由含相当大比例的以亚铁形式存在的铁的红土或部分氧化的红土矿中回收镍和／或钴的方法，所述方法包括如下步骤：ａ）提供红土或部分氧化的红土矿，其中存在于矿石中的相当大比例的铁为亚铁形式；ｂ）对该矿石进行酸浸以提供含有至少亚铁、镍和钴以及可溶于酸的杂质的产物浸出液；以及ｃ）在离子交换法中，用选择性离子交换树脂自产物浸出液中回收镍和钴，而将亚铁和其它可溶于酸的杂质留在萃余液中。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及由红土或部分氧化的红土矿中回收镍的新颖方 法。在优选实施方案中，本专利技术提供了处理含有相当大比例的亚铁形 式的铁组分的部分氧化的矿石的新方法，其包括对矿石进行堆浸、常 压浸出、加压浸出或这些浸出方法的任意组合，然后通过离子交换法 回收镍和钴并除去杂质，以及生产混合的镍和钴氢氧化物。还可以通过再次离子交换、溶剂萃取或通过作为氢氧化钴或硫化钴沉淀的其它 已知方法单独回收钴。
技术介绍
红土镍和钴矿床通常含有氧化型矿石褐铁矿和硅酸盐型矿石腐泥 土，其作为相同矿床中的两层，被过渡带隔开。含镍量较高的腐泥土 一般通过涉及焙烧和电熔技术的火法冶金法 处理以生产镍铁。这种处理通常包括干燥步骤，然后是还原焙烧步骤 以将镍的氧化物部分转化成镍，并在电炉中熔炼。这是高耗能的方法 并需要高品味腐泥土来源以使其经济。其缺点还在于没有实现矿石中 被回收至镍铁中的任何钴的经济价值。镍和钴含量高的褐铁矿在商业上通常通过使用硫酸的高压酸浸(HP AL)法进行湿法冶金处理，其中铁以三氧化二铁的赤铁矿形式沉 淀，或通过火法冶金法与湿法冶金法的组合如碳还原焙烧-碳酸铵浸出 法进行处理。文献中描述了由红土提取镍和钴的其它酸浸法。这些方法包括常 压酸浸，通过高压与常压浸出的组合分别浸提褐铁矿和腐泥土部分， 以及堆浸。在这些酸浸法中，通常选择硫酸，但也已经描述了盐酸或 有机酸的使用。由于所处理的矿石中的铁为三价铁的状态，因此，取 决于所用的工艺，浸出的铁以黄钾铁矾、针4失矿、水铁矿、赤铁矿或5氢氧化4失的形式沉淀。所描述的镍和钴的相关回收方法也限于处理含 三价铁作为唯一铁组分的液体。常压酸浸出的共同特征在于红土的相当大比例的高铁含量与镍和 钴一起浸出，并在产物浸出液(PLS)中作为三价铁离子存在，而目前用 于处理(PLS)的方法集中在由含有三价铁作为主要铁组分的浸出液中 回收诸如镍、钴和偶尔为铜的目标金属。堆浸是自矿石中经济地提取金属的常规方法并且已经成功地用于 回收诸如铜、金、铀和银的物质。它通常包括将直接来自矿床的原矿 堆成高度不同的堆。将浸提液引至堆的顶部以向下渗透通过该堆。流 出液自该堆的底部排出并传递至处理厂，在那里回收有价金属。第5,571,308号美国专利(BHP Minerals International, Inc)中教导了 红土的堆浸，其描述了对含锰量高的诸如腐泥土的红土矿进行堆浸的 方法。第6,312,500号美国专利(BHP Minerals International, Inc)也描述 了对红土进行堆浸以回收镍的方法，所述方法对于含有大量粘土组分 的矿石如含镍的蒙脱石和绿脱石(10%重量比以上)尤其有效。堆浸法的主要问题在于所产生的浸出液除了含有作为目标的镍和 钴有价金属，还含有大量的三价铁离子和多种其它杂质。对来自商业 红土酸浸法的类似的镍溶液的纯化包括酸成分的中和，三价铁离子的 沉淀，然后是镍/钴中间体的产生，再溶解步骤，以及复合溶剂萃取阶 段，以生产适于销售的镍和钴。纯化步骤的目的通常在于完全除去铁 和其它杂质。已经公开了离子交换(IX)法，用于自镍浸出液中提取镍和钴，而 将大部分杂质留在萃余液中。美国专利95/16118 (BHP Minerals International Inc.)描述了离子交 换法，用于将镍从来自通过加压酸浸法处理红土的浸出液中分离。