本发明专利技术涉及由褐铁矿和腐泥土的混合物（２）所构成的红土矿型镍和钴矿的湿法冶金处理方法，其特征在于：在铁沉淀剂的存在下将混合物（２）制浆（１），其固含量为１０－４０重量％；在大气压下，在７０℃至沸点之间的温度下用硫酸（５）浸提（４）该浆料；进行固－液分离（８），以获得含铁固体残余物（９）以及含镍和钴离子的溶液。本发明专利技术还涉及使用上述方法制备镍和／或钴的中间体浓缩物或商业产品的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及镍和钴的氧化矿石的湿法冶金处理以便获得特别地含有从矿石中提取的镍和钴的溶液，该溶液可以接着进行处理以便回收中间体浓缩物(concentrés)或商业产品形式的镍和/或钴。
技术介绍
镍和钴的矿石分成多种类别。主要类别之一是所谓“氧化物”或“红土”矿石，其中镍和钴是氧化物的形式而且以置于叠加层中的两部分形式存在：-相对贫镁且相对富铁的所谓“褐铁矿”(或者有时称“红土矿”)部分；-相反地相对富镁且相对贫铁的所谓“腐泥土”部分。已经提出各种用于在以金属形式回收之前获得镍和钴的这种溶液的湿法冶金方法。最常规的方法是“Moa Bay”法，其中在245-270℃和35-55巴下在硫酸中浸提(lixiviation)基本上由褐铁矿构成的矿石的40％固体浆料，然后在大气压下进行固/液分离及游离酸中和。通过添加粉碎的石灰石(过去来自珊瑚泥)而沉淀出仍溶解的铁和铝。通过沉淀硫化物从该溶液中回收镍和钴。这种方法的缺点在于褐铁矿和显著部分的腐泥土矿的同时存在导致增加的酸消耗，腐泥土矿由于其高的镁浓度而是强碱性的。为了用尽可能小的酸消耗和/或不用昂贵的不是很可靠而且在压力下加工时必须使用的高压釜，尽可能好地处理各类红土矿或其部分，已提出由这种方法衍生的解决方案。特别地，可以引用文献US-A-3 793 432，其提出在小于1.5的pH下用硫酸只浸提褐铁矿，同时添加引起铁在黄钾铁矾沉淀物中沉淀-->的试剂。这种浸提在大气压下进行，但是需要极长的处理时间(40-100小时)，以便获得良好的镍提取和充分的铁沉淀。在文献US-A-4 410 498中提出在大气压下用硫酸只浸提腐泥土，同时添加保持浴液的氧化还原电势在400-600mV的还原剂。文献US-B1-6 261 527和US-B2-6 680 035提出首先在大气压下强力浸提褐铁矿部分以便溶解铁和镍，然后添加铁沉淀剂以便实现黄钾铁矾沉淀并且同时用腐泥土中和该浆料以便保持液相中的游离H2SO4浓度为5-15或5-30g/l。最终的溶液基于添加的铁沉淀剂的量具有小于3g/l或小于10g/l的铁含量。一种在Na+离子的情况下添加这种铁沉淀剂的方法是用海水将褐铁矿和腐泥土制浆。如果这是铁沉淀剂的唯一来源，则只能获得如上所述小于10g/l的铁含量范围的上限。被称为JAL(黄钾铁矾大气压浸提)的这种方法具有在最终浸提液的组成方面产生良好结果的优点，而且不需要使用相当昂贵或不可靠的设备(高压釜)来进行其湿法冶金部分。然而，如前所述，在从红土矿中分离褐铁矿和腐泥土部分之前需要选择性开采或处理。然而，对于一些矿床来说难以有效进行这种分离，这要么是由于褐铁矿和腐泥土层薄，要么是由于其复杂的界面几何形状。在一些矿床中还存在极含铁的腐泥土，不知如何通过采矿使这些腐泥土与该褐铁矿有效分离。这些腐泥土与含有较多镁的较少含铁的腐泥土重叠。最后，一些矿床已经再移动过(例如通过向低矮区域块体滑动)而且移动期间各类矿石不能有效分离。当这可能发生时(并非总是如此)，该分离过程因此是困难的，并且其成本显著影响为了回收镍和钴元素而进行的镍和钴矿石开采、选矿和湿法冶金处理的成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出镍和钴的红土矿的湿法冶金处理新方法，通过使用该方法可以从各种红土矿以令人满意的经济条件获得良好纯度水平的镍和钴的中间体浓缩物或商业产品。