堆浸方法的腐泥土中和技术

从红土矿石中用于镍和／或钴的回收的堆浸方法，所述方法包含步骤为：ａ）提供一堆或多堆含镍的红土矿石；ｂ）通过将酸用于一堆或多堆以提供富集浸提溶液而在堆浸步骤中浸提该矿石；ｃ）用磨碎的腐泥土矿石中和富集浸提溶液；以及ｄ）从经中和的富集浸提溶液中回收镍和／或钴。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】堆浸方法的腐泥土中和介绍本专利技术涉及用于浸提含镍红土矿石以回收镍和/或钴的堆浸方法。特别地，本发 明涉及堆浸红土矿石的方法，其中将该红土矿石的腐泥土部分磨碎，并用于中和来自堆浸 方法中的富集浸提溶液(PLS)。腐泥土矿石包含能够中和PLS的碱性矿物质，使存在于PLS 中的铁沉淀。在适宜的条件下，也可以使铝沉淀。在铁和铝沉淀的过程中产生的酸经腐泥 土消耗并且有助于从腐泥土中浸提镍和钴，因此在每吨的镍浸提方法中最大限度使用酸。在本专利技术特别实施例中，存在常压浸提循环，其中将部分浸提的腐泥土进行常压 浸提以完成从腐泥土中浸提镍和/或钴。同时，通过另外腐泥土的加入在常压浸提循环过 程中控制铁和铝的沉淀。
技术介绍
红土矿石是潜在的世界上最大的镍和钴的来源。通常，基于形态学、矿物学和化学 组成，大多数镍/钴红土的矿床含有三个主要带。在风化的母基岩材料之上，从底部至表 面，为腐泥土带、过渡带和褐铁矿带。红土矿床的总厚度和单个带的厚度通常有很大的变 化。腐泥土带主要由“腐泥土蛇纹石”矿物和各种各样的镍/镁硅酸盐矿物组成。母基 岩材料的风蚀过程或“蛇纹石化”的特征是镁含量的降低和矿体上层的铁含量的增加。所 得的腐泥土带含有0. 5%至4%的镍和更高含量的镁，该镁的含量通常高于6% Wt0过渡带通常没有很好定义，并且基本上由褐铁矿和腐泥土组成。其通常还含有 1. 0%至3. 0%的镍和0. 08%至高达的共存的钴(与钴土，水合锰氧化物有关)。位于红土矿体上部区域的褐铁矿带含有约0.5%至1.8%的镍，并由针铁矿富集 的矿石和/或赤铁矿富集的矿石组成，该褐铁矿带富含铁和钴。褐铁矿型矿石的镁含量比 腐泥土型矿石的镁含量低。由于强力的风蚀，褐铁矿矿石主要含有针铁矿和/或赤铁矿的 细小并柔软的颗粒。有时，风蚀没有完全结束，赤铁矿富集或针铁矿富集的部分没有出现。 或者，取决于气候条件，所述褐铁矿带仍然含有残留的铁/铝硅酸盐，例如含镍的绿土、囊 脱石和绿泥石。在大气压和环境温度下，褐铁矿的酸浸提不快。利用硫酸进行的全矿石溶 解反应如下所示褐铁矿浸提(Fe, Ni) 0. 0H+H2S04 — NiS04+Fe+3+S04+2+H20 式 1针铁矿(Fe，Ni)203+H2S04 — NiS04+Fe+3+S04+2+H20 式 2赤铁矿通常，褐铁矿矿石的铁含量为25-45% wt，这与40_72% wt的针铁矿(FeOOH)或 36-64% wt的赤铁矿(Fe52O3)相对应。因此，褐铁矿堆的含镍针铁矿或赤铁矿的溶解导致堆 的不稳定性，例如严重的体积滑移或收缩，及不好的冲洗渗透性。较少风蚀的、粗糙的、硅质的和较高镍含量的腐泥土趋于通过包括焙烧和电熔炼 技术的热冶方法进行商业处理来生产镍铁合金。较低镍含量的褐铁矿共混物的电力需求和铁比镍矿石的高比率使得这种加工途径过于昂贵。通常采用热冶与湿法冶金方法的组合来 对褐铁矿矿石进行商业处理，例如高压酸浸提(HPAL)方法或还原焙烧-碳酸铵浸提方法。腐泥土矿石的酸浸提没有在商业上实施，这是由于没有开发以经济和简单的方式 从浸提溶液中回收镍的方法。虽然堆浸铜矿石是公知的商业操作，但是还含有一些粘土组分的含铜矿石与具有 基本上细小和/或粘土组分的红土矿石之间有一些不同。另外，红土矿石的酸消耗量是堆 浸铜矿石的十倍。在镍和钴的回收方法中已经提出了含镍氧化矿石的堆浸，例如，BHP Minerals International Inc的第5，571，308号和第6，312，500号美国专利都描述了所述堆浸。第5，571，308号美国专利描述了用于诸如腐泥土的含有高镁的红土矿石的堆浸 方法。该专利指出，细小的腐泥土表现出不好的渗透性，并且作为这个问题的解决办法，需 要该矿石的粒化或附聚来确保浸提溶液在所述堆中的分布。