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：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；将所述混合球团进行直接还原处理，以便得到金属化球团；将所述金属化球团进行磨矿磁选处理，以便得到镍铁粉和尾渣；将所述镍铁粉与粘结剂混合后进行高压成型处理，以便得到粗镍铁阳极；以及将所述粗镍铁阳极进行电解提纯处理，以便得到电解镍铁和阳极泥。通过采用该处理红土镍矿的方法可以有效得到镍含量高且杂质含量低的高品质电解镍铁，且该电解镍铁可以直接作为不锈钢冶炼的优质原料。

Method and system for treating laterite nickel ore

The invention discloses a method and a system for processing, laterite ore, methods: laterite nickel ore, reducing coal and additives were mixed molding treatment, in order to obtain the mixed pellet; the mixed pellet direct reduction processing, in order to get the metallic pellets; the metallic pellets for grinding magnetic separation, so that nickel iron and slag; the nickel powder mixed with binder after high pressure molding processing, in order to obtain crude nickel anode; and the crude nickel electrolysis anode refining treatment, in order to obtain the electrolytic nickel and iron anode mud. By adopting the method of treating laterite nickel ore, the high-quality electrolytic nickel iron with high nickel content and low impurity content can be effectively obtained, and the electrolytic nickel iron can be directly used as the high quality raw material for smelting stainless steel.

