处理红土镍矿的方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了处理红土镍矿的方法和系统，其中方法包括：(1)将红土镍矿、还原煤和添加剂进行混合成型处理，以便得到混合球团；(2)将所述混合球团进行直接还原处理，以便得到金属化球团；(3)将所述金属化球团进行燃气熔分处理，以便得到含钴镍铁合金和尾渣；(4)将所述含钴镍铁合金进行雾化制粒处理，以便得到含钴镍铁合金粒；(5)将所述含钴镍铁合金粒进行氧化硫化焙烧处理，以便得到硫化焙烧产物；以及(6)将所述硫化焙烧产物进行水浸处理和固液分离，以便得到钴镍浸出液和浸出渣。利用该方法可以显著提高红土镍矿镍和钴的富集效果。

Method and system for treating laterite nickel ore

The invention discloses a method and system for processing of laterite, the method comprises the following steps: (1) the laterite nickel ore, reducing coal and additives were mixed molding treatment, in order to obtain mixed pellet; (2) the mixed pellet direct reduction process, in order to obtain the metallized pellet; (3) the metal the pellet melting gas processing, in order to obtain the cobalt nickel iron alloy and slag; (4) the cobalt nickel iron alloy atomizing granulating process, in order to obtain the cobalt nickel iron alloy particles; (5) the cobalt nickel iron alloy grain processing roasting oxidation curing, in order to obtain the sulfidation roasting products; and (6) the product of sulfidation roasting and water treatment and solid-liquid separation, in order to obtain the cobalt nickel leaching solution and leaching slag. The enrichment effect of nickel and cobalt in laterite nickel ore can be remarkably improved by this method.

【技术实现步骤摘要】
处理红土镍矿的方法和系统
本专利技术属于冶金领域，具体而言，本专利技术涉及处理红土镍矿的方法和系统。
技术介绍
镍作为一种重要的战略金属，具有良好的机械强度、延展性和化学稳定性。世界上可开采的镍资源有两类，一类是硫化矿床，另一类是红土镍矿。由于硫化矿提取工艺成熟，60％的镍产量来源于硫化矿。而世界近期可供开发的硫化矿资源已经不多，加之硫化矿资源勘探周期和建设周期均较长，开发和利用相对比较困难，而红土镍矿资源丰富，采矿成本低，选冶工艺趋于成熟，可生产氧化镍、硫镍、镍铁等多种中间产品，矿源靠海，便于运输，因此开发利用红土镍矿具有重要的现实意义。火法处理红土镍矿是目前的主流工艺，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。火法处理得到的产品是镍铁合金，而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，而且现有火法处理红土镍矿的弊病是无法回收红土镍矿中的钴资源，造成浪费。因此，现有直接还原焙烧-燃气熔分技术处理红土镍矿还有待进一步发展。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出处理红土镍矿的方法和系统，利用该方法和系统可以对红土镍矿中钴进行有效回收，同时还可以进一步提高镍的回收率和富集。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种处理红土镍矿的方法。