在 小于2的pH下通过树脂提取镍，并用硫酸剥离用于随后的电解冶金 法。钴与其它杂质一起留在萃余液中，并在溶液中和后作为^/f匕物沉 淀。专利WO 00/053820 (BHP Minerals International Inc.)描述了将镍和钴自酸性碌u酸盐浸出液中经离子交换提取至树脂上，以及随后将金 属自树脂中进行酸剥离，和将它们通过溶剂萃取而分离。美国专利6350420 Bl (BHP Minerals International Inc.)也教导了离子交换树脂在树脂矿浆法中自酸浸浆液中将镍和钴提取至树脂上的用 途。这些专利中所用的优选树脂为Dow M4195,其具有官能团双(曱 基吡啶基)胺，并且表示树脂在pH 2下的选择性的吸附常数的顺序为 Cu2+〉 Ni2+ > Fe3+ >Co2+ 〉 Fe2+ >Mn2+ > Mg2+ 〉 Al3+。以上专利的目的均 在于生产较纯的镍溶液，或者来自离子交换树脂的镍和钴剥离液。国际专利申请(PCT/AU2005/001360) (BHP比利通SSM开发有限 公司)教导了对之前描述的镍铁法的改进，其教导了产生镍/铁氢氧化 物以进料至熔炼步骤的方法。这包括红土的堆浸， <吏用Dow M4195 将镍和部分铁自含有三价铁离子的产物液体中分离的离子交换阶段。 由于所产生的PLS中的三价铁离子浓度为镍离子浓度的十倍，树脂的 有效镍吸附容量由于三价铁离子的负载而降低。已经出人意料地发现，以下详细描述的试验工作和中试操作与现 有技术中所教导的相反，较少风化或地质学历史较年轻的某些部分氧 化的红土矿含有相当大比例的亚铁形式的铁成分，并且当在堆浸法中 用酸浸提以回收镍时，产生其中大部分铁为亚铁形式的产物浸出液。 该发现已要求改变红土工业中用湿法冶金法处理铁的基本原理，并已 导致了本专利技术的方法，其克服或至少緩解了与现有技术相关的一种或 多种困难。以上对文献、论文等的讨论被包括在本说明书中仅仅是用来提供 本专利技术的背景。不暗示或代表这些文件的任何或全部构成现有技术的 一部分或者是优先权日之前本专利技术相关领域的公知常识。专利技术概述本专利技术 一般地涉及由含有相当大比例的亚铁形式的铁组分的部分 氧化的红土矿中回收镍的新颖方法。在优选实施方案中，本专利技术提供 了处理含有相当大比例的亚铁形式的铁组分的红土矿的新颖方法，其包括对矿石进行堆浸、常压浸出、加压浸出或这些浸出方法的任意组 合，然后通过离子交换法、溶剂萃取或其它已知方法回收镍和钴并除 去杂质，以及通过中和生产混合的镍和钴氢氧化物。因此，本专利技术提供了由高亚铁含量的红土或部分氧化的红土矿中回收镍和/或钴的方法，所述方法包括如下步骤a) 提供红土或部分氧化的红土矿，其中存在于矿石中的相当大比 例的铁为亚铁形式；b) 对矿石进行酸浸以提供含有至少亚4夹、镍和/或钴以及可溶于 酸的杂质的产物浸出液；以及c) 在离子交换法中，用选择性离子交换树脂自产物浸出液中回收 镍和/或钴，而将亚铁和其它可溶于酸的杂质留在萃余液中。与描述红土矿中亚铁含量相关地使用的术语相当大比例表示红 土矿所含的亚铁离子与三价铁离子的比例高于许多红土矿床中发现的 比例。相当大比例通常是指亚铁的含量占红土矿中总铁含量的约 30%或以上。本专利技术的方法尤其适合于在回收镍的同时回收钴。在一实施方案 中，选择性离子交换树脂选择性吸附镍，但是在镍和钴回收方法中优 选选择性吸附镍和钴两者。本专利技术 一般地提供了由红土矿中生产氢氧化镍或混合的镍/钴氢 氧化物中间体的方法。该方法可应用于红土矿体，如部分氧化的红土， 其中相当大比例的铁为亚铁形式，并且作为亚铁离子存在于浸出液中。 本专利技术尤其可应用于红土矿已经经受堆浸法的方法，其中用硫酸浸出 镍和钴以形成含有镍、钴、亚铁和三价铁形式的铁以及可溶本文档来自技高网...
