一种火法-湿法联合处理红土镍矿的方法技术

本发明专利技术提供了一种火法‑湿法联合处理红土镍矿的方法，所述方法包括以下步骤：(1)对红土镍矿进行预处理，包括破碎、筛分、成型和烘干；(2)采用转底炉直接还原工艺处理红土镍矿生球团得到金属化球团；(3)金属化球团经过磨矿、磁选工艺脱除脉石成分，包括钙、镁、硅、铝等；(4)磨矿、磁选后得到的镍铁粉经浸出除铁后，得到含镍、钴等元素的浸出液；(5)浸出液经萃取处理得到电池级硫酸镍和硫酸钴溶液。本发明专利技术通过采用直接还原工艺得到镍铁合金，去除杂质后采用湿法工艺制备电池级镍钴溶液，通过使用羧酸类萃取剂实现镍钴的协同回收，直接得到电池级硫酸镍钴溶液，所述方法工艺流程短，操作简便，萃取效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种火法-湿法联合处理红土镍矿的方法
本专利技术属于冶金领域，具体涉及一种火法-湿法联合处理红土镍矿的方法。
技术介绍
镍是一种重要的有色金属原料,在地球上储量丰富。镍矿石主要分硫化铜镍矿和氧化镍矿，其中氧化镍矿的开发利用主要以红土镍矿为主。目前利用红土镍矿生产镍产品主要有火法和湿法两类生产工艺。火法工艺包括回转窑-电炉还原熔炼工艺(RKEF)、竖炉电炉还原熔炼工艺(NST)、大江山冶炼工艺以及尚未工业化的转底炉工艺。湿法工艺有预还原-铵浸、常压酸浸、高压酸浸、细菌浸出等。采用湿法冶炼工艺处理红土镍矿的项目，一般采用高压酸浸-浓密机洗涤分离-除铁铝-镍钴沉淀的工艺制备氢氧化镍钴中间产品或硫化镍钴中间产品，中间产品再进一步采用浸出-净化-蒸发结晶或电积的工艺生产硫酸镍、硫酸钴或电镍、电钴等最终产品。对于以氢氧化镍钴为中间产品的工艺，一般用氢氧化钠或氧化镁作为镍钴沉淀的中和剂，通过中和沉淀反应将镍钴回收，同时在溶液中产生硫酸钠或硫酸镁，从而产生含钠或含镁的工艺废水。CN109971977A公开了一种用于从红土镍矿浸提液中回收金属镍、钴的方法，该方法包括以下步骤：a，利用连续离子交换装置将红土镍矿浸提液中的镍进行回收，将吸附尾液进行收集；b，将步骤a中收集的镍离子回收后的吸附尾液在一定的温度下以一定的流速通过螯合树脂对钴进行吸附回收；c，通过螯合树脂对钴回收后，红土镍矿浸提液中的钴离子被吸附到在螯合树脂上进行回收，吸附尾液为微量镍、钴的红土镍矿浸提液；d，螯合树脂上被吸附的钴离子，通过一定浓度的化学试剂以一定的流速清洗下来后被收集；e，使用化学试剂清洗后的螯合树脂将重新被使用在红土镍矿浸提液镍回收吸附尾液中对钴进行吸附回收。其可以将红土镍矿浸提液中的镍离子和钴离子充分的回收，但是其操作复杂，且控制困难。CN102268537B公开了一种从红土镍矿中提取钴镍的方法，其包括：将红土镍矿进行焙烧预处理，焙烧后的物料用水调成浆体，直接加入离子交换树脂浸出和吸附镍钴，从矿浆中分离出离子交换树脂，用酸洗脱树脂中的镍钴，然后将洗脱液用溶剂萃取法分离镍钴，获得的含镍溶液和含钴溶液直接用于电解生产金属镍和钴，或生产相应的镍和钴的盐类。其简化了红土镍矿湿法回收钴镍的冶炼工艺，将红土镍矿镍钴的浸出、除杂、浓缩富集等诸多流程集合在一个工序中完成，不需要固液分离及洗渣步骤，减少了水的消耗量、矿浆的处理量、以及后序的废水处理量，过程镍钴的回收率高，操作简单，可以节省设备投资费用、减少化学原料消耗及许多运营管理环节，但是其回收率仅为90％左右，剩余残留的金属均无法回收利用，造成浪费。以上方法存在有操作复杂，难以控制或回收率低等问题，因此，开发一种回收率高且操作简单的处理红土镍矿的方法是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种火法-湿法联合处理红土镍矿的方法，所述方法包括以下步骤：(1)所述红土镍矿进行预处理，包括破碎、筛分、成型、烘干；(2)采用转底炉直接还原工艺处理红土镍矿生球团得到金属化球团；(3)金属化球团经过磨矿、磁选工艺脱除脉石成分，包括钙、镁、硅、铝等；(4)磨矿、磁选后得到的镍铁粉经浸出除铁后，得到含镍、钴等元素的浸出液；(5)浸出液经萃取处理得到电池级硫酸镍、硫酸钴溶液。本专利技术通过采用直接还原工艺得到镍铁合金，去除杂质后采用湿法工艺制备电池级镍钴溶液，通过使用羧酸类萃取剂实现镍钴的协同回收，直接得到电池级硫酸镍钴溶液，所述方法工艺流程短，操作简便，萃取效率高。为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供了一种火法-湿法联合处理红土镍矿的方法，所述方法包括以下步骤：(1)对红土镍矿进行预处理，得到红土镍矿生球团；(2)对步骤(1)得到的红土镍矿生球团进行直接还原处理得到金属化球团，金属化球团经磨矿、磁选处理得到镍铁粉；(3)将步骤(2)得到的镍铁粉浸出得到浸出液，对所述浸出液进行沉淀处理除铁；(4)对步骤(3)得到的除铁后的浸出液进行萃取处理得到电池级硫酸镍溶液及电池级硫酸钴溶液。本专利技术通过预处理对所述红土镍矿进行破碎及筛分后，通过直接还原和磨矿、磁选可以去除红土镍矿中的部分杂质，再使用特定的羧酸类萃取剂对浸出处理得到的浸出液进行萃取，可以实现镍钴的协同回收。优选地，步骤(4)所述萃取处理的萃取剂包括P204和/或羧酸类萃取剂；优选地，所述羧酸类萃取剂的结构通式如下：其中，10≤m+n≤22。优选地，所述CnH2n+1为碳原子数为1～20的直链或支链的烷基。优选地，所述CmH2m+1为碳原子数为1～20的直链或支链的烷基。优选地，步骤(1)所述预处理包括破碎、筛分、成型以及烘干。本专利技术所述羧酸类萃取剂包括BC191BC192BC193BC194BC195或BC196中的任意一种或至少两种的组合。本专利技术中优选采用上述羧酸类萃取剂，其能够更好地实现镍钴的协同回收。优选地，所述破碎的装置包括球磨破碎机和或/对辊破碎机。优选地，所述筛分的粒度为100～200目，例如：100目、120目、140目、150目、160目、180目或200目等。优选地，所述成型的装置包括对辊压球机和/或圆盘造球机。优选地，所述烘干的温度为150～300℃，例如：150℃、180℃、200℃、230℃、250℃或300℃等。优选地，所述烘干的时间为1～2.5h，例如：1h、1.2h、1.5h、1.8h、2h、2.2h或2.5h等。优选地，步骤(2)所述直接还原处理的装置包括转底炉。优选地，所述直接还原处理的温度为950～1250℃，例如：950℃、1000℃、1100℃、1150℃、1200℃或1250℃等。优选地，所述直接还原处理的时间为25～40min，例如：25min、26min、28min、30min、33min、35min、37min或40min等。优选地，步骤(2)所述磁选的场强强度为1800～2500Oe，例如：1800Oe、1900Oe、2000Oe、2100Oe、2200Oe、2300Oe、2400Oe或2500Oe等，优选为2000Oe。优选地，所述磁选的时间为8～15min，例如：8min、9min、10min、11min、12min、13min、14min或15min等，优选为10min。优选地，步骤(3)所述浸出的浸出液为酸溶液。优选地，所述酸溶液包括盐酸溶液和/或硫酸溶液。优选地，所述酸溶液的pH为0.1～2，例如：0.1、0.3、0.5、0.8、1、1.5或2等。优选地，步骤(3)所述沉淀处理的沉淀剂包括NaOH溶液、氨水、碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液、草酸、氧化镁中的任意一种或至少两种的组合。优选地，所述步骤(4)所述萃取处理的萃取剂除了包括P204和/或羧酸类萃取剂，还包括稀释剂。优选地，所述羧酸类萃取剂占整个萃取剂体积分数的5～30％，例如：5％、10％、15％本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种火法-湿法联合处理红土镍矿的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n(1)对红土镍矿进行预处理，得到红土镍矿生球团；/n(2)对步骤(1)得到的红土镍矿生球团进行直接还原处理得到金属化球团，金属化球团经磨矿、磁选处理得到镍铁粉；/n(3)将步骤(2)得到的镍铁粉浸出得到浸出液，对所述浸出液进行沉淀处理除铁；/n(4)对步骤(3)得到的除铁后的浸出液进行萃取处理得到电池级硫酸镍溶液及电池级硫酸钴溶液。/n