根据本专利技术实施例的处理红土镍矿的方法，包括：(1)将红土镍矿、还原煤和添加剂进行混合成型处理，以便得到混合球团；(2)将所述混合球团进行直接还原处理，以便得到金属化球团；(3)将所述金属化球团进行燃气熔分处理，以便得到含钴镍铁合金和尾渣；(4)将所述含钴镍铁合金进行雾化制粒处理，以便得到含钴镍铁合金粒；(5)将所述含钴镍铁合金粒进行氧化硫化焙烧处理，以便得到硫化焙烧产物；以及(6)将所述硫化焙烧产物进行水浸处理和固液分离，以便得到钴镍浸出液和浸出渣。本专利技术实施例的处理红土镍矿的方法，首先将红土镍矿经过直接还原处理和燃气熔分处理后除去部分尾渣，使得镍和钴得到初步纯化和富集；其次将含钴镍铁合金经过雾化制粒处理后进行氧化硫化焙烧处理，得到硫化焙烧产物；最后对硫化焙烧产物进行水浸处理除去浸出渣，使得镍和钴与铁分离，再次得到纯化和富集。由此采用本专利技术上述实施例的处理红土镍矿的方法不仅可以对其中的钴进行回收利用，还可以有效对镍和钴进行纯化和富集，提高其纯度。另外，根据本专利技术上述实施例的处理红土镍矿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，在步骤(1)中，所述红土镍矿中钴的质量分数为0.04～0.2％，镍的质量分数为0.8～2.2％。由此可以进一步提高本专利技术方法的适用范围。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，所述添加剂为选自碱金属氧化物、碱金属盐、碱土金属氧化物和碱土金属盐中的至少一种。由此可以进一步提高铁、镍和钴的回收率，尤其提高镍和钴的回收率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(2)中，所述直接还原处理是在1250～1350℃的温度下进行20～40min完成的。由此可以进一步提高镍、铁和钴的还原率，尤其可以显著提高钴的回收率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(3)中，所述燃气熔分是在1500～1650℃的温度下进行20～60min完成的。由此可以有效分离出尾渣，使得镍和钴得到初步纯化和富集。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(3)中，所述含钴镍铁合金中钴的质量分数为0.40～1.0％，镍的质量分数为12～30％，铁的质量分数为68～86％。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(4)中，所述含钴镍铁合金粒的平均粒度不大于0.15mm。由此可以进一步提高氧化硫化焙烧处理的效率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(5)中，所述氧化硫化焙烧处理是在富含二氧化硫和氧气的气氛中，于500～700℃的温度下进行20～90min完成的，所述富含二氧化硫和氧气的气氛中二氧化硫的体积浓度为3～15％，氧气的体积浓度为3～15％。由此可以氧化硫化焙烧处理效率，提高镍和钴回收率。根据本专利技术的第二方面，本专利技术提出了一种实施前面实施例的处理红土镍矿的方法的系统，该系统包括：混合成型装置，所述混合装置具有红土镍矿入口、还原煤入口、添加剂入口和混合球团出口，所述混合装置适于将红土镍矿、还原煤和添加剂进行混合成型处理，以便得到混合球团；直接还原装置，所述直接还原装置具有混合球团入口和金属化球团出口，所述混合球团入口与所述混合球团出口相连，所述直接还原装置适于对所述混合球团进行直接还原处理，以便得到金属化球团；燃气熔分装置，所述燃气熔分装置具有金属化球团入口、含钴镍铁合金出口和尾渣出口，所述金属化球团入口与所述金属化球团出口相连，所述燃气熔分装置适于对所述金属化球团进行燃气熔分处理，以便得到含钴镍铁合金和尾渣；雾化制粒装置，所述雾化制粒装置具有含钴镍铁合金入口和含钴镍铁合金粒出口，所述含钴镍铁合金入口与所述含钴镍铁合金出口相连，所述雾化制粒装置适于对所述含钴镍铁合金进行雾化制粒处理，以便得到含钴镍铁合金粒；氧化硫化焙烧装置，所述氧化硫化焙烧装置具有含钴镍铁合金粒入口、二氧化硫入口、氧气入口和硫化焙烧产物出口，所述含钴镍铁合金粒入口与所述含钴镍铁合金粒出口相连，所述氧化硫化焙烧装置适于对所述含钴镍铁合金粒进行氧化硫化焙烧处理，以便得到硫化焙烧产物；水浸装置，所述水浸装置具有硫化焙烧产物入口、水入口和浸出浆液出口，所述硫化焙烧产物入口与所述硫化焙烧产物出口相连，所述水浸装置适于对所述硫化焙烧产物进行水浸处理，以便得到浸出浆液；固液分离装置，所述固液分离装置具有浸出浆液入口、钴镍浸出液出口和浸出渣出口，所述浸出浆液入口与所述浸出浆液出口相连，所述固液分离装置适于对所述浸出浆液进行固液分离，以便得到钴镍浸出液和浸出渣。