铁锰多金属氧化矿中提取有价金属的方法和有价金属溶液技术

本发明专利技术提供一种铁锰多金属氧化矿中提取有价金属的方法和有价金属溶液，涉及有色金属冶金领域。铁锰多金属氧化矿中提取有价金属的方法，包括：将包括所述铁锰多金属氧化矿和酸溶液在内的原料混合，然后熟化得到酸化熟料；将所述酸化熟料进行焙烧得到焙砂，使用溶剂对所述焙砂进行浆化、浸出，分离得到有价金属溶液。有价金属溶液，由所述的方法制得。本申请提供的铁锰多金属氧化矿中提取有价金属的方法，能够有效的将铁与其他有价金属分离开，有价金属浸出率高，能耗低、成本低。

【技术实现步骤摘要】
铁锰多金属氧化矿中提取有价金属的方法和有价金属溶液
本专利技术涉及有色金属冶金领域，尤其涉及一种铁锰多金属氧化矿中提取有价金属的方法和有价金属溶液。
技术介绍
铁锰多金属氧化矿泛指以铁、锰金属为主，并伴生钴、镍、铜中的一种或多种元素的复杂氧化矿，其主要有用元素包括钴、锰、镍等，并含有较高的杂质铁。由于铁锰多金属氧化矿中的铁矿物、锰矿物与脉石等杂质矿物紧密共生，且大部分钴、镍等金属赋存于铁、锰矿物中，因此需要通过高价锰的还原，破坏锰矿物结构，从而提取钴、镍、锰等金属。现有技术中的主要方法有：火法处理、湿法冶炼等工艺。火法处理是将多金属氧化矿在约850℃的高温下还原，将铁、钴、镍等还原成金属以合金形式产出，能耗高，且后续的合金需要重新氧化才能被浸出，且存在铁与钴、镍等分离的难题，并影响钴、镍的总回收率。湿法冶炼则分为还原酸浸和还原氨浸两种，氨浸工艺的浸出选择性好，可以将铁留在渣中而与钴、镍等分离，但钴的浸出率低。酸浸工艺包括直接还原酸浸和还原焙烧后再酸浸，酸浸工艺的金属浸出率高，但选择性差，铁与钴、镍等同时被浸出，导致后续的浸出液净化除铁难度大、金属回收率降低。且直接还原酸浸的辅料消耗大，特别是还原剂消耗成本高；而还原焙烧浸出的焙烧能耗高、焙砂质量难以控制。有鉴于此，特提出本申请。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种铁锰多金属氧化矿中提取有价金属的方法和有价金属溶液，以解决上述问题。为实现以上目的，本专利技术特采用以下技术方案：一种铁锰多金属氧化矿中提取有价金属的方法，包括：将包括所述铁锰多金属氧化矿和酸溶液在内的原料混合，然后熟化得到酸化熟料；将所述酸化熟料进行焙烧得到焙砂，使用溶剂对所述焙砂进行浆化、浸出，分离得到有价金属溶液。优选地，所述酸溶液包括硫酸溶液；优选地，所述硫酸溶液中的硫酸与所述铁锰多金属氧化矿中的锰的摩尔比为（1-3）：1。使用浓硫酸可以使得铁锰多金属氧化矿与浓硫酸反应实现自热熟化。控制硫酸的量，有助于提高破坏锰矿物的结构，最终提高钴、锰的浸出率。可选地，所述硫酸溶液中的硫酸与所述铁锰多金属氧化矿中的锰的摩尔比可以为1：1、1.5：1、2：1、2.5：1、3：1以及（1-3）：1之间的任一值。优选地，所述铁锰多金属氧化矿的含水量小于等于20wt%；优选地，所述原料中硫酸的浓度大于等于70wt%。控制铁锰多金属氧化矿的含水量，是为了为避免原料中硫酸浓度被水过度稀释，对熟化产生负面影响。可选地，所述铁锰多金属氧化矿的含水量可以是5wt%、10wt%、15wt%、20wt%以及小于等于20wt%的任一正数值；所述原料中硫酸的浓度可以是70wt%、75wt%、80wt%、85wt%、90wt%、95wt%大于等于70wt%的任一值。优选地，所述熟化的温度为150-300℃，时间为30-150min；所述焙烧的温度为350-650℃，时间为30-150min。优选地，所述熟化的温度为150-250℃，所述焙烧的温度为350-490℃。可选地，所述熟化的温度可以为150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃、290℃、300℃以及150-300℃之间的任一值，时间可以为30min、40min、50min、60min、70min、80min、90min、100min、110min、120min、130min、140min、150min以及30-150min之间的任一值。可选地，所述焙烧的温度可以为350℃、400℃、450℃、490℃、500℃、550℃、600℃、650℃以及350-650℃之间的任一值，时间可以为30min、40min、50min、60min、70min、80min、90min、100min、110min、120min、130min、140min、150min以及30-150min之间的任一值。