一种红土镍矿两段加压提取镍钴的系统及工艺技术方案

本申请提供一种红土镍矿两段加压提取镍钴的系统及工艺，涉及红土镍矿处理技术领域。该系统包括高压酸浸装置、高压中和单元、中和除杂单元和镍钴沉淀单元；在提取镍钴的工艺中，经高压酸浸装置处理后的矿浆，直接输送至高压中和单元，与加入的蛇纹石矿浆协同进行高压中和后，进行中和除杂和镍钴沉淀处理。该系统及工艺，可充分利用褐铁矿高压酸浸处理后的余热，实现提高蛇纹石的强化浸出、促进Al

【技术实现步骤摘要】
一种红土镍矿两段加压提取镍钴的系统及工艺


[0001]本申请涉及红土镍矿处理
，具体而言，涉及一种红土镍矿两段加压提取镍钴的系统及工艺。

技术介绍

[0002]红土镍矿中的镍占地球上陆基镍储量的70%左右，是提取金属镍的主要矿源。根据化学成分的不同，一般分为两种类型：一种是硅镁镍矿（蛇纹石矿型），镍、硅、镁含量高，铁、钴含量低。另一种是褐铁矿类型，铁、钴含量较高，镁含量低，其所含的镍储量占到红土矿资源的70%，因而其开发利用备受关注。
[0003]湿法处理红土镍矿中，对蛇纹石矿主要有常压酸浸、加压
‑
常压联合等工艺，其镍钴浸出率随酸矿比呈正比升高，同时，铁的浸出率也升高，辅助材料消耗增大，由于其镍钴回收率相对较低，当国际镍市场价格不景气时，其经济效益会受到很大的影响。对褐铁矿处理的工艺主要有高压酸浸法（HPAL），如古巴MOA BAY厂、柯拉湾厂、MurrinMurrin厂、瑞木厂等，其镍钴浸出率可达＞95%。加压浸出工艺具有镍、钴回收率高，铁浸出率低，选择性强的特点。近年来，国际上进行的红土镍矿开发项目，较多采用了高压酸浸的湿法工艺，如中冶瑞木项目，在建的有力勤、华友、格林美等公司在印尼的项目都采用高压酸浸工艺。
[0004]目前已建成或在建的高压酸浸法处理褐铁矿型红土镍矿，无一例外都采用高压酸浸处理褐铁矿
‑
常压中和处理蛇纹石矿的联合工艺，简称高压酸浸
‑
常压中和，其典型工艺流程见图1。高压酸浸处理褐铁矿，在高温高酸下实现对镍钴的选择性浸出，杂质铁铝大部分存在于渣中，可以获得较高的镍钴浸出率，反应结束后矿浆经闪蒸降温，加入蛇纹石矿浆中和褐铁矿矿浆中的残酸，同时尽可能浸出蛇纹石中的镍，镍浸出率一般为40~60%左右。该方法可以少量浸出蛇纹石中的镍，提高了红土镍矿的资源利用率，同时用蛇纹石矿中和残酸，有利于降低后续中和除杂工序中和剂的使用量，具有一定优势，因此获得了较大应用。如现有技术CN107250394A中也公开了类似技术，其采用了高压处理褐铁矿
‑
常压处理腐泥土矿的联合工艺。
[0005]针对高压酸浸
‑
常压中和工艺，有几点值得进一步改进：一方面，高压酸浸矿浆冷却往往要采用3级闪蒸3级预热，余热利用率不高，造成了能源的浪费；另一方面，蛇纹石矿浆用于浸出后常压中和，由于反应是在常压条件下进行，浸出的铁无法生产赤铁矿沉淀而释放出酸，使得镍的浸出率很低，仅为50
‑
60%左右，造成了资源的浪费；另外，常压中和无法有效去除铝，导致后期中和除杂时，需要消耗大量的碱等中和剂以去除。
[0006]现有技术中，专利CN101001964A中公开采用了常压酸浸处理褐铁矿
‑
高压中和处理腐泥土矿的联合工艺，其公开了在120
‑
160℃范围、高于大气压力的条件下处理酸浸液和腐泥土矿；其存在镍、钴浸取率不高的问题，而且中和除杂时，需要消耗大量的碱等中和剂以去除铝、铁等，成本较高。
[0007]金川集团公开的专利CN104789766A中，采用常压处理腐泥土矿
‑
加压浸出褐铁矿的联合工艺；其存在酸耗高的问题，而且在后期的中和除杂时，也需要消耗大量的碱等中和
剂以去除铝、铁等，成本较高。
[0008]本申请人早期公开的专利CN103614571A中，采用了常压浸出褐铁矿
‑
加压浸出蛇纹石矿的联合工艺，通过降低加压浸出段温度和压力的方式，以达到降低投资、能耗和生产成本的目的；但其存在镍、钴浸取率不高的问题，而且在中和除杂时也需要消耗大量的碱等中和剂以去除铝、铁等。
[0009]因此，研究如何充分利用高压酸浸过程的矿浆余热，降低能耗，同时提高镍、钴的浸出率具有重大意义。
[0010]基于此思考，本专利技术提出采用“高压酸浸
‑
高压中和”的系统及方法处理红土镍矿的工艺路线，采用高压高温处理褐铁矿，浸出后矿浆先不进行闪蒸，而是通过管道直接进入高压中和单元，与加入的蛇纹石矿浆协同进行高压中和，利用褐铁矿高压酸浸余热在稍低温度和压力下中和残留的硫酸以及使新生成的铁以赤铁矿形式沉淀释放出酸，同时实现蛇纹石的强化浸出，而伴随着蛇纹石的强化浸出，其又可以促使Al
3+
的进一步水解，降低中和液中杂质Al的浓度。在该工艺及系统中，一段高压酸浸保证褐铁矿的充分浸出，二段利用一段高压酸浸矿浆的余热浸出蛇纹石，同时实现降低残酸、降低杂质铝的目标，可极大提高蛇纹石型红土镍矿的浸出率。

