CN105755283A - 氯盐选择性浸出红土镍矿中有价金属的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及有色金属湿法冶金领域，特别涉及一种从红土镍矿中提取镍、钴、锰的方法。本发明包括步骤：将矿样破碎研磨过筛，矿样的粒度控制在0.074～0.15mm；将氯盐溶解到盐酸中，配制成盐酸氯盐溶液；采用盐酸氯盐溶液直接浸出红土镍矿，控制浸出温度和浸出时间，同时从底部通入氧化性气体来强化有价金属的浸出和抑制杂质金属的浸出。本发明可以浸出有价金属镍、钴的同时抑制铁的浸出，防止后续工序中浸出液中的铁生成沉淀而造成镍钴的损失，镍浸出率达到83％以上，钴的浸出率达到72％以上，锰的浸出率达到89％以上，而铁的浸出率只有11—19％，很大程度上降低了铁的浸出。
Description
技术领域
本发明涉及有色金属湿法冶金领域，特别涉及一种从红土镍矿中提取镍、钴、锰的方法。
背景技术
镍、钴和锰是重要的战略储备金属，广泛用于合金的掺杂和金属催化剂等方面，尤其是用来作为氢化的催化剂。镍在合金方面主要用来制造不锈钢和其他抗腐蚀材料，含镍成分较高的合金，抗腐蚀能力会越强。钴和锰广泛用于高温合金和高性能特种合金、储能材料、磁性材料、电磁屏蔽材料、通讯设备和电池等方面。由于世界上72％的镍资源储备都来自红土镍矿，而低品位红土镍矿不能得到显著的富集，所以不适合采用火法冶炼，即使通过还原焙烧处理后再浸出也会造成大量能耗。而传统的湿法酸浸处理得到的浸出液中铁和其它杂质金属含量较高，增加了后期净化提纯的工作量。这些缺点导致相关工艺的经济适用性差。
发明内容
本发明的目的是提供一种氯盐选择性浸出红土镍矿中有价金属的方法，可以用于处理低品位红土镍矿(含镍在1.3％以下)。其最大的优点就是避免了火法冶金过程中的焙烧阶段，降低了投资成本和能耗，同时也避免了高浓度酸对设备的腐蚀等问题。在盐酸溶液中加入氯盐不仅可以增强氢离子活性以及增加溶液的溶解能力，而且氯离子具有较好的去极化和消除钝化的作用，对溶液浸出矿物的过程非常有利。浸出过程中通入的氧化性气体可以氧化铁等杂质金属，破坏矿相的同时抑制铁的浸出。
本发明的技术方案：
一种氯盐选择性浸出红土镍矿中有价金属的方法，包括以下步骤：
A、将矿样破碎研磨过筛，矿样的粒度控制在0.074～0.15mm；
B、将氯盐溶解到盐酸中，配制成盐酸氯盐溶液；
C、采用盐酸氯盐溶液直接浸出红土镍矿，控制浸出温度和浸出时间，同时从底部通入氧化性气体来强化有价金属的浸出和抑制杂质金属的浸出；
步骤B中所述氯盐为氯化铵，盐酸浓度为1～4mol/L，氯盐浓度为1～4mol/L；
步骤C中所述浸出温度控制在80～100℃，浸出时间控制在60～120min，为保证红土镍矿中有价金属反应完全，将矿浆的固液比(质量体积比：g：mL)确定为1：4～6；
步骤C中所通入的氧化性气体为空气、氧气或臭氧中的一种，通入的流量为0.5～1.5L/h。
本发明采用氯盐直接浸出技术处理低品位的红土镍矿，实现了镍、钴等有价金属的选择性浸出。通过通入一定的氧化性气体，控制一定的浸出温度和浸出时间，可以浸出有价金属镍、钴的同时抑制铁的浸出，防止后续工序中浸出液中的铁生成沉淀而造成镍钴的损失。本发明可以保证镍浸出率达到83％以上，钴的浸出率达到72％以上，锰的浸出率达到89％以上，而铁的浸出率只有11—19％，与其他湿法浸出工艺相比，很大程度上降低了铁的浸出。
与现有技术相比，采用氯盐与稀盐酸溶液并结合通入氧化性气体可实现选择性浸出红土镍矿中有价金属，本发明的镍、钴、锰的收率高，原料适应强，工艺简单，不需要高温焙烧装置，投资风险极低；不需要高浓度酸的浸出，对材料的腐蚀低，盐酸可回收利用，对环境影响极少。本发明为低品位红土镍矿的开发利用提供了极为有效且经济实用的途径。
