一种含镍褐铁矿的综合回收利用方法技术

一种含镍褐铁矿的综合回收利用方法，其特征在于，步骤如下：将含镍褐铁矿的矿料颗粒用硫酸和硝酸的混合液作为介质进行加压浸出，制得浸出液，并用ＣａＯ或消石灰作为中和剂，通过控制浸出液的不同ｐＨ值，分别沉淀出氢氧化铝、氢氧化镍、氢氧化钴和氢氧化镁。本发明专利技术的方法实现了含镍褐铁矿中镍、钴、铝、镁、铁的综合利用，在硝酸＋硫酸介质中采用加压浸出工艺，其浸出温度和浸出压力低，其中铁以赤铁矿的形式沉淀在渣中，有效抑制铁的浸出；浸出矿浆沉降性能好，液固分离容易；采用ＣａＯ或消石灰分步沉淀铝、镍钴和镁，浸出剂硝酸可以再生循环利用。具有资源综合利用高、能耗低且对环境友好等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含镍褐铁矿的回收利用方法，尤其是涉及一种含镍褐铁矿 的综合回收利用方法。技术背景传统的红土镍矿提取技术有1)回转窑干燥预还原一电炉还原熔炼生产镍 铁；2)烧结一鼓风炉硫化熔炼生产低冰镍；3)烧结一高炉还原熔炼生产镍生 铁；4)加压酸浸以及还原焙烧一氨浸等。回转窑干燥预还原一电炉还原熔炼是 处理镍红土矿的经典工艺，工艺过程如下含水约30%的镍红土矿经回转窑在 800 卯(TC下干燥脱水和预还原处理后，再送入矿热电炉，在约1550 1600°C 的高温下还原熔炼产出含镍>15%的镍铁，再经转炉进一步精炼富集至25%以上 出售，供生产不锈钢。该方法具有工艺适应性强、流程简短、镍回收率高等特 点；该方法的缺点是无法回收镍矿中的钴。鼓风炉硫化熔炼也是经典的处理红 土镍矿的工艺，镍红土矿在配入适量的CaO和Si02后，在约110(TC下烧结成块 (或挤压成团、自然晾干)，再配入10 20%的黄铁矿和约20 30%的焦炭，在 鼓风炉内约135(TC的温度下熔炼，产出含镍8 15%的低冰镍产品。烧结一高炉 还原熔炼是在借鉴高炉炼铁工艺的基础上开发出的红土镍矿处理方法，生产含 镍3 5%的镍生铁。常规硫酸加压酸浸法处理镍红土矿，是在高温(230 26(TC ) 和高压(4 5MPa)下浸出，镍、钴回收率通常为90% 95%，但不能回收铁。 还原焙烧一氨浸工艺具有试剂NH3可循环使用，消耗量小，能综合回收镍、钴、 铁等优点，但镍、钴浸出率偏低是其主要缺点。综上所述，对于含镍褐铁矿的处理以及矿物中伴生有价金属元素铝、镁、铁 的综合利用，目前的方法都不完善。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供。该 方法是以"硝酸+硫酸介质下的加压浸出"和"浸出渣磁化焙烧一磁选"工艺 为基础，采用湿法浸出，实现含镍褐铁矿中镍、钴、铝、镁、铁的综合利用，分别产出含铝20 25%的氢氧化铝、含镍20%左右的氢氧化镍钴、含MgO大于 50%的氢氧化镁和含铁55 65%的铁精矿产品。与传统的红土镍矿处理工艺相比 较，本专利技术资源综合利用率高、工艺相对简单、流程短、经济效益好且环保性好。为解决上述技术问题，本专利技术，包括 如下步骤将含镍褐铁矿的矿料颗粒用硫酸和硝酸的混合液作为介质进行加压浸出， 制得浸出液，并用CaO或消石灰作为中和剂，通过控制浸出液的不同PH值， 分别沉淀出氢氧化铝、氢氧化镍、氢氧化钴和氢氧化镁。所述矿料是由含镍褐铁矿进行破碎、磨矿制得，所述矿料的矿物颗粒粒度 70%小于74pm。所述加压浸出过程中，浸出液硝酸含量100 250g/L、硫酸含量〈10g/L，浸出温度为120°C 200°C,浸出压力为0.5 2.5Mpa，浸出时间为30min 120min,液固比为L5 10:l，氧气分压为0 0.20MPa，搅拌线速度5 6m/s 。在常温下，往浸出液中添加CaO或消石灰作为中和剂，控制浸出液的pH=4.5 4.7，沉淀出氢氧化铝。在常温下，在沉淀出氢氧化铝后的浸出液中加入CaO或消石灰，控制溶液 pH=6.5 8，沉淀出氢氧化镍、氢氧化钴。在常温下，在沉淀出氢氧化镍、钴后的浸出液中加入CaO或消石灰，控制 溶液pH-9.5 10，沉淀出氢氧化镁。在常温下，在沉淀氢氧化镁后的浸出液中加入适量的硫酸，产出含量大于 95%的硫酸钙，并再生硝酸；加压浸出渣经洗涤后，再添加加压浸出渣总重量的3 5%的煤，在600 90(TC的温度下，还原焙烧10 100min，焙砂水淬后进行磁选，制得铁精矿。