專利名稱：一種從鎳鉬礦冶煉渣中浸出鎳的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從鎳鉬礦冶煉渣中浸出鎳的方法，特別是涉及一種提高鎳 鉬礦冶煉渣中鎳的浸出率的方法。
背景技術(shù)：
湘西北黑色巖系中礦石成分主要有P205、 Au、 Ag、 Si205、 Fe203、 CaO、 A1203、 Mo、 Ni、 PGE、稀土元素和大量的有機(jī)碳，是一個(gè)典型的、寶貴的復(fù)雜 多金屬礦物資源。黑色巖系中鉬主要以碳硫鉬礦的形式存在、鎳主要以方硫鎳礦、 硫鐵鎳礦、硫鎳礦、針鎳礦、輝砷鎳礦的形式存在。黑色巖系中大量的有機(jī)碳不 利于鎳、鉬的選礦處理，因而鎳、鉬等金屬資源沒有得到很好的利用。近年來， 由于鎳、鉬選礦技術(shù)水平的提高以及鎳、鉬資源的緊張，在國內(nèi)從黑色巖系礦產(chǎn) 中提取鉬受到人們重視。目前，國內(nèi)從黑色巖系礦產(chǎn)中提取鉬的方法為傳統(tǒng)的輝 鉬礦的提取方法，即先對(duì)鎳鉬礦進(jìn)行氧化焙燒，然后用氨(或堿)來浸出提取鉬。 以鎳鉬礦為原料也有釆用兩次焙燒的方法，即先用氧化焙燒脫除礦中的硫，再加 入蘇打焙燒，焙燒完后用水浸出鉬。上述兩種方法處理鎳鉬礦的缺點(diǎn)是鉬的回收 率低，化工試劑消耗大，成本高、產(chǎn)出的渣量大，鎳幾乎沒有得到回收，礦料的 綜合回收利用率低。 一些鉬冶煉廠提取鉬后將冶煉渣堆砌不加以處理，不僅造成 了環(huán)境的污染而且浪費(fèi)了有價(jià)的金屬資源。因此，從鎳鉬礦提鉬后的渣中回收鎳 等金屬這一問題亟待解決。
目前，還沒有檢索到關(guān)于從鎳鉬礦冶煉渣中回收鎳的文獻(xiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決從鎳鉬礦提取鉬后的渣中回收鎳的浸出率低的問 題。它克服了鎳鉬礦冶煉渣難處理特點(diǎn)，提供了一種新的生產(chǎn)成本低、操作步驟 簡(jiǎn)單、適于工業(yè)化應(yīng)用的從鎳鉬礦冶煉渣回收鎳的方法。
為了實(shí)現(xiàn)發(fā)明的目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案包括如下步驟-
(a)將烘干的鎳鉬礦冶煉干渣與無煙粉煤、石墨或活性炭按1~5: 1的質(zhì)量比混合后在750 100(TC溫度下密閉還原焙燒為0.5-5小時(shí)；
(b) 將密閉還原焙燒得到的渣在40 9(TC硫酸溶液中浸出，浸出時(shí)液固比為 5~8: 1毫升/克，浸出時(shí)硫酸的濃度為2~6摩爾/升；浸出時(shí)間為2 6小時(shí)；
(c) 浸出的過程中添加氧化劑；
(d) 步驟c得到的浸出液過濾，得到含鎳的浸出液。 步驟(b)中浸出時(shí)間最優(yōu)選為5小時(shí)。
步驟(C)中所述氧化劑為雙氧水或二氧化錳。優(yōu)選的加入量如下雙氧水添加 總量每克干渣為0.2~1毫升30%的；二氧化錳的添加總量為每克干渣添加0.1 克~0.9克二氧化錳。
步驟(d)得到的含鎳液需要凈化除雜后才能得到高純的硫酸鎳溶液。 本發(fā)明的有益效果在于，所述發(fā)明通過對(duì)密閉還原焙燒過程中無煙粉煤、石 墨或活性炭的添加量、溫度、時(shí)間的控制，以及用硫酸浸出時(shí)硫酸的濃度、液固 比、浸出溫度、浸出時(shí)間的控制，使得含鎳渣浸出鎳的時(shí)間縮短、硫酸的濃度降 低、鎳的浸出率大大提高。本發(fā)明中所述從鎳鉬礦冶煉渣中浸出鎳的方法，生產(chǎn) 成本低，操作簡(jiǎn)單，可以有效實(shí)現(xiàn)鎳較高的回收率，是一種新的從鎳鉬礦冶煉渣 中回收鎳的方法。本發(fā)明能顯著提高鎳鉬礦冶煉渣中鎳的浸出率，而且操作簡(jiǎn)單、 工藝條件易控制，適宜于工業(yè)化生產(chǎn)要求。