【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，涉及处理红土镍矿的方法和系统。
技术介绍
镍具有良好的机械强度、延展性和化学稳定性，是一种重要的战略金属。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。针对红土镍矿国内学者开发出了还原焙烧磁选工艺，该方法是以煤为还原剂，在一定温度下使红土镍矿中的镍和铁直接还原为金属，然后通过磨矿磁选回收还原后的镍和铁，得到的产品是粉状的镍铁，称为镍铁粉。还原焙烧磁选法处理红土镍矿的工艺具有成本低、节约能源、镍回收率高等特点，为红土镍矿的开发利用开辟了新的途径。但是现有技术对红土镍矿还原得到的镍铁粉的利用还存在很多问题，典型镍铁粉的化学成分为：Ni的质量分数为4～10％，Fe的质量分数为50～70％，还有的质量分数为20～40％的CaO、MgO、SiO2、Al2O3等杂质。由于镍含量低，杂质含量高，镍铁粉还不能直接成为不锈钢冶炼的原料，因此，处理红土镍矿的技术还有待进一步发展。
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，通过采用该处理红土镍矿的方法可以有效得到镍含量高且杂质含量低的高品质电解镍铁，且该电解镍铁可以直接作为不锈钢冶炼的优质原料。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，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磨矿磁选处理，以便得到镍铁粉和尾渣；(4)将所述镍铁粉与粘结剂混合后进行高压成型处理，以便得到粗镍铁阳极；以及(5)将所述粗镍铁阳极进行电解提纯处理，以便得到电解镍铁和阳极泥。由此，根据本专利技术实施例的处理红土镍矿的方法，通过将电解技术巧妙地应用到红土镍矿的处理方法中，可以有效针对经直接还原和磨矿磁选处理得到的镍含量低且杂质含量高的镍铁粉进行电解提纯处理，并最终得到镍含量高且杂质含量低的高品质电解镍铁，其中，该电解镍铁可以直接作为不锈钢冶炼的优质原料，有效解决了现有技术中红土镍矿经直接还原和磨矿磁选得到的镍铁粉再利用难的问题。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，将所述红土镍矿、所述还原煤和所述添加剂按照100：(5～25)：(3～15)的质量比进行所述混合成型处理。由此，可以有效制备得到混合球团，并使后续直接还原处理过程中红土镍矿中的镍被全部还原为金属态，而铁大部分被还原为金属态，进而可以有效提高后续磨矿磁选处理得到的镍铁粉中镍的回收率和含量。在本专利技术的一些实施例中，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，可以进一步促进镍铁的还原与聚集长大，提高球团的金属化率，进而提高镍的回收率。在本专利技术的一些实施例中，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，可以保证红土镍矿中的镍被全部还原为金属态，铁大部分被还原为金属态，进而可以进一步提高后续磨矿磁选处理过程中镍的回收率和含量。在本专利技术的一些实施例中，所述镍铁粉中镍的质量分数为4～10％，铁的质量分数为50～70％。在本专利技术的一些实施例中，所述粘结剂为选自水玻璃，淀粉溶液，沥青和糖蜜中的至少一种。由此，可以有效制备得到粗镍铁阳极。在本专利技术的一些实施例中，将所述镍铁粉与所述粘结剂按照100：(1-3)的质量比进行混合。由此，可以使制备得到的粗镍铁阳极能够满足后续电解提纯对阳极材料的要求，提高后续电解提纯效率。在本专利技术的一些实施例中，所述电解提纯处理包括：将所述粗镍铁阳极作为可溶性阳极，在电解液中于50～60℃的温度和100～300A/m2的电流密度下进行电解，以便得到电解镍铁和阳极泥，其中，所述电解液的pH为4～6，所述电解液中的Fe2+浓度为30～50g/L，NH4Cl的浓度为130～170g/L。由此，可以通过电解对粗镍铁阳极进行有效提纯，并有效得到高品质的电解镍铁。在本专利技术的一些实施例中，所述电解镍铁中镍的质量分数为6～15％，铁的质量分数为85～94％。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术还提出了一种实施上述处理红土镍矿的方法的系统，包括：混合成型装置，所述混合成型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，所述混合成型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；磨矿磁选装置，所述磨矿磁选装置具有金属化球团入口、镍铁粉出口和尾渣出口，所述金属化球团入口与所述金属化球团出口相连，所述磨矿磁选装置适于对所述金属化球团进行磨矿磁选处理，以便得到镍铁粉和尾渣；高压成型装置，所述高压成型装置具有镍铁粉入口、粘结剂入口和粗镍铁阳极出口，所述镍铁粉入口与所述镍铁粉出口相连，所述高压成型装置适于对所述镍铁粉和粘结剂进行高压成型处理，以便得到粗镍铁阳极；电解提纯装置，所述电解提纯装置内设置有阳极和阴极，所述电解提纯装置具有粗镍铁阳极入口、电解镍铁出口和阳极泥出口，所述粗镍铁阳极入口与所述粗镍铁阳极出口相连，所述阳极为粗镍铁阳极，所述电解提纯装置适于对所述粗镍铁阳极进行电解提纯处理，以便得到电解镍铁和阳极泥。由此，通过采用本专利技术上述实施例的处理红土镍矿的系统，可以有效地将电解技术应用到红土镍矿的处理方法中，并可以有效针对经直接还原和磨矿磁选处理得到的镍含量低且杂质含量较高的镍铁粉进行电解提纯处理，并最终得到镍含量高且杂质含量低的高品质电解镍铁，其中，该电解镍铁可以直接作为不锈钢冶炼的优质原料，有效解决了现有技术中红土镍矿经直接还原和磨矿磁选得到的镍铁粉再利用难的问题。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：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限制。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，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)将混合球团进行直接还原处理，以便得到金属化球团；(3)将金属化球团进行磨矿磁选处理，以便得到镍铁粉和尾渣；(4)将镍铁粉与粘结剂混合后进行高压成型处理，以便得到粗镍铁阳极；以及(5)将粗镍本文档来自技高网...

【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磨矿磁选处理，以便得到镍铁粉和尾渣；(4)将所述镍铁粉与粘结剂混合后进行高压成型处理，以便得到粗镍铁阳极；以及(5)将所述粗镍铁阳极进行电解提纯处理，以便得到电解镍铁和阳极泥。

【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磨矿磁选处理，以便得到镍铁粉和尾渣；(4)将所述镍铁粉与粘结剂混合后进行高压成型处理，以便得到粗镍铁阳极；以及(5)将所述粗镍铁阳极进行电解提纯处理，以便得到电解镍铁和阳极泥。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，将所述红土镍矿、所述还原煤和所述添加剂按照100：(5～25)：(3～15)的质量比进行所述混合成型处理。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或4所述处理红土镍矿的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述镍铁粉中镍的质量分数为4～10％，铁的质量分数为50～70％。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(4)中，所述粘结剂为选自水玻璃，淀粉溶液，沥青和糖蜜中的至少一种。7.根据权利要求1或6所述处理红土镍矿的方法，其特征在于，在步骤(4)中，将所述镍铁粉与所述粘结剂按照100：(1-3)的质量比进行混合。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，所述电解提纯处理包括：将所述粗镍铁阳极作为可溶性阳极，在电解液中于50～60℃...

【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