矿石加工的改进方法技术

一种从矿石或矿石加工中间物选择性沥滤金属如镍的方法，所述矿石或矿石加工中间物包含所述金属和钴。使固体矿石或矿石加工中间物与包含足以氧化大部分的钴的酸性沥滤溶液接触，从而使钴稳定在固相中，同时大部分所述金属被溶解用于随后的回收。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种从矿石或矿石加工中间物选择性沥滤金属如镍的方法，所述矿石或矿石加工中间物包含所述金属和钴。使固体矿石或矿石加工中间物与包含足以氧化大部分的钴的酸性沥滤溶液接触，从而使钴稳定在固相中，同时大部分所述金属被溶解用于随后的回收。【专利说明】
本专利技术涉及从源材料回收金属的方法。具体地，本专利技术涉及直接从包含所述金属和钴的固体矿石或矿石加工中间物(intermediate)选择性回收金属的方法。
技术介绍
镍是一种有价值的商品，并且主要源自硫化物或红土矿床。大型的高品位硫化物矿床越来越稀有，因而预计红土矿石的加工将成为该金属的主要来源。处理红土矿石的一种常用方法是在酸中浙滤固体物。酸浙滤之后通常接着杂质沉淀，其通常通过添加石灰石实现。在杂质沉淀后，通常通过混合的硫化物沉淀或混合的氢氧化物沉淀从水溶液一起回收镍和钴。混合的氢氧化物沉淀是通过将碱性化学物如氧化镁、石灰、石灰石或氢氧化钠添加至浙滤溶液而实现的一种相对新近的大规模工业技术。混合的氢氧化物沉淀物(MHP)大部分由氢氧化镍构成，但还包含有价值的氢氧化钴和其它各种杂质。MHP代表了更有价值的浓缩产品，因为原始的红土矿石中存在的约1%镍和0.1%钴就它们在MHP中的相对量而言得到大幅升级。由于MHP具有如此高的有价值的金属含量，因而运行集中的镍和钴精炼的可行性增加。这是因为用于升级的中间产品的运输成本将是采出矿石(as-mined ore)的运输成本的一部分。可以以多种方式进一步加工MHP。例如，还可将它添加至铁熔炉的熔体，以便使所包含的镍与铁合金化。这种工艺不适于具有显著的钴含量的MHP，这是因为没有回收有价值的钴。 用于精炼MHP的另一个主要加工路线是通过在氨/碳酸铵溶液中浙滤材料。镍和钴溶解在氨溶液中形成氨络合物。然后将镍提取至有机溶剂中以将镍与钴分离。随后用蒸汽将提取的镍从有机相汽提并沉淀。这形成了碱式碳酸镍，然后将其煅烧形成本身可作为产品销售的氧化镍，或使用氢气使其还原而形成镍金属压实物(compact)。随后使用硫化氢气体从水相将钴沉淀为硫化钴。然后在酸中重新浙滤该硫化钴，使其通过多个步骤的溶剂提取和离子交换以移除杂质，随后在通过蒸汽汽提作为纯的羟基氧化钴沉淀之前将其转换至氨水体系并浓缩。这样的现有技术方法通常是能量密集型的，达不到最优的镍和/或钴的回收率，需要过多个加工步骤次数，或者对其它杂质如铝、铁和铬的存在敏感。对于从含镍矿石回收镍的改进方法存在需求。将希望提供在MHP中简单分离镍与钴，并能够有效地回收这两种商品。此外，尽管以上讨论涉及镍的回收和在含镍和钴的矿石中镍与至少钴的分离，但是将理解对于以类似的方式将各种金属与它们天然伴有的钴有效分离存在需求。_9] 专利技术目的本专利技术的目的是克服或至少缓解上述问题中的一个或多个，或者至少提供一种有用的商业选择。
技术实现思路
以一种宽泛的形式，本专利技术涉及在包含非钴金属和钴的固体矿石或矿石加工中间物中将非钴金属与钴分离的方法，其通过使固体矿石或矿石加工中间物与包含氧化剂的酸性溶液接触，从而选择性地溶解非钴金属，并滤除固体钴，从而将非钴金属与钴分离。第一方面，尽管它不必是唯一的或实际上是最宽泛的形式，但是本专利技术涉及从固体矿石或矿石加工中间物选择性地浙滤选自镍、铜和锌的金属的方法，该固体矿石或矿石加工中间物包含所述金属和钴，所述方法包括使固体矿石或矿石加工中间物与酸性浙滤溶液接触的步骤，所述酸性浙滤溶液包含一定量的氧化剂，该氧化剂量足以氧化大部分的钴，从而使其稳定在固相中，同时大部分所述金属被溶解。