技术实现思路

[0011]为了克服现有技术的上述缺点，本申请的目的在于提供一种红土镍矿两段加压提取镍钴的系统及工艺，通过高压酸浸
‑
高压中和的新思路，实现高压酸浸矿浆余热的充分利用和蛇纹石矿镍钴的高效浸出，降低了能耗和辅助材料的消耗，实现了红土镍矿中镍钴的高效提取。
[0012]第一方面，本申请提供了一种红土镍矿两段加压提取镍钴的系统，包括：高压酸浸装置，以用于对褐铁矿型红土镍矿进行高温高压酸浸，所述高压酸浸装置具有褐铁矿型红土镍矿矿浆入口、硫酸入口和浸后矿浆出口；高压中和单元，以用于对高压酸浸后的矿浆进行高温高压中和处理，所述高压中和单元具有高压酸浸矿浆入口、蛇纹石型红土镍矿矿浆入口、高压中和后液出口和高压中和底流出口；中和除杂单元，以用于对高压中和处理后的矿浆进行中和除杂处理，所述中和除杂单元具有高压中和后液入口、中和剂入口、中和除杂后液出口和中和除杂底流出口；镍钴沉淀单元，以用于对中和除杂后液进行沉淀处理，所述镍钴沉淀单元具有中和除杂后液入口、沉淀剂入口、沉淀后液出口和镍钴富集物出口；其中，高压酸浸装置的浸后矿浆出口与高压中和装置的高压酸浸矿浆入口之间通过管道直接相连。
[0013]根据本申请处理红土镍矿的系统，通过将高压酸浸装置处理后的矿浆，经管道直接输送至高压中和单元，与加入的蛇纹石矿浆协同进行高压中和；此系统可充分利用褐铁矿高压酸浸处理后的余热，以实现提高蛇纹石的强化浸出、促进Al
3+
的进一步水解，达到提高镍、钴浸出率，降低碱等辅材消耗的效果。
[0014]在一种可能的实现方式中，本申请的高压酸浸装置为卧式或立式高压釜。
[0015]在一种可能的实现方式中，本申请的高压中和单元包括依次相连的高压中和装
置、闪蒸装置和浓密装置，所述高压中和装置为卧式或立式高压釜。
[0016]在一种可能的实现方式中，本申请的中和除杂单元包括依次相连的中和除杂装置和浓密装置。
[0017]在一种可能的实现方式中，本申请的镍钴沉淀单元包括依次相连的镍钴沉淀装置、浓密装置和压滤装置。
[0018]在一种可能的实现方式中，本申请用于连接高压酸浸装置的浸后矿浆出口与高压中和装置的高压酸浸矿浆入口的管道为保温管道，管道外壁还进一步附有加热单元；所述加热单元的加热方式选自电阻丝加热、电磁加热、红外加热中的任一种，其目的是为了保证可充分利用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种红土镍矿两段加压提取镍钴的系统，其特征在于，包括：高压酸浸装置，以用于对褐铁矿型红土镍矿进行高温高压酸浸，所述高压酸浸装置具有褐铁矿型红土镍矿矿浆入口、硫酸入口和浸后矿浆出口；高压中和单元，以用于对高压酸浸后的矿浆进行高温高压中和处理，所述高压中和单元具有高压酸浸矿浆入口、蛇纹石型红土镍矿矿浆入口、高压中和后液出口和高压中和底流出口；中和除杂单元，以用于对高压中和处理后的矿浆进行中和除杂处理，所述中和除杂单元具有高压中和后液入口、中和剂入口、中和除杂后液出口和中和除杂底流出口；镍钴沉淀单元，以用于对中和除杂后液进行沉淀处理，所述镍钴沉淀单元具有中和除杂后液入口、沉淀剂入口、沉淀后液出口和镍钴富集物出口；其中，高压酸浸装置的浸后矿浆出口与高压中和单元的高压酸浸矿浆入口之间通过管道直接相连。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述高压酸浸装置为卧式或立式高压釜；任选的，所述高压中和单元包括依次相连的高压中和装置、闪蒸装置和浓密装置，所述高压中和装置为卧式或立式高压釜；任选的，所述中和除杂单元包括依次相连的中和除杂装置和浓密装置；任选的，所述镍钴沉淀单元包括依次相连的镍钴沉淀装置、浓密装置和压滤装置。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述管道为保温管道，管道的外壁还进一步附有加热单元；所述加热单元的加热方式选自电阻丝加热、电磁加热、红外加热中的任一种。4.一种红土镍矿两段加压提取镍钴的工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、高压酸浸：在高压酸浸装置中加入褐铁矿型红土镍矿和硫酸溶液，控制二者的液固比、酸矿比和反应条件，完成高压酸浸，得到浸出矿浆；步骤二、高压中和：步骤一中所述浸出矿浆经管道直接进入高压中和单元，向高压中和单元中加入蛇纹石型红土镍矿矿浆，进行高压中和，反应结束后进行液固分离，得到浸出液；步骤三、中和除杂：向步骤二所述的浸出液中添加中和剂，脱除浸出液中的铁、铝杂质，反应结束后进行液固分离，得到除杂后液；步骤四、镍钴沉淀：向步骤三所述的除杂后液中加入沉淀剂，使镍、钴沉淀，反应结束后进行液...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋开喜，王海北，刘三平，文森特，
申请(专利权)人：巴斯夫股份公司，
类型：发明
国别省市：