從氧化鎳礦中焙燒水浸回收鎳鈷鐵的工藝制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種從氧化鎳礦中焙燒水浸回收鎳鈷鐵的工藝。包括以下步驟：A、將氧化鎳礦和焦粉分別破碎、球磨；B、氧化鎳礦氯化焙燒；C、制備經(jīng)氯化焙燒后的氧化鎳礦水浸出液；D、生產(chǎn)含鎳鈷鐵化合物的混合物產(chǎn)品。本發(fā)明專利技術(shù)生產(chǎn)出含鎳鈷鐵化合物的混合物產(chǎn)品含硫低，鎳的品位高，可供生產(chǎn)不銹鋼使用。與傳統(tǒng)的氧化鎳礦濕法處理工藝相比較，本發(fā)明專利技術(shù)的從氧化鎳礦回收鎳鈷鐵的方法是一項(xiàng)資源綜合利用效率高，能耗低，對(duì)環(huán)境友好而且易于實(shí)施的工藝。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
從氧化鎳礦中焙燒水浸回收鎳鈷鐵的工藝
本專利技術(shù)涉及濕法冶金，具體而言，涉及從氧化鎳礦中焙燒水浸回收鎳鈷鐵的工藝。
技術(shù)介紹
氧化鎳礦通常是一種含有多種金屬元素的共生礦物。含有鐵、鎳、鈷、錳、鋁和鎂等。為了回收利用這些有價(jià)金屬元素，人們采用了火法冶金和濕法冶金等方法。傳統(tǒng)的氧化鎳礦火法冶金處理技術(shù)有回轉(zhuǎn)窯干燥預(yù)還原-電爐還原熔煉生產(chǎn)鎳鐵；燒結(jié)-鼓風(fēng)爐硫化熔煉生產(chǎn)低冰鎳；以及燒結(jié)-高爐還原熔煉生產(chǎn)鎳生鐵。回轉(zhuǎn)窯干燥預(yù)還原-電爐還原熔煉是處理氧化鎳礦的經(jīng)典工藝，該方法具有工藝適應(yīng)性強(qiáng)、流程簡(jiǎn)短、鎳回收率高等特點(diǎn)。鼓風(fēng)爐硫化熔煉可產(chǎn)出含鎳8～15％的低冰鎳產(chǎn)品。燒結(jié)-高爐還原熔煉是在借鑒高爐煉鐵工藝的基礎(chǔ)上開發(fā)出的氧化鎳礦處理方法，生產(chǎn)含鎳2～5％的鎳生鐵。由于在氧化鎳礦中每種有價(jià)金屬元素含量相對(duì)較少，所以采用火法冶金冶煉的能耗較高，這是氧化鎳礦火法冶煉的主要缺點(diǎn)。于是，人們采用濕法冶金的方法，選擇性地提取其中的有價(jià)金屬。近年來(lái)，氧化鎳礦硫酸濕法提取技術(shù)獲得迅速發(fā)展。常用的氧化鎳礦硫酸濕法提取技術(shù)有：硫酸加壓浸出、硫酸常壓浸出、硫酸堆浸以及還原焙燒--氨浸等。硫酸加壓浸出處理氧化鎳礦，鎳、鈷浸出率可以達(dá)到95％左右。還原焙燒-氨浸工藝具有試劑NH3可循環(huán)使用，能耗量小，能綜合回收鎳、鈷、鐵等優(yōu)點(diǎn)，而鎳、鈷浸出率偏低是其主要缺點(diǎn)。硫酸常壓浸出氧化鎳礦，所得到的浸出液中通常含有10～30g/L的鐵、3～5g/L的鎳、0.1～0.3g/L的鈷、30～40g/L的鎂。上述工藝的重點(diǎn)是回收利用溶液中的鎳和鈷，而把有價(jià)元素鐵、鎂等均作為雜質(zhì)元素處理廢棄。另外，在該工藝的用氧化鈣或氫氧化鈣預(yù)先中和去除鐵和鋁過(guò)程中，由于與鐵和鋁的吸附共沉淀，以及局部堿度過(guò)高，經(jīng)常導(dǎo)致寶貴的鎳和鈷大量損失。