优选地，所述金属是镍。合适地，所述包含金属和钴的固体矿石或矿石加工中间物是混合的镍-钴氢氧化物沉淀物或固体铜-钴或锌-钴加工浓缩物。 独立地相对于固相中钴和/或锰的稳定和镍的溶解，“大部分”可意指大于50%、优选大于60%、更优选大于70%、甚至更优选大于80%。独立地相对于固相中钴和/或锰的稳定和镍的溶解，“绝大部分”可意指大于90%、优选大于95%。优选地，使矿石或矿石加工中间物与包含一定量的氧化剂的酸性浙滤溶液接触而导致大部分的钴被氧化，从而使其稳定在固相中，同时大部分的所述金属被溶解。优选地，所述氧化剂具有将钴(II )氧化成钴(III)的足够的氧化电势。合适地，所述氧化剂选自过硫酸盐、过氧化物、高锰酸盐、高氯酸盐、臭氧、氧化物和氯。优选地，所述氧化剂是过硫酸盐或高锰酸盐。 在一个实施方案中，所述氧化剂是过硫酸钠或过硫酸钾、高锰酸钠或高锰酸钾、臭氧、过氧化镁或过氧化氢、氯气或高氯酸钠或高氯酸钾。特别优选过硫酸钠或过硫酸钾或高锰酸钠或高锰酸钾。在一个优选的实施方案中，所述氧化剂不是气态氧化剂。矿石或矿石加工中间物还可包含锰，并且用包含氧化剂的酸性浙滤溶液处理可将至少一部分的锰稳定在固相中。在另一个实施方案中，本专利技术涉及从混合的镍-钴氢氧化物沉淀物回收镍和钴的方法，其包括以下步骤:(a)使混合的镍-钴氢氧化物沉淀物与包含氧化剂的酸性浙滤溶液接触，所述氧化剂的存在量足以将大部分的钴稳定在固相中，同时大部分的镍被溶解；(b)从包含溶解的镍的浙滤溶液分离固体钴浓缩物，从而回收钴；以及(C)从浙滤溶液回收镍。可通过电解提取或氢还原从浙滤溶液将镍回收为固体金属。或者，可通过结晶将镍回收为盐，例如回收为固体硫酸镍水合物。混合的镍-钴氢氧化物沉淀物还可包含锰，并且所述量的氧化剂的添加还使大部分的所述锰稳定在固相中，同时大部分的镍被溶解。所述方法还可包括从浙滤溶液分离固体锰的步骤。所述方法还可包括以下步骤:通过在酸性溶液或碱性含氨溶液中选择性地溶解钴或锰而分离钴和锰的固体的步骤。遍及本说明书，除非上下文另有要求，将词语“包含/括”和“含有”理解为意指包括所述的整体或整体组，但不排除任何其它的整体或整体组。【专利附图】【附图说明】为了可以容易地理解并实施本专利技术，现将参考附图以示例方式描述优选的实施方案，其中:图1是对于三种不同的测试条件，在一定范围的pH值从混合的镍-钴氢氧化物沉淀物将钴回收至溶液的图示；图2是对于三种不同的测试条件，在一定范围的pH值从混合的镍-钴氢氧化物沉淀物将镍回收至溶液的图示；图3是对于三种不同的测试条件，在一定范围的pH值从混合的镍-钴氢氧化物沉淀物将锰回收至溶液的图示；图4是在用三种不同的测试条件处理后的溶液中，在一定范围的pH值测量的镍钴比的图示；图5是在测试6-11中，从混合的镍-钴氢氧化物沉淀物浙滤至溶液的镍和钴的量的图示；图6是在测试6-11中，从混合的镍-钴氢氧化物沉淀物浙滤至溶液的各种杂质的量的图示； 图7是在铜的存在下选择性地回收钴的图示。【具体实施方式】本专利技术至少部分基于使用合适的氧化剂，优选从包含镍和钴的固体矿石或矿石加工中间物将镍浙滤至的酸性溶液中，以使钴维持固态的方法的开发。虽然本文的讨论涉及将这种方法应用于混合的镍-钴氢氧化物沉淀物，但是将理解这种方法在任何合适的固体源材料中对镍与钴的分离可以是有用的。本专利技术人已发现，当与尝试从钴和镍溶液选择性地沉淀钴的一些现有技术方法相比时，从混合的镍-钴氢氧化物沉淀物中选择性地溶解镍是分离出镍和钴的一种出人意料地快速且有效的方法。合适的条件，包括强氧化剂、PH以及酸和氧化剂与源材料的相对量的选择可提供出人本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：J·沃恩，W·霍克，
申请(专利权)人：昆士兰大学，
类型：
国别省市：