圖l是從鎳鉬礦冶煉渣中浸出鎳的方法的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合圖1對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述從鎳鉬礦冶煉渣中浸出鎳的方法，
依次包括如下步驟(a)將碳還原劑與鎳鉬礦冶煉干渣以一定的質(zhì)量比混合后在 85(TC密閉還原焙燒2小時(shí)。(b)將密閉還原焙燒得到渣在一定液固比的4.5摩爾/ 升的硫酸溶液中浸出5小時(shí)。(c)浸出時(shí)向渣與硫酸的混合溶液中加入雙氧水或二 氧化錳，液固分離后得到含鎳浸出液。流程如圖l所示。
鎳鉬礦冶煉渣的主要成分為鎳2.52%、鐵13.85%、鈉12.55%、鈣7.92%、鋁3.78%、鋅2.71%、氧37.9%、硅13.31°/。。所得含鎳浸出液鎳的含量為3克/ 升左右。鎳在渣中的存在形式為復(fù)雜氧化物，其還原時(shí)的化學(xué)反應(yīng)不能確定。
鎳鉬礦冶煉渣難溶于鹽酸、硫酸、硝酸。通過無煙粉煤、石墨或活性炭在 850'C密閉還原焙燒后鎳被還原成簡(jiǎn)單化合物，其易溶于硫酸。因此鎳鉬礦冶煉 渣可以經(jīng)過密閉還原焙燒-浸出的方法實(shí)現(xiàn)鎳的回收。步驟(a)鎳鉬礦冶煉渣密閉 還原焙燒的時(shí)間為2小時(shí)，鎳鉬礦冶煉干渣與無煙粉煤、石墨或活性炭的質(zhì)量比 為2: 1。步驟(b)中所述浸出時(shí)的硫酸溶液與渣的液固比為6: 1，浸出的溫 度為8(TC，攪拌速度控制為900轉(zhuǎn)/分鐘。步驟(c)浸出時(shí)氧化劑的添加總量為 每克干渣添加0.6毫升30%的雙氧水或0. l克 0.9克二氧化錳。步驟(c)雙氧 水的添加是每小時(shí)緩慢添加一次，如果氧化劑為二氧化錳則為一次性加入。
實(shí)施例1
將含鎳量為2.52%的鎳鉬礦冶煉干渣與活性炭以1: 1的質(zhì)量比混合均勻放 入坩堝中密閉還原焙燒，溫度控制為75(TC，密閉還原焙燒時(shí)間為0.5個(gè)小時(shí)。 鎳鉬礦冶煉渣密閉還原焙燒得到含鎳的簡(jiǎn)單易溶化合物，用硫酸溶液浸出密閉還 原焙燒產(chǎn)物中的鎳以及其它元素。浸出時(shí)硫酸的濃度為2摩爾/升，浸出溫度為 40°C，浸出液固比為5: 1，浸出時(shí)間為2個(gè)小時(shí)，浸出時(shí)雙氧水的添加總量為 每克干渣添加0.2毫升30%的雙氧水，攪拌速度為900轉(zhuǎn)/分鐘，鎳的浸出率可 達(dá)60.22%。液固分離后，除鎳外溶液中也有大量的二價(jià)鐵離子。將得到的浸出 液凈化除鐵、硅、銅、鋅、鈣、鎂后就得到高純的硫酸鎳溶液。該溶液可以用來 制備高純的碳酸鎳或堿式碳酸鎳。
實(shí)施例2
將含鎳量為2.52%的鎳鉬礦冶煉干渣與活性炭以2: 1的質(zhì)量比混合均勻放 入坩堝中密閉還原焙燒，溫度控制為85(TC，密閉還原焙燒時(shí)間為2個(gè)小時(shí)。鎳 鉬礦冶煉渣密閉還原焙燒得到含鎳的簡(jiǎn)單易溶化合物，用硫酸溶液浸出密閉還原 焙燒產(chǎn)物中的鎳以及其它元素。浸出時(shí)硫酸的濃度為4.5摩爾/升，浸出溫度為 80°C，浸出液固比為6: 1,浸出時(shí)間為5個(gè)小時(shí)，浸出時(shí)雙氧水的添加總量為 每克干渣添加0.6毫升30%的雙氧水，攪拌速度為卯0轉(zhuǎn)/分鐘，鎳的浸出率可 達(dá)93.24%。液固分離后，除鎳外溶液中也有大量的二價(jià)鐵離子。將得到的浸出 液凈化除鐵、硅、銅、鋅、鈣、鎂后就得到高純的硫酸鎳溶液。該溶液可以用來制備高純的碳酸鎳或堿式碳酸鎳。 實(shí)施例3