在先申請(qǐng)的氧化鎳礦焙燒浸出回收鎳鈷錳鐵的方法(申請(qǐng)?zhí)?01210446215.7)，先將氧化鎳礦進(jìn)行球磨得礦粉，然后向礦粉中加入礦粉添加劑，成球焙燒后再使用水或者稀鹽酸對(duì)焙燒礦料進(jìn)行浸出處理，得到氧化鎳礦的浸出液，向浸出液中加入氧化劑進(jìn)行處理獲得鈷氧化物和錳氧化物的共沉淀，向?yàn)V液中加入氧化鈣或氫氧化鈉進(jìn)行處理，獲得含鎳和鐵的混合物沉淀。這種方法可有效地利用礦產(chǎn)資源，實(shí)現(xiàn)了氧化鎳礦浸出液中鎳、鈷、錳和鐵共4種元素的回收利用，節(jié)約了生產(chǎn)成本。但是，由于這種生產(chǎn)方法加的碳還原劑較多，燒結(jié)溫度過(guò)高1100——1300℃，超過(guò)了氧化鎳的沸點(diǎn)973℃，易揮發(fā)和發(fā)生氯化離析，揮發(fā)出的金屬氯化物被碳還原成金屬不溶于水，很難用水浸出。中國(guó)博士論文數(shù)據(jù)庫(kù)20101231發(fā)布的李金輝等研究的氯鹽體系提取紅土礦中鎳鈷的工藝及基礎(chǔ)研究的論文，公開了一種紅土鎳礦中溫氯化焙燒實(shí)驗(yàn)研究，雖然實(shí)驗(yàn)取得了較好的氯化效果，但浸出時(shí)還得用PH為1的酸化水，不能直接用清水浸出。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種從氧化鎳礦中焙燒水浸回收鎳鈷鐵的方法。本專利技術(shù)把鎳、鈷和鐵三種元素作為有價(jià)元素回收利用，特別是能夠提高鎳、鈷和鐵的回收率。本專利技術(shù)的專利技術(shù)目的是采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種從氧化鎳礦中焙燒水浸回收鎳鈷鐵的工藝，包括以下步驟：A、準(zhǔn)備原料氧化鎳礦和焦粉氧化鎳礦和焦粉運(yùn)至原料堆場(chǎng)，將氧化鎳礦和焦粉分別破碎、球磨；B、氧化鎳礦氯化焙燒在A步驟制備后的氧化鎳礦中，拌入氯化劑和焦粉并攪拌均勻。再將拌入氯化劑和焦粉的氧化鎳礦進(jìn)行氯化焙燒，焙燒后冷卻，從而使氧化鎳礦中的鎳、鈷、鐵轉(zhuǎn)化為水溶性氯化物；C、制備經(jīng)氯化焙燒的氧化鎳礦清水浸出液將所述經(jīng)氯化焙燒的氧化鎳礦放入浸出槽中，加水進(jìn)行浸出處理；浸出完畢后用壓濾機(jī)壓濾，使固液分離；D、生產(chǎn)含氫氧化鎳、氫氧化鈷、氫氧化鐵的混合物產(chǎn)品在C步驟中獲得的浸出液中加入中和劑氧化鈣或者氫氧化鈣，攪拌進(jìn)行中和處理，使鎳、鈷、鐵化合物共沉淀，用板框壓濾機(jī)壓濾，產(chǎn)出含有氫氧化鎳、氫氧化鈷、氫氧化鐵的混合物。本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，取得了以下有益效果：1、由于氧化鎳礦的金屬元素經(jīng)中溫氯化焙燒，生成可溶于水的金屬氯化物，實(shí)現(xiàn)了氧化鎳礦清水浸出液中鎳鈷鐵三種元素的回收利用。2、由于本專利技術(shù)加入了氯化鈉使得復(fù)配鹽具有更低的共熔點(diǎn)溫度，可以使氯化劑在較低溫度下熔化滲入礦料內(nèi)部，并且能夠在較寬溫度范圍內(nèi)產(chǎn)生氯化氫氣體，避免了集中釋放而無(wú)法有效氯化有價(jià)金屬，提高了氯離子的利用率。