多级浸出方法技术

本发明专利技术涉及一种从负载金属的固体，例如红土矿的矿石中浸出例如镍和／或钴有价金属的方法，包括以下步骤：（ａ）将负载金属的固体与含有无机酸和有机酸例如苹果酸的浸出溶液接触以便得到包含有价金属的浸出液；（ｂ）进一步向包含有价金属的浸出液中添加有机酸；和（ｃ）将来自步骤（ｂ）的包含有价金属的浸出液用作步骤（ａ）中浸出溶液的至少一部分。将步骤（ａ）至步骤（ｃ）重复进行任何次数，例如两次或三次或更多。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在整个多浸出级中从负载金属的固体中浸出有价金属。本专利技术的方 法，特别地但不仅仅适合于从矿石中浸出有价金属。
技术介绍
当金属具有商业价值时，从负载有可能需要的金属的固体中去除金属。从矿区获 得的矿石是负载金属的固体，该负载金属的固体通常包括一种或多种商业利益的有价金 属。例如，红土矿包含镍和钴，这些镍和钴是在商品市场上能够吸引高价格的有价金属。镍 的主要用途包括不锈钢生产、可再充电镍镉电池和电子和计算机设备的生产。含钛磁铁矿 包含诸如钒、铁和钛等有价金属，它们均为商业上需要的有价金属。钛铁矿是包含钛的磁铁 矿的一部分，其可被氧化为二氧化钛。二氧化钛是许多工业产品和消费品中有价值的材料。 二氧化钛的主要用途是作为油漆、塑料和造纸中的白色颜料。铝是一种可以从铝土矿中提 取的柔软、耐用、质量轻的金属。由铝制造的结构组件用于航空和航天工业以及其他运输和 建筑领域中。铝的反应特性还使其对作为化学混合物的中的催化剂或作为添加剂使用有价 值，包括用以增强爆炸威力的硝酸铵。在某些情况下，可以从负载金属的固体中去除金属以提高该金属的可处置性。例 如，从催化剂废料中去除金属可能意味着一体化催化剂(在缺乏金属的情况下)更容易处 理，因为其不再包含可能对环境有害的金属。例如，铬是一种毒素和致癌物质，因此，包含铬 的任何废品都需要得到控制，即在它们被妥善处理之前，通过去除铬来控制。从负载金属的固体中有效地去除有价金属具有明显的经济效益。例如，去除加工 成本越低，去除的有价金属的收益越高。一些负载金属的固体包含稳定形式的有价金属或 者包含非常少量的有价金属，这使去除工艺困难而且费用昂贵。例如，尽管在新的工厂中已 经有普通的投资，但普遍关注的是关于镍红土矿加工的技术可行性和经济可行性的行业。 红土矿包含相对低水平的镍和钴，而且更为糟糕的是，几乎所有的储备都不可能集中，因此 需要加工所有的矿石以提取镍和钴。镍红土矿也是高度稳定的，因此需要进一步增加成本 和技术难度的积极的加工处理。加工所有的矿石成本昂贵，同时带来了在加工大量其他矿 物(是指脉石或废料)中固有的技术复杂性。目前，二氧化钛加工存在原料供给、成本和产 生有毒废料的问题。特别地，仅有一些钛矿石适合作为加工的给料物质。二氧化钛的最丰 富来源低品位钛铁矿由于其不适合采用传统方法加工而具有很小或无经济价值。不仅是钛 铁矿丧失，而且存在于低品位沉积物中的其他有价值的矿物的经济浸出机会也丧失。通常，来自矿石的有价金属的当前商业提取耗能大而且操作成本高。尽管存在这 些困难，但矿床的加工继续处于强劲增长态势。许多金属生产的持续性取决于开发允许低 品位矿石的大量沉积特别是被商业开发的新方法。为了从固体例如矿石中提取金属，按照其中将有价金属提取到浸出溶液中的已知 技术可以浸出矿石。富矿浸出溶液(pregnant leach solution)或浸出液(leach liquor) 可以称之为“浸出液”(Ieachate)。从商业角度来看，如果浸出过程中产生的浸出液在进一 步的浸出过程中可以被重复使用或者再循环将是有利的。浸出液的重复使用或再循环表示 显著节约浸出剂的成本和/或与浸出溶液的加热和泵送有关的操作成本。然而，当重复使用浸出液时，溶液中的金属和其他污染物可能影响浸出液进一步 从固体中浸出金属的能力。因此，在重复使用浸出液之前去除金属和其他污染物。在重复 使用浸出液之前将负载金属的浸出液供给至金属回收阶段(例如，离子交换)以去除有价 金属和/或其他污染物增加了加工的操作成本。但是，如果金属回收未进行，则浸出液中金 属浓度可能达到饱和点，在该饱和点需要的有价金属经共沉淀可能丢失。然而，在这发生之 前，浸出溶液的活性将很可能降低至浸出过程将基本上停止的范围。需要提高浸出效率或者降低从负载有金属的固体中浸出有价金属的相关成本的 方法。
技术实现思路