本专利技术实施例的处理红土镍矿的系统，首先利用直接还原装置和燃气熔分装置对红土镍矿进行过直接还原处理和燃气熔分处理后除去部分尾渣，使得镍和钴得到初步纯化和富集；其次利用雾化制粒装置对含钴镍铁合金经过雾化制粒处理后在氧化硫化焙烧装置中进行氧化硫化焙烧处理，得到硫化焙烧产物；最后利用水浸装置和固液分离装置对硫化焙烧产物进行水浸处理和固液分离除去浸出渣，使得镍和钴再次得到纯化和富集。由此采用本专利技术上述实施例的处理红土镍矿的系统不仅可以对其中的钴进行回收利用，还可以有效对镍和钴进行纯化和富集，提高其纯度。另外，根据本专利技术上述实施例的处理红土镍矿的系统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，所述直接还原装置为转底炉；所述雾化制粒装置为超高压水雾化制粒机或超高压气雾化制粒机；所述固液分离装置为过滤机。由此可以进一步提高处理效率。附图说明图1是根据本专利技术一个实施例的处理红土镍矿的方法的流程图。图2是根据本专利技术一个实施例的处理红土镍矿的系统的结构示意图。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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理红土镍矿的方法，其特征在于，包括：(1)将红土镍矿、还原煤和添加剂进行混合成型处理，以便得到混合球团；(2)将所述混合球团进行直接还原处理，以便得到金属化球团；(3)将所述金属化球团进行燃气熔分处理，以便得到含钴镍铁合金和尾渣；(4)将所述含钴镍铁合金进行雾化制粒处理，以便得到含钴镍铁合金粒；(5)将所述含钴镍铁合金粒进行氧化硫化焙烧处理，以便得到硫化焙烧产物；以及(6)将所述硫化焙烧产物进行水浸处理和固液分离，以便得到钴镍浸出液和浸出渣。

【技术特征摘要】
1.一种处理红土镍矿的方法，其特征在于，包括：(1)将红土镍矿、还原煤和添加剂进行混合成型处理，以便得到混合球团；(2)将所述混合球团进行直接还原处理，以便得到金属化球团；(3)将所述金属化球团进行燃气熔分处理，以便得到含钴镍铁合金和尾渣；(4)将所述含钴镍铁合金进行雾化制粒处理，以便得到含钴镍铁合金粒；(5)将所述含钴镍铁合金粒进行氧化硫化焙烧处理，以便得到硫化焙烧产物；以及(6)将所述硫化焙烧产物进行水浸处理和固液分离，以便得到钴镍浸出液和浸出渣。2.根据权利要求1所述处理红土镍矿的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述红土镍矿中钴的质量分数为0.04～0.2％，镍的质量分数为0.8～2.2％。3.根据权利要求1或2所述处理红土镍矿的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述添加剂为选自碱金属氧化物、碱金属盐、碱土金属氧化物和碱土金属盐中的至少一种。4.根据权利要求1所述处理红土镍矿的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述直接还原处理是在1250～1350℃的温度下进行20～40min完成的。5.根据权利要求1所述处理红土镍矿的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述燃气熔分是在1500～1650℃的温度下进行20～60min完成的。6.根据权利要求1所述处理红土镍矿的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述含钴镍铁合金中钴的质量分数为0.40～1.0％，镍的质量分数为12～30％，铁的质量分数为68～86％。7.根据权利要求1所述处理红土镍矿的方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述含钴镍铁合金粒的平均粒度不大于0.15mm。8.根据权利要求1所述处理红土镍矿的方法，其特征在于，在步骤(5)中，所述氧化硫化焙烧处理是在富含二氧化硫和氧气的气氛中，于500～700℃的温度下进行20～90min完成的，所述富含二氧化硫和氧气的气氛中二氧化硫的体积浓度为3～15％，氧气的体积浓度为3...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋文臣，王静静，李红科，曹志成，汪勤亚，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