具体实施方式
本发明采用将氯盐加入到稀盐酸溶液中配成氯盐盐酸溶液，在通入氧化性气体的过程中选择性浸出红土镍矿中的有价金属。
首先，将氯盐溶解到一定浓度的盐酸溶液中，配制成一定浓度的氯盐盐酸溶液。然后在一定温度下把氯盐盐酸溶液与红土矿混合调浆，控制一定的浸出时间持续通入氧化性气体使有价金属完全溶解而抑制铁、镁等杂质金属的浸出。
以下为本发明的部分实施例，这些实施例的给出是对本发明的进一步详细说明，而不意味着对本发明的限制(矿浆的固液比为质量体积比：g：mL)。
实施例1
将20g粒度为0.15mm红土镍矿矿料投入到2mol/L氯化铵的盐酸溶液中(盐酸的浓度2mol/L，矿浆的固液比为1：4)，从底部通入空气1.5L/h，浸出温度为90℃，浸出60min后趁热抽滤进行固液分离，然后测定浸出液中Ni、Co、Mn、Fe浸出率。通过以上条件控制，低品位红土镍矿中镍的浸出率达到87％，钴的浸出率达到75％，锰的浸出率达到90％。而铁的浸出率只有19％，显著降低了后续净化除杂工序的处理量。
实施例2
将20g粒度为0.074mm红土镍矿矿料投入到1mol/L氯化铵的盐酸溶液中(盐酸的浓度1mol/L，矿浆的固液比为1：5)，从底部通入氧气1L/h，浸出温度100℃，浸出时间为90min，趁热抽滤，然后测定浸出液中Ni、Co、Mn、Fe浸出率。通过以上条件控制，低品位红土镍矿中镍的浸出率达到83％，钴的浸出率达到72％，锰的浸出率达到89％。而铁的浸出率只有17％，显著降低了后续净化除杂工序的处理量。
实施例3
将20g粒度为0.15mm红土镍矿矿料投入到4mol/L氯化铵的盐酸溶液中(盐酸的浓度4mol/L，矿浆的固液比为1：6)，从底部通入臭氧0.5L/h，浸出温度为90℃，浸出120min后趁热抽滤，进行固液分离，所得溶液为浸出液。通过以上条件控制，低品位红土镍矿中镍的浸出率达到93％，钴的浸出率达到83％，锰的浸出率达到91％。而铁的浸出率只有11％，显著降低了后续净化除杂工序的处理量。
Claims (3)
1.一种氯盐选择性浸出红土镍矿中有价金属的方法，其特征是：包括以下步骤：
A、将矿样破碎研磨过筛，矿样的粒度控制在0.074～0.15mm；
B、将氯盐溶解到盐酸中，配制成盐酸氯盐溶液；
C、采用盐酸氯盐溶液直接浸出红土镍矿，控制浸出温度和浸出时间，同时从底部通入氧化性气体来强化有价金属的浸出和抑制杂质金属的浸出；
步骤B中所述氯盐为氯化铵，盐酸浓度为1～4mol/L，氯盐浓度为1～4mol/L；
步骤C中所述浸出温度控制在80～100℃，浸出时间控制在60～120min，矿浆的固液比确定为1：4～6，单位g：mL。
2.根据权利要求1所述的一种氯盐选择性浸出红土镍矿中有价金属的方法，其特征是：步骤C中所通入的氧化性气体为空气、氧气或臭氧中的一种，通入流量为0.5～1.5L/h。
3.根据权利要求1所述的一种氯盐选择性浸出红土镍矿中有价金属的方法，其特征是：具体实施为：将20g粒度为0.15mm红土镍矿矿料投入到4mol/L氯化铵的盐酸溶液中，其中盐酸的浓度为4mol/L，矿浆的固液比为1：6，单位g：mL；从底部通入臭氧0.5L/h，浸出温度为90℃，浸出120min后趁热抽滤，进行固液分离，所得溶液为浸出液；通过以上条件控制，低品位红土镍矿中镍的浸出率达到93％，钴的浸出率达到83％，锰的浸出率达到91％，而铁的浸出率只有11％。
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