根据本专利技术的第一个方面，提供一种从负载金属的固体中浸出有价金属的方法， 该方法包括以下步骤(a)将负载金属的固体与包含无机酸和有机酸的浸出溶液接触以得到包含有价金 属的浸出液；(b)进一步向包含有价金属的浸出液中加入有机酸；(c)将步骤(b)的包含有价金属的浸出液用作步骤(a)中的浸出溶液的至少一部 分。在一个实施例中，负载金属的固体是矿石，优选红土矿，有价金属是镍(其包括镍 和/或钴)。在一些实施例中，可能从固体中浸出超过一种有价金属。在另一个实施例中， 负载金属的固体是铝土矿，浸出的有价金属是铝。其他实施例包括不同的负载金属的固体 和不同的感兴趣的有价金属。根据本专利技术，浸出过程中产生的浸出液可以作为浸出溶液被重复使用而不需要去 除浸入到浸出液中的有价金属。然而，在一些实施例中，该方法可以进一步包括在重复使用 之前从浸出液中去除至少一些有价金属的步骤。一旦多级浸出过程完成，便可以回收产生 的浸出液并加工产生的浸出液以便从溶液中回收有价金属。因为浸出溶液包含作为螯合溶液中有价金属的有机酸，因此重复使用浸出液是可 能的。所谓“螯合”是指发生在有机酸和有价金属之间的化学反应，致使有价金属与稳定、 可溶的化合物或络合物结合。实际上，有机酸作为配体来螯合或结合有价金属。有机酸可 以称之为螯合剂(chelating agent)、螯合剂(sequestering agent)、或络合剂。与有机酸 络合的溶解的金属离子负面地影响浸出溶液的活性基本上被抑制。因此，浸出液可以被重 复使用并且在重复使用期间浸出溶液能够从固体中进一步提取有价金属。方程1和2表示有价金属(M)与包含无机酸例如硫酸和有机酸(L)的浸出溶液的 反应。M2++H2S04 — MS04+2H+ (1) M2++H2L = MHL1++H+(2) 在一个实施例中，L = C4H4O5 (苹果酸)方程O)的反应的平衡常数大于方程(1)的反应的平衡常数。这意味着，与方程 (1)中的有价金属形成的金属硫酸盐相比，方程O)中有价金属更有可能形成有机金属络 合物。因此，无机酸保持可用于从矿石中浸出金属。浸出液包含无机酸和有机酸。无机酸可以是在浸出过程中使用的任何已知的无机 酸，例如，硫酸或盐酸。任何有机酸(或有机酸的组合)均可以在本专利技术的方法中使用，假 设至少一种有机酸能够螯合如上所述的感兴趣的有价金属。换句话说，在类似于方程(2) 的反应中具有的平衡常数大于在类似于方程(1)的反应中具有的平衡常数的任何有机酸 均可以使用。此类有机酸可能包括苹果酸、乳酸、葡糖酸、丙酮酸、琥珀酸、酮戊二酸、草酸、 富马酸和柠檬酸或它们的任何组合。在一个实施例中，有机酸是苹果酸，感兴趣的有价金属是镍。本专利技术中步骤(a)被认为是第一浸出级或1级。将来自本专利技术步骤(C)中第一级 的浸出液作为进一步浸出过程中的浸出溶液的至少一部分重复使用是第二浸出级或2级。 将来自第二级的浸出液作为进一步浸出过程中的浸出溶液的至少一部分重复使用是第三 级或3级，并以此类推。一级接一级进行的任何多个浸出级可以称之为多浸出或多级浸出 方法。进行的级数依赖于待浸出的固体的多少和在每级浸出溶液的有效性如何。优选地， 重复步骤(a)至步骤(c)以提供3个浸出级或者将步骤(a)至步骤(c)重复第一次和第二 次(即重复两次)以提供4个浸出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从负载金属的固体中浸出有价金属的方法，所述方法包括以下步骤：　　（ａ）将负载金属的固体与包含无机酸和有机酸的浸出溶液接触以提供包含有价金属的浸出液；　　（ｂ）进一步向包含有价金属的浸出液中添加有机酸；　　（ｃ）将来自步骤（ｂ）的包含有价金属的浸出液用作步骤（ａ）中浸出溶液的至少一部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】AU 2008-6-6 20089028911.一种从负载金属的固体中浸出有价金属的方法，所述方法包括以下步骤(a)将负载金属的固体与包含无机酸和有机酸的浸出溶液接触以提供包含有价金属的 浸出液；(b)进一步向包含有价金属的浸出液中添加有机酸；(c)将来自步骤(b)的包含有价金属的浸出液用作步骤(a)中浸出溶液的至少一部分。2.根据权利要求1所述的浸出方法，其中，重复进行步骤(a)至步骤(c)。3.根据权利要求2所述的浸出方法，其中，将步骤(a)至步骤(c)重复进行两次或三次。4.根据权利要求1 3任一项所述的浸出方法，其中，所述有价金属是镍和/或钴。5.根据权利要求1 4任一项所述的浸出方法，其中，通过所述方法浸出的负载金属的 固体是矿石。6.根据权利要求5所述的浸出方法，其中，所述矿石是红土矿。7.根据前述权利要求任一项所述的浸出方法，其中，所述有机酸包含苹果酸。8.根据前述权利要求任一项所述的浸出方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：玛乔丽瓦利，
申请(专利权)人：悉尼大学，
类型：发明
国别省市：AU