將含鎳量為2.52%的鎳鉬礦冶煉干渣與活性炭以5: 1的質(zhì)量比混合均勻放 入坩堝中密閉還原焙燒，溫度控制為IOO(TC，焙燒時(shí)間為5個(gè)小時(shí)。鎳鉬礦冶 煉渣密閉還原焙燒得到含鎳的簡(jiǎn)單易溶化合物，用硫酸溶液浸出密閉還原焙燒產(chǎn) 物中的鎳以及其它元素。浸出時(shí)硫酸的濃度為6摩爾/升，浸出溫度為9(TC，浸 出液固比為8: 1，浸出時(shí)間為6個(gè)小時(shí)，浸出時(shí)雙氧水的添加總量為每克干渣 添加1.0毫升30%的雙氧水，攪拌速度為900轉(zhuǎn)/分鐘，鎳的浸出率可達(dá)63.81%。 液固分離后，除鎳外溶液中也有大量的二價(jià)鐵離子。將得到的浸出液凈化除鐵、 硅、銅、鋅、鈣、鎂后就得到高純的硫酸鎳溶液。該溶液可以用來制備高純的碳 酸鎳或堿式碳酸鎳。
實(shí)施例4
將含鎳量為2.52%的鎳鉬礦冶煉干渣與活性炭以2: 1的質(zhì)量比混合均勻放 入坩堝中密閉還原焙燒，溫度控制為85(TC，密閉還原焙燒時(shí)間為2個(gè)小時(shí)。鎳 鉬礦冶煉渣密閉還原焙燒得到含鎳的簡(jiǎn)單易溶化合物，用硫酸溶液浸出密閉還原 焙燒產(chǎn)物中的鎳以及其它元素。浸出時(shí)硫酸的濃度為4.5摩爾/升，浸出溫度為 80°C，浸出液固比為6: 1，浸出時(shí)間為5個(gè)小時(shí)，浸出時(shí)二氧化錳的添加總量 為每克干渣添加0.52克二氧化錳(二氧化錳為一次性加入)，攪拌速度為900轉(zhuǎn) /分鐘，鎳的浸出率可達(dá)87.63%。液固分離后，除鎳外溶液中也有大量的二價(jià)鐵 離子。將得到的浸出液凈化除鐵、硅、銅、鋅、鈣、鎂后就得到高純的硫酸鎳溶 液。該溶液可以用來制備高純的碳酸鎳或堿式碳酸鎳。
權(quán)利要求
1、一種從鎳鉬礦冶煉渣中浸出鎳的方法，其特征在于，包括如下步驟(a)將烘干的鎳鉬礦冶煉干渣與無煙粉煤、石墨或活性炭按1～5∶1的質(zhì)量比混合后在750～1000℃溫度下密閉還原焙燒0.5～5小時(shí)；(b)將密閉還原焙燒得到渣在40～90℃的硫酸溶液中浸出，浸出時(shí)液固比為5～8∶1毫升/克，浸出時(shí)硫酸的濃度為2～6摩爾/升；浸出時(shí)間為2～6小時(shí)；(c)浸出的過程中添加氧化劑；(d)步驟(c)得到的浸出液過濾得到含鎳的浸出液。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從鎳鉬礦冶煉渣中浸出鎳的方法，其特征在 于，步驟(b)中浸出時(shí)間為5小時(shí)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2任一項(xiàng)所述的一種從鎳鉬礦冶煉渣中浸出鎳的方法， 其特征在于，步驟(c)氧化劑為雙氧水或二氧化錳。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的從鎳鉬礦冶煉渣中浸出鎳的方法，其特征在于， 氧化劑的添加總量為每克干渣0.2-1毫升30%的雙氧水或0.1克 0.9克二氧化 錳。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從鎳鉬礦冶煉渣中浸出鎳的方法，屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域。該方法由鎳鉬礦冶煉渣的密閉還原焙燒和密閉還原焙燒渣的浸出兩個(gè)過程組成。首先，將碳質(zhì)還原劑與烘干的鎳鉬礦冶煉干渣混合均勻放入容器蓋好后，在電爐中加熱密閉還原焙燒，得到含鎳的簡(jiǎn)單易溶化合物的還原渣。然后，用硫酸溶液浸出密閉還原焙燒渣中的鎳以及其它元素。最后，將浸出液過濾除去濾渣后得到含雜質(zhì)的硫酸鎳溶液。本發(fā)明能顯著提高鎳鉬礦冶煉渣中鎳的浸出率，而且操作簡(jiǎn)單、工藝條件易控制，適宜于工業(yè)化生產(chǎn)要求。
文檔編號(hào)C22B3/08GK101550490SQ200910043379
公開日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2009年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月13日
發(fā)明者偉 劉, 楊天足, 廣 楚, 趙思佳 申請(qǐng)人:中南大學(xué)