本专利技术的方法实现了含镍褐铁矿中镍、钴、铝、镁、铁的综合利用，在硝 酸+硫酸介质中采用加压浸出工艺，其浸出温度和浸出压力低，其中铁以赤铁 矿的形式沉淀在渣中，有效抑制铁的浸出；浸出矿浆沉降性能好，液固分离容 易；采用CaO或消石灰分步沉淀铝、镍钴和镁，浸出剂硝酸可以再生循环利用。 具有资源综合利用高、能耗低且对环境友好等优点。具体实施方式 实施例l，包括如下步骤-所用含镍褐铁矿原料组成Ni 0.8%、Fe 43%、 Co0.1%、MgO3.65%、 Si027.7%、Ca02.1%、 Al2O36.08%、 Crl.72%;1) 将含镍褐铁矿进行破碎、磨矿，制得矿料，所述矿料的矿物颗粒粒度70% 小于74^m;2) 加压浸出将矿料和硝酸+硫酸混合，在加压釜中加热升温、搅拌，并 按照如下工艺参数进行加压浸出，制得浸出液；硝酸用量1.1倍理论量(理论量 为浸出物料中的Ni、 Co、 MgO、 CaO、八1203所需的硝酸量)、浸出温度150°C、 浸出时间60min、液固比2:1、氧气分压0.10MPa、搅拌线速度5m/s;浸出率 镍78%、钴72%、铝82%、镁95°/。、铁1%;3) 沉淀氢氧化铝在常温下，往浸出液中添加CaO或消石灰作为中和剂， 控制浸出液的pH-4.6，沉淀出氢氧化铝；铝沉淀率99%，铝渣含铝22%;4) 沉淀氢氧化镍、氢氧化钴在常温下，在沉淀出氢氧化铝后的浸出液中 加入CaO或消石灰，控制溶液pH-7.5，沉淀出氢氧化镍、氢氧化钴；镍钴沉淀 率98%，镍钴渣含镍20。/。、含钴2.5%;5) 沉淀氢氧化镁在常温下，在沉淀出氢氧化镍、钴后的浸出液中加入CaO 或消石灰，控制溶液pH=9.5，沉淀出氢氧化镁;镁沉淀率95%，镁渣含MgO 55%;6) 硝酸再生在常温下，在沉淀氢氧化镁后的浸出液中加入适量硫酸，钙沉淀率96%，硝酸再生率94%;7)铁回收加压浸出渣经洗涤后，再添加加压浸出渣总重量的5%的煤， 在65(TC的温度下，还原焙烧60min，焙砂水淬后进行磁选，制得铁精矿；磁选 磁场强度为800奥斯特，铁精矿产率86%,铁精矿含铁60%，铁回收率92%。实施例2，包括如下步骤所用含镍褐铁矿组成Nil%、 Fe45°/。、 Co0.1%、 Mg05.42°/。、 Si026.9%、Ca03.2%、 Al2O38.02%、 Cr2.22%。1) 将含镍褐铁矿进行破碎、磨矿，制得矿料，所述矿料的矿物颗粒粒度70% 小于74(jm;2) 加压浸出将矿料和硝酸+硫酸混合，在加压釜中加热升温、搅拌，并 按照如下工艺参数进行加压浸出，制得浸出液；硝酸用量1.05倍理论量、浸出 温度160°C、浸出时间60min、液固比2:1、氧气分压(UOMPa、搅拌线速度5m/s; 浸出率镍85%、钴71%、铝84%、镁96%、铁0.8%;3) 沉淀氢氧化铝在常温下，往浸出液中添加CaO或消石灰作为中和剂， 控制浸出液的p1^4.6，沉淀出氢氧化铝；铝沉淀率99%，铝渣含铝25%;4) 沉淀氢氧化镍、氢氧化钴在常温下，在沉淀出氢氧化铝后的浸出液中 加入CaO或消石灰，控制溶液pl^7.5，沉淀出氢氧化镍、氢氧化钴；镍钴沉淀 率98%，镍钴渣含镍21%、含钴2.2%;5) 沉淀氢氧化镁在常温下，在沉淀出氢氧化镍、钴后的浸出液中加入CaO 或消石灰，控制溶液pH=9.5，沉淀出氢氧化镁;镁沉淀率95%,镁渣含MgO 53%;6) 硝酸再生在常温下，在沉淀氢氧化镁后的浸出液中加入适量硫酸，钙 沉淀率96%，硝酸再生率95%;7) 铁回收加压浸出渣经洗涤后，再添加加压浸出渣总重量的4%的煤， 在70(TC的温度下，还原焙烧45本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含镍褐铁矿的综合回收利用方法，其特征在于，步骤如下：将含镍褐铁矿的矿料颗粒用硫酸和硝酸的混合液作为介质进行加压浸出，制得浸出液，并用ＣａＯ或消石灰作为中和剂，通过控制浸出液的不同ＰＨ值，分别沉淀出氢氧化铝、氢氧化镍、氢氧化钴和氢氧化镁。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董书通，王成彦，赵平，
申请(专利权)人：郑州永通特钢有限公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]