nickel oxide products. The system includes melting device, connection granulating device, selective oxidation roasting device and ammonia leaching ammonia calcination device. The system includes melting device, connection granulating device, selective oxidation roasting device and ammonia leaching ammonia calcination device. The invention can effectively utilize the nickel iron alloy to obtain high-purity nickel oxide (> 99%) through the wet process, so as to improve the utilization value of the nickel iron alloy and reduce the production cost of nickel at the same time.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有色金属提取领域，尤其涉及一种利用镍铁合金提取氧化镍的方法及系统。
技术介绍
近年来，随着高品位硫化镍矿的枯竭及国内不锈钢产业的快速发展，低品位红土镍矿已经成为生产镍铁产品的主要原料。湿法处理红土镍矿始于20世纪40年代，最早采用的是氨浸工艺，这个工艺是由Caron教授专利技术，所以又称为Caron工艺。该工艺的基本流程是还原焙烧-氨浸，还原焙烧的目的是使红土镍矿中硅酸镍和氧化镍最大限度地还原成金属，同时控制还原的条件，使大部分铁还原成Fe3O4，只有少部分还原成金属铁，焙砂再用NH3及CO2将金属镍和钴转化为镍氨及钴氨络合物进入溶液，同时，金属铁也会生成铁氨络合物进入溶液，然后经氧化、水解生成氢氧化铁沉淀与氨浸液分开，氨浸液再经过蒸氨得到碱式碳酸镍，然后煅烧得到NiO。NiO可以作为产品出售，也可以通过氢还原得到金属镍。该工艺的缺点是镍回收率低，原因是在还原红土镍矿时，要保证铁尽量少的还原成金属态，由于铁的还原对镍的聚集与长大有促进作用，所以这一步控制会造成大量镍的损失，导致整条工艺的镍回收率低(镍回收率一般在75％以下)。到目前为止，全球只有少数几家工厂采用该法处理红土镍矿，三十多年来很少有新建工厂采用氨浸工艺。火法处理镍铁合金是目前的主流工艺，其中还原焙烧-熔分已经成为研究的热点。以红土镍矿为原料，煤粉为还原剂，采用直接还原设备在高温条件下将矿石中的镍全部还原成金属镍，铁根据配碳量部分还原成金属铁，再经熔分分离使镍富集到镍铁合金中。目前对镍铁合金研究也仅仅停留在将其冶炼不锈钢的原料的层面上，产品的附加值不高。由此，现有镍铁合金处理技术有待进一步改进。
技术实现思路
为了解决现有技术中镍铁合金研究仅仅停留在将其冶炼不锈钢的原料的层面上，产品的附加值不高的问题，本专利技术的一个目的在于提出一种从镍铁合金中提取镍的方法和系统，该方法可以有效利用镍铁合金通过湿法工艺提取得到高纯度的氧化镍(>99％)，从而在提高镍铁合金利用价值的同时降低镍的生产成本，整个流程的镍回收率高(>95％)。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种利用镍铁合金提取氧化镍的方法，该方法包括：(1)将镍铁合金进行熔化处理，得到含镍铁水；(2)将含镍铁水进行制粒处理，得到镍铁合金颗粒；(3)将镍铁合金颗粒进行选择性氧化焙烧，得到焙烧产物；(4)将焙烧产物进行氨浸-蒸氨-煅烧处理得到氧化镍产品。另外，根据本专利技术上述实施例的利用镍铁合金提取氧化镍的方法还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述镍铁合金中铁含量为60～90wt％，镍含量为10～45wt％。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，所述熔化处理的温度范围为1400～1600℃。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(2)中，所述制粒处理的方式选为雾化制粒，将所述镍铁合金颗粒的粒径控制为≤0.5毫米。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(3)中，将所述选择性氧化焙烧的温度控制为300-500℃，氧气浓度按体积百分比计为0.5％-2％，焙烧时间为5-20min，使得焙烧产物中金属铁质量含量小于5％，金属镍占全镍的比例大于95％。在本专利技术的另一个方面，本专利技术提出了一种利用镍铁合金提取氧化镍的系统，根据本专利技术的实施例，该系统包括：熔化装置、制粒装置、选择性氧化焙烧装置和氨浸-蒸氨-煅烧装置；其中，所述熔化装置具有镍铁合金入口和含镍铁水出口；所述制粒装置具有含镍铁水入口和镍铁合金颗粒出口，所述含镍铁水入口与所述含镍铁水出口相连；所述选择性氧化焙烧装置具有镍铁合金颗粒入口、氧化性气体入口和焙烧产物出口，所述镍铁合金颗粒入口和所述镍铁合金颗粒出口相连；所述氨浸-蒸氨-煅烧装置具有焙烧产物入口和氧化镍出口，所述焙烧产物入口和所述焙烧产物出口相连。由此，根据本专利技术实施例的利用镍铁合金提取氧化镍的系统可以有效利用镍铁合金通过湿法工艺提取得到高纯度的氧化镍(>99％)，从而在提高镍铁合金利用价值的同时降低镍的生产成本，整个流程的镍回收率高(>95％)。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明图1是根据本专利技术一个实施例的利用镍铁合金提取氧化镍的方法流程示意图；图2是根据本专利技术一个实施例的利用镍铁合金提取氧化镍的系统结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。本专利技术公开一种利用镍铁合金提取氧化镍的方法，该方法包括：(1)将镍铁合金进行熔化处理，得到含镍铁水；(2)将含镍铁水进行制粒处理，得到镍铁合金颗粒；(3)将镍铁合金颗粒进行选择性氧化焙烧，得到焙烧产物；(4)将焙烧产物进行氨浸-蒸氨-煅烧处理得到氧化镍产品。专利技术人发现，镍铁合金中的铁主要以金属态存在，金属铁会和氨反应，后续不适合直接进行氨浸，而把金属铁转化成Fe3O4后就不会消耗氨。于是，先将镍铁合金进行熔化处理得到含镍铁水，含镍铁水制粒处理得到镍铁合金颗粒。然后，将镍铁合金颗粒选择性氧化后将铁选择性氧化成Fe3O4，镍不氧化，从而得到焙烧产物；最后将焙烧产物利用现有成熟的氨浸-蒸氨-煅烧工艺得到氧化镍产品。下面参考图1对本专利技术实施例的利用镍铁合金提取氧化镍的方法进行详细描述。根据本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用镍铁合金提取氧化镍的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将镍铁合金进行熔化处理，得到含镍铁水；(2)将含镍铁水进行制粒处理，得到镍铁合金颗粒；(3)将镍铁合金颗粒进行选择性氧化焙烧，得到焙烧产物；(4)将焙烧产物进行氨浸‑蒸氨‑煅烧处理得到氧化镍产品。

【技术特征摘要】
1.一种利用镍铁合金提取氧化镍的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将镍铁合金进行熔化处理，得到含镍铁水；(2)将含镍铁水进行制粒处理，得到镍铁合金颗粒；(3)将镍铁合金颗粒进行选择性氧化焙烧，得到焙烧产物；(4)将焙烧产物进行氨浸-蒸氨-煅烧处理得到氧化镍产品。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述镍铁合金中铁含量为60～90wt％。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述镍铁合金中镍含量为10～45wt％。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述熔化处理的温度范围为1400～1600℃。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述制粒处理的方式选为雾化制粒。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，将所述镍铁合金颗粒的粒径控制为≤0.5毫米。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，将所述选择性氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋文臣，王静静，李红科，曹志成，薛逊，吴道洪，
申请(专利权)人：江苏省冶金设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32