-->本专利技术因此涉及由褐铁矿和腐泥土的混合物所构成的红土矿型镍和钴矿的湿法冶金处理方法，其特征在于：-在铁沉淀剂的存在下将褐铁矿和腐泥土的混合物制浆，以形成固含量为10-40重量％，优选20-30重量％的初始浆料；-在大气压下，在70℃至溶液沸点之间，优选在90℃至该沸点之间的温度下用硫酸浸提褐铁矿和腐泥土的该起始浆料；-任选地中和由该浸提得到的浆料，以获得2-3的pH值；-并且对所述浆料进行固-液分离，优选地通过沉降(décantation)和逆流洗涤或过滤来进行，以获得主要为黄钾铁矾形式的含铁固体残余物，以及含镍和钴离子的溶液；该混合物的腐泥土/褐铁矿比率优选为0.5-3；用硫酸浸提时浆料的停留时间优选为1-24h，优选6-12h；在浸提浆料时添加的硫酸的量优选使得在浸提结束时浆料的硫酸浓度为10-50g/l，优选20-40g/l；根据本专利技术的一种变型，该混合物的腐泥土/褐铁矿比率使得能够在其浸提的第一步结束时获得25-50g/l的硫酸浓度，此外，将腐泥土单独制成固含量为10-40重量％，优选20-30重量％的浆料。在浸提过程中将所述腐泥土浆料加入到腐泥土和褐铁矿浆料中，以便在70℃至溶液沸点之间，优选在90℃至该沸点之间的温度下进行所述浸提的第二步5-8h，该浸提的第二步结束时浆料的硫酸浓度为10-50g/l，优选20-40g/l，之后进行所述任选的中和并且进行所述固/液分离。该浸提的第一步时的褐铁矿和腐泥土初始浆料的停留时间优选为1h-8h，优选4-6h。该浸提优选在还原剂如SO2的存在下进行，相对于标准氢电极保持小于或等于1000mV的电化学势。褐铁矿和腐泥土初始浆料优选在黄钾铁矾种子(germes)的存在下浸提。种子/矿石比率优选为0-2，更优选0.2-0.6。所述种子优选由优选在沉降器中进行的由所述浸提得到的浆料-->的一部分的固/液分离时所获得的固体部分构成。通过所述分离获得的所述固体部分优选具有至少30％的固含量。所述种子可以由所述分离得到的所述固体部分的过滤产生。铁沉淀剂优选地选自Na+、K+和NH4+。铁沉淀剂的加入优选至少部分地通过使用海水来实现以便将褐铁矿和腐泥土混合物制浆和/或将腐泥土制浆。本专利技术还涉及由红土矿制备镍和/或钴的中间体浓缩物或商业产品的方法，其特征在于：-如上所述进行所述红土矿的湿法冶金处理；-并且对所述含镍和钴离子的溶液进行纯化和回收中间体浓缩物或商业产品形式的镍和/或钴的操作。如同将会理解的那样，US-B1-6 261 527和US-B2-6 680 035中公开的现有技术方法与本专利技术方法之间的实质区别在于：在本专利技术中，不必首先将红土矿分成铁含量相对较高而镁含量相对较低的褐铁矿部分和铁含量相对较低而镁含量相对较高的腐泥土部分。含有高腐泥土部分的红土矿的浆料可以直接用硫酸通过大气压浸提进行处理而因此在浸提过程中不必使用高温和高压。处理这类矿石的总成本因而可以显著降低，同时镍的回收收率仍然有竞争力，并且甚至与使用上述现有技术方法能够获得的收率相同。这使得能够在令人满意的经济条件下进行各种红土矿(对于这些红土矿来说有效分离成褐铁矿和腐泥土的操作会过于困难和/或过于昂贵)的处理。如果腐泥土源也是可得到的，则可以通过在初始浆料的浸提过程中向其添加腐泥土浆料而改善该方法的性能。实施这种变型所必需的额外的唯一反应器是其中将腐泥土制浆并且因此构造非常简单的反应器。因此由所述变型产生的方法成本的增加仍然是极其合理的，由于它使得能够缩短浸提操作的总持续时间而更加如此。因此该方法的总实施持续时间仍然与其基础方法的总持续时间相当。优选地，褐铁矿和腐泥土初始浆料在含黄钾铁矾的种子的存在下浸提。这些种子优选在该方法本身进行同时获得，例如通过对浸提得-->到的浆料的一部分进行固/液分离而获得。通过本文档来自技高网...