【技术保护点】
由含相当大比例的以亚铁形式存在的铁的红土或部分氧化的红土矿中回收镍和／或钴的方法，所述方法包括如下步骤： ａ）提供红土或部分氧化的红土矿，其中存在于所述矿石中的相当大比例的所述铁为亚铁形式； ｂ）对所述矿石进行酸浸以提供含有至少 亚铁、镍和／或钴以及可溶于酸的杂质的产物浸出液；以及 ｃ）在离子交换法中，用选择性离子交换树脂自所述产物浸出液中回收所述镍和／或钴，而将所述亚铁和其它可溶于酸的杂质留在萃余液中。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】AU 2007-5-14 20079025461.由含相当大比例的以亚铁形式存在的铁的红土或部分氧化的红土矿中回收镍和/或钴的方法，所述方法包括如下步骤a)提供红土或部分氧化的红土矿，其中存在于所述矿石中的相当大比例的所述铁为亚铁形式；b)对所述矿石进行酸浸以提供含有至少亚铁、镍和/或钴以及可溶于酸的杂质的产物浸出液；以及c)在离子交换法中，用选择性离子交换树脂自所述产物浸出液中回收所述镍和/或钴，而将所述亚铁和其它可溶于酸的杂质留在萃余液中。2. 如权利要求l所述的方法，其中在所述离子交换法之前，将所 述产物浸出液部分中和以4吏任何三价铁自所述溶液中沉淀并分离。3. 如权利要求l所述的方法，其中在通过所述离子交换法回收所 述镍之前，除去存在于所述产物浸出液中的铜。4. 如权利要求3所述的方法，其中如下除去所述铜使所述产物 浸出液与作为所述离子交换法的 一部分的初级离子交换树脂接触，以 自所述溶液中选择性吸附所存在的任何铜，而将所述镍、钴、亚铁和 所述可溶于酸的杂质留在初级萃余液中。5. 如权利要求3所述的方法，其中如下除去存在于所述产物浸出 液中的铜在溶剂萃取法中用有^/L试剂处理所述产物浸出液以选择性 吸附所存在的任何铜，而将所述镍、钴、亚铁和所述可溶于酸的杂质 留 在所述萃余液中。6. 如权利要求4所述的方法，其中所述初级离子交换树脂选自 Amberlite IRC 748、 Purolite S 930、 Bayer TP 207和Dowex M 4195。7. 如权利要求4所述的方法，其中用温和的酸溶液自所述初级离 子交换树脂剥离所述铜，所述铜被丢弃或回收。8. 如权利要求4或5所述的方法，其中通过电解冶金法或渗碳法 回收所述铜。9. 如权利要求l所述的方法，其中所述选择性离子交换树脂选择 性地吸附至少镍，从而通过自所述选择性树脂剥离镍而回收所述镍。10. 如权利要求l所述的方法，其中所述方法为镍和/或钴回收方 法并且所述选择性离子交换树脂选择性吸附镍和/或钴。11. 如权利要求4所述的方法，其中使所述初级萃余液与...
【专利技术属性】
技术研发人员：奥马尔耶斯德凯瑟瑞斯埃尔南德斯，哈拉尔德马勒，格雷厄姆雷诺兹，刘后元，
申请(专利权)人：BHP比利通SSM开发有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。