优选地，所述溶剂包括水；优选地，所述水与所述焙砂的质量比为（3-10）：1；优选地，所述浸出的温度为25-95℃，时间为30-150min。可选地，所述水与所述焙砂的质量比可以为3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1以及（3-10）：1之间的任一值；所述浸出的温度可以为25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃以及25-95℃之间的任一值，时间可以为30min、40min、50min、60min、70min、80min、90min、100min、110min、120min、130min、140min、150min以及30-150min之间的任一值。优选地，所述原料还包括还原剂；优选地，所述还原剂为炭质还原剂；优选地，所述炭质还原剂包括煤粉、焦粉、木炭粉中的一种或多种；优选地，所述炭质还原剂中的固定碳与所述铁锰多金属氧化矿中的锰的摩尔比为（1：2）-（3：1）。在配料时加入适量还原剂，从而使铁锰多金属氧化矿中有价金属在熟化时，从高价态还原为低价态，进而提高硫酸化转化率和有价金属的浸出率。可选地，所述炭质还原剂中的固定碳与所述铁锰多金属氧化矿中的锰的摩尔比可以为1：2、2：2、2：1、3：1以及（1：2）-（3：1）之间的任一值。优选地，所述铁锰多金属氧化矿包括海底多金属结核、海底富钴结壳、陆地多金属氧化锰矿中的一种或多种；优选地，所述浸出得到的浸出渣中包括铁；优选地，所述有价金属包括锰、钴、镍中的一种或多种，且至少包括锰。优选地，所述的方法还包括：将所述有价金属溶液回收得到所述有价金属。一种有价金属溶液，由所述的方法制得。与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：本申请提供的铁锰多金属氧化矿中提取有价金属的方法，通过酸处理-熟化-焙烧-浸出，先将铁锰多金属氧化矿中的有价金属转化为盐，然后通过焙烧在脱除残余酸的同时，使铁转变成不易溶解的状态，再通过浸出使得有价金属进入溶液中形成有价金属溶液，然后回收得到有价金属，而铁留在浸出渣中，实现铁与镍钴锰等有价金属的分离；该方法浸出选择性好，有价金属回收率高，除铁简单，能耗低，成本低。本申请提供的有价金属溶液，通过铁锰多金属氧化矿中提取有价金属的方法制得，铁与镍钴锰等有价金属分离彻底。具体实施方式如本文所用之术语：“由……制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。连接词“由……组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁锰多金属氧化矿中提取有价金属的方法，其特征在于，包括：/n将包括所述铁锰多金属氧化矿和酸溶液在内的原料混合，然后熟化得到酸化熟料；/n将所述酸化熟料进行焙烧得到焙砂，使用溶剂对所述焙砂进行浆化、浸出，分离得到有价金属溶液。/n

【技术特征摘要】
1.一种铁锰多金属氧化矿中提取有价金属的方法，其特征在于，包括：
将包括所述铁锰多金属氧化矿和酸溶液在内的原料混合，然后熟化得到酸化熟料；
将所述酸化熟料进行焙烧得到焙砂，使用溶剂对所述焙砂进行浆化、浸出，分离得到有价金属溶液。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸溶液包括硫酸溶液；
优选地，所述硫酸溶液中的硫酸与所述铁锰多金属氧化矿中的锰的摩尔比为（1-3）：1。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述铁锰多金属氧化矿的含水量小于等于20wt%；
优选地，所述原料中硫酸的浓度大于等于70wt%。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述熟化的温度为150-300℃，时间为30-150min；所述焙烧的温度为350-650℃，时间为30-150min。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述熟化的温度为150-250℃，所述焙烧的温度为350-490℃。


6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋训雄，赵峰，
申请(专利权)人：矿冶科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11