3、本專利技術(shù)由于加入了合適的碳元素，氯化率得到了提高，因?yàn)榧t土鎳礦屬于復(fù)雜的化合物，直接加固體氯化劑進(jìn)行氯化，是難于氯化的，為了提高氯化率，必須降低氯化反應(yīng)產(chǎn)生的O2的逸度，實(shí)踐證明，在氯化過(guò)程中加入還原劑C，使之與O2結(jié)合生成穩(wěn)定的化合物，提高紅土鎳礦的氯化率，防止了鎳鈷向氧化的方向發(fā)展。因此，與傳統(tǒng)的氧化鎳礦濕法處理工藝相比較，本專利技術(shù)使用了氯化焙燒法一步法生產(chǎn)工藝，從而縮短了工藝流程，減少了設(shè)備投資，為后道工序提供了便利，可以使用水不用酸進(jìn)行浸出，降低了成本，生產(chǎn)環(huán)境友好，鎳的回收率高。具體實(shí)施方式以下通過(guò)具體實(shí)施方式和實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本專利技術(shù)。一種從氧化鎳礦中焙燒水浸回收鎳鈷鐵的工藝，包括以下步驟：A、準(zhǔn)備原料氧化鎳礦和焦粉將氧化鎳礦和焦粉運(yùn)至原料堆場(chǎng)分別破碎、球磨，粒度均為100目-120目；B、氧化鎳礦氯化焙燒按氧化鎳礦重量比拌入20％～25％氯化劑和2％焦粉，并攪拌均勻。所使用的氯化劑為結(jié)晶氯化鋁、無(wú)水氯化亞鐵、氯化銨、氯化鈉、氯化鎂其中的一種或者任意幾種的任意混合比例的混合物。將拌入氯化劑和焦粉的氧化鎳礦在800～900℃溫度下進(jìn)行氯化焙燒1～4小時(shí)，焙燒后冷卻至100～200℃；C、制備經(jīng)氯化焙燒的氧化鎳礦清水浸出液將所述的經(jīng)氯化焙燒并冷卻的氧化鎳礦放入浸出槽中，加入清水進(jìn)行浸出處理并攪拌，使用的清水與所述的氧化鎳礦的重量之比為3∶1；控制浸出溫度80～100℃、浸出時(shí)間40～70分鐘；浸出完畢后用板框壓濾機(jī)壓濾，固液分離，得到浸出液和濾渣。D、生產(chǎn)含氫氧化鎳、氫氧化鈷、氫氧化鐵的混合物產(chǎn)品在浸出液中加入中和劑氧化鈣或氫氧化鈣，在溫度60～80℃的條件下攪拌進(jìn)行中和處理，反應(yīng)時(shí)間60～80分鐘，終點(diǎn)PH＝7～9。使含氫氧化鎳、氫氧化鈷、氫氧化鐵的混合物共沉淀，再用板框壓濾機(jī)壓濾，產(chǎn)出含有氫氧化鎳、氫氧化鈷、氫氧化鐵的混合物。以下用非限定性實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)的工藝作進(jìn)一步的說(shuō)明，以有助于理解本專利技術(shù)及其優(yōu)點(diǎn)。實(shí)施例1氧化鎳礦的成分中含有(重量％)：Ni1.45％、Fe14.5％、CO0.08％、MgO18.5％、SiO35.7％、CaO0.3％、Al2O36.08％、Cr1.02％。將氧化鎳礦和焦粉分別破碎、球磨，球磨后的細(xì)度為100目。氯化焙燒條件：按氧化鎳礦重量加入10％氯化銨、10％氯化鈉和2％焦粉并攪拌均勻，焙燒溫度800℃，焙燒時(shí)間1小時(shí)，冷卻至150℃。