【技术保护点】
由褐铁矿和腐泥土的混合物（２）所构成的红土矿型镍和钴矿的湿法冶金处理方法，其特征在于： －在铁沉淀剂的存在下将褐铁矿和腐泥土的混合物（２）制浆（１），以形成固含量为１０－４０重量％，优选２０－３０重量％的初始浆料； －在大气压下 ，在７０℃至溶液沸点之间，优选在９０℃至该沸点之间的温度下用硫酸（５）浸提（４）褐铁矿和腐泥土的该起始浆料； －任选地中和（７）由该浸提（４）得到的浆料，以获得２－３的ｐＨ值； －并且对所述浆料进行固－液分离（８），优选地通过沉 降和逆流洗涤或过滤来进行，以获得主要为黄钾铁矾形式的含铁固体残余物（９），以及含镍和钴离子的溶液。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】FR 2006-9-6 06078161.由褐铁矿和腐泥土的混合物(2)所构成的红土矿型镍和钴矿的湿法冶金处理方法，其特征在于：-在铁沉淀剂的存在下将褐铁矿和腐泥土的混合物(2)制浆(1)，以形成固含量为10-40重量％，优选20-30重量％的初始浆料；-在大气压下，在70℃至溶液沸点之间，优选在90℃至该沸点之间的温度下用硫酸(5)浸提(4)褐铁矿和腐泥土的该起始浆料；-任选地中和(7)由该浸提(4)得到的浆料，以获得2-3的pH值；-并且对所述浆料进行固-液分离(8)，优选地通过沉降和逆流洗涤或过滤来进行，以获得主要为黄钾铁矾形式的含铁固体残余物(9)，以及含镍和钴离子的溶液。2.权利要求1的方法，其特征在于该混合物(2)的腐泥土/褐铁矿比率为0.5-3。3.权利要求1或2的方法，其特征在于用硫酸浸提(4)时浆料的停留时间为1-24h，优选6-12h。4.权利要求1-3任一项的方法，其特征在于在浸提浆料时添加的硫酸(5)的量使得在浸提(4)结束时浆料的硫酸浓度为10-50g/l，优选20-40g/l。5.权利要求1的方法，其特征在于该混合物(2)的腐泥土/褐铁矿比率使得能够在其浸提(4)的第一步结束时获得25-50g/l的硫酸浓度，并且此外将腐泥土(13)单独制浆(12)，该浆料的固含量为10-40重量％，优选20-30重量％，在浸提过程中将所述腐泥土浆料加入到腐泥土和褐铁矿浆料中，以便在70℃至溶液沸点之间，优选在90℃至该沸点之间的温度下进行所述浸提的第二步(11)5-8h，该浸提的第二步(11)结束时浆料的硫...
【专利技术属性】
技术研发人员：J阿金，Y拉库斯尼，B贝托米厄，
申请(专利权)人：艾拉梅公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]
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。