第6，312，500号美国专利也描述了回收镍的红土堆浸方法，该方法对于具有可观 的粘土组分(高于10%重量比)的矿石特别有效。这种方法包括必要时测定矿石的大小， 通过使所述矿石与浸滤剂接触来形成丸粒并附聚。将该丸粒形成堆并用硫酸浸提来提取金 属值。硫酸强化的海水可以用作浸提溶液。国际申请PCT/AU2006/000606(BHP Billiton S SM Technology Pty Ltd)也描述 了利用酸补充的高盐度水作为浸滤剂将含镍的氧化矿石堆浸的方法，并且总溶解的固体浓 度高于30g/L来将所述堆浸提堆浸红土提供了低成本方法的保证，从而消除了对昂贵和高昂的维修保养费用及 对常规高压酸浸提方法必需的高压装置的需要。这些专利和申请排除了用于堆浸的褐铁矿 红土的加工，这是因为除了低的反应性以外，由于上文所示的含镍的针铁矿或赤铁矿的溶 解，如式1和2所示的全矿石溶解的反应机理可以导致所述堆的坍塌和/或不好的渗透性。红土镍矿石的堆浸形成含有镍和诸如铁和铝等杂质的溶液。常规方法需要在将镍 和钴回收前将铁和铝沉淀。通常，使用石灰石将铁和铝沉淀。这形成了铁和铝的氢氧化物 以及石膏的浆液。石灰石的成本并不高，然而操作成本高。石膏副产物的硫酸盐含量源于最初加入 至该方法中的硫酸。由于硫磺价格上涨，更好的使用酸含量会降低操作成本。因此取代用 于中和作用的石灰石可潜在节省与石膏等当量的酸的成本以及沉淀方法中所使用的石灰 石的成本。本专利技术目的是提供可将腐泥土矿石用于中和来自堆浸过程的PLS的方法。本专利技术的期望特征是提供将铁和/或铝杂质从PLS中有效沉淀而通过石膏沉淀没 有硫磺操作损失的方法。此外，本专利技术的期望特征是更好地利用在铁和/或铝的水解和沉淀过程中产生的 酸，最大限度地使用镍和/或钴回收中的酸。本文对作为现有技术给出的专利文件或其它内容的引用不应被认为是承认，在任 何所附权利要求的优先权日时，该文件或内容是已知的或者该文件或内容所包含的信息是 公知常识的一部分。专利技术简述从红土矿石中堆浸镍和钴消耗酸并产生富集浸提溶液(PLS)，其含有镍、钴和溶液 中的诸如铁和铝的其它金属。通常在这样的过程中将硫酸、盐酸或增补海水的酸用作浸滤 液。当将硫酸用于浸提堆时这些金属将成为硫酸盐的形式。常规地，通过向酸性PLS中加入 石灰石以中和PLS至pH值为约3来将三价铁沉淀成铁的氧化物或氢氧化物，例如针铁矿、 黄钾铁矾、仲针铁矿(paragoethite)、铁矾矿或赤铁矿，从而除去铁。还通过将溶液进一步 中和至PH值为3至5来沉淀铝。将石膏与铁和/或铝一起沉淀。石膏副产物的硫酸盐含量源于在该方法中最初加入的硫酸。这表示在镍回收过程 中酸没有充分使用。申请人发现可以通过使用腐泥土矿石特别是细磨的腐泥土矿石来代替 石灰石的中和作用以中和来自堆浸方法中的PLS。腐泥土矿石包含诸如蛇纹石的弱碱性矿 物质，该蛇纹石是水合硅酸镁。为了更有效地沉淀铁，特别是沉淀成针铁矿或者如果存在诸如钠的黄钾铁矾沉淀 离子则沉淀成黄钾铁矾，腐泥土的加入能够使来自堆浸方法中的PLS的pH值升至0. 5至3。 可在PH值低至0. 5时沉淀黄钾铁矾，然而在pH值约为1. 5以上时针铁矿趋于开始沉淀。可 以铁的氧化物或氢氧化物的其他形式，例如仲针铁矿、铁矾、甚至加入赤铁矿形成种的赤铁 矿来沉淀铁。同时，用在铁的水解和沉淀过程中所释放的酸从腐泥土矿石的蛇本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于从红土矿石中回收镍和／或钴的堆浸方法，所述方法包含以下步骤：　　ａ）提供一堆或多堆的含镍红土矿石；　　ｂ）通过将酸应用于一堆或多堆来在堆浸步骤中浸提所述矿石以提供富集浸提溶液；　　ｃ）用磨碎的腐泥土矿石中和所述富集浸提溶液；以及　　ｄ）从所述中和的富集浸提溶液中回收镍和／或钴。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘后元，埃里克格万罗奇，
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