浸出條件：清水與氧化鎳礦粉的重量比3∶1，浸出溫度85℃、浸出時(shí)間60分鐘，攪拌線速度4.5m/s。浸出率：鎳90％、鈷85％、鐵15％。鎳鈷鐵化合物的混合物共沉淀?xiàng)l件：加入氫氧化鈣漿液，中和沉淀溫度60℃、反應(yīng)時(shí)問(wèn)60分鐘，控制終點(diǎn)PH＝8.5，得到含鎳鈷鐵化合物的混合物。實(shí)施例2所用氧化鎳礦組成含有(重量％)：Ni1.65％、Fe16.3％、Co0.07％、MgO15.8％、SiO2：41.2％、CaO0.本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種從氧化鎳礦中焙燒水浸回收鎳鈷鐵的工藝，包括以下步驟：A、準(zhǔn)備原料氧化鎳礦和焦粉：氧化鎳礦和焦粉運(yùn)至原料堆場(chǎng)，將氧化鎳礦和焦粉分別破碎、球磨；B、氧化鎳礦氯化焙燒：氧化鎳礦中拌入氯化劑和焦粉并攪拌均勻，進(jìn)行氯化焙燒，焙燒后冷卻，從而使氧化鎳礦中的鎳、鈷、鐵轉(zhuǎn)化為水溶性氯化物；C、制備經(jīng)氯化焙燒的氧化鎳礦水浸出液：將所述經(jīng)氯化焙燒的氧化鎳礦放入浸出槽中，加入水進(jìn)行浸出處理；浸出完畢后用壓濾機(jī)壓濾，使固液分離；D、生產(chǎn)含氫氧化鎳、氫氧化鈷、氫氧化鐵的混合物產(chǎn)品：在C步驟中獲得的浸出液中加入中和劑氧化鈣或者氫氧化鈣，攪拌進(jìn)行中和處理，使鎳、鈷、鐵化合物共沉淀，用板框壓濾機(jī)壓濾，產(chǎn)出含有氫氧化鎳、氫氧化鈷、氫氧化鐵的混合物。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種從氧化鎳礦中焙燒水浸回收鎳鈷鐵的工藝，包括以下步驟：A、準(zhǔn)備原料氧化鎳礦和焦粉：氧化鎳礦和焦粉運(yùn)至原料堆場(chǎng)，將氧化鎳礦和焦粉分別破碎、球磨；B、氧化鎳礦氯化焙燒：氧化鎳礦中拌入氯化劑和焦粉并攪拌均勻，進(jìn)行氯化焙燒，焙燒后冷卻，從而使氧化鎳礦中的鎳、鈷、鐵轉(zhuǎn)化為水溶性氯化物；所述B步驟中，按氧化鎳礦重量比拌入20％～25％氯化劑和2％焦粉，并攪拌均勻，所使用的氯化劑為結(jié)晶氯化鋁、無(wú)水氯化亞鐵、氯化銨、氯化鈉、氯化鎂其中的一種或任意幾種的任意混合比例的混合物；將拌入氯化劑的氧化鎳礦在900℃溫度下進(jìn)行氯化焙燒1～4小時(shí)，焙燒后冷卻至100～200℃；C、制備經(jīng)氯化焙燒的氧化鎳礦水浸出液：將所述經(jīng)氯化焙燒的氧化鎳礦放入浸出槽中，加入水進(jìn)行浸出處理；浸出完畢后用壓濾機(jī)壓濾，使固液分離；所述C步驟中，將所述的經(jīng)氯化焙燒并冷卻的氧化鎳礦放入浸出槽中，加水進(jìn)行浸出處理并攪拌，使用的水與礦粉的重量之比為...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：毛黎生，趙明會(huì)，毛耐文，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：毛黎生，趙明會(huì)，毛耐文，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：山西;14