【技术特征摘要】
1.一种火法-湿法联合处理红土镍矿的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)对红土镍矿进行预处理，得到红土镍矿生球团；
(2)对步骤(1)得到的红土镍矿生球团进行直接还原处理得到金属化球团，金属化球团经磨矿、磁选处理得到镍铁粉；
(3)将步骤(2)得到的镍铁粉浸出得到浸出液，对所述浸出液进行沉淀处理除铁；
(4)对步骤(3)得到的除铁后的浸出液进行萃取处理得到电池级硫酸镍溶液及电池级硫酸钴溶液。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述萃取处理的萃取剂包括P204和/或羧酸类萃取剂；
优选地，所述羧酸类萃取剂的结构通式如下：



其中，10≤m+n≤22；
优选地，所述CnH2n+1为碳原子数为1～20的直链或支链的烷基；
优选地，所述CmH2m+1为碳原子数为1～20的直链或支链的烷基。


3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述预处理包括破碎、筛分、成型以及烘干；
优选地，所述破碎的装置包括球磨破碎机和或/对辊破碎机；
优选地，所述筛分的粒度为100～200目；
优选地，所述成型的装置包括对辊压球机和/或圆盘造球机；
优选地，所述烘干的温度为150～300℃；
优选地，所述烘干的时间为1～2.5h。


4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述直接还原处理的装置包括转底炉；
优选地，所述直接还原处理的温度为950～1250℃；
优选地，所述直接还原处理的时间为25～40min。


5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述磁选的场强强度为1800～2500Oe，优选为2000Oe；
优选地，所述磁选的时间为8～15min，优选为10min。


6.如权利要求1-5任一项所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雪，
申请(专利权)人：北京博萃循环科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11