專利名稱：紅土鎳礦的高溫氯化處理方法
紅土鎳礦的高溫氯化處理方法
應(yīng)絲微
本發(fā)明涉及一種紅土鎳礦中鎳的高溫氯化揮發(fā)和煙氣中氯化鎳的收集處理 的方法，屬有色金屬冶金領(lǐng)域。
綠微
紅土鎳礦是提取鎳產(chǎn)品的重要資源，已知的紅土鎳礦的處理方法主要有火法 熔煉、濕法處理和火濕法結(jié)合三類。
火法流程主要有還原熔煉鎳鐵、熔煉鎳锍以及還原焙燒——磨選，已公開的
工藝過程有(1)礦石破碎后送干燥窯干燥，再送煅燒回轉(zhuǎn)窯，在70(TC溫度下， 干燥、預(yù)熱和煅燒，產(chǎn)出焙砂；焙砂加入電爐后，然后在150(TC左右的溫度下加 入還原劑還原熔煉，產(chǎn)出鎳鐵合金；(2)紅土鎳礦經(jīng)破碎，按一定比例，加入還 原劑、添加劑與紅土混合，制球后干燥，在回轉(zhuǎn)窯或轉(zhuǎn)底爐、隧道窯等冶金爐中 在950 130(TC下還原焙燒，焙砂破碎，經(jīng)過磁選、重選，得到含鎳7 15%鎳鐵 粉；(3)紅土鎳礦干燥后加入硫化劑在在1500 160(TC高溫下熔煉產(chǎn)出低鎳锍， 再進(jìn)一步精煉除鐵后得到高鎳锍。
濕法處理主要有加壓酸浸、常壓攪拌酸浸和堆浸，已公開的工藝過程有(l) 紅土礦破碎后加入硫酸、水漿化后在250 27(TC、 4 5MPa條件下浸出1 1.5 小時，紅土鎳礦中的鎳、鉆等有價金屬和鎂、鐵、鋁浸出進(jìn)入溶液，浸出液中和 除鐵、鋁后，加入硫化物沉淀產(chǎn)出鎳鈷硫化物，再通過精煉產(chǎn)出最終產(chǎn)品，或浸 出液沉淀氫氧化鎳——氨溶——萃取鎳，反萃液送鎳電積生產(chǎn)陰極鎳，或浸出 液中和除雜后采用Cyanex272直接萃取鈷，萃余液萃取Ni ,反萃液送鎳電積生產(chǎn) 陰極鎳；(2)紅土鎳礦破碎后，含鐵高的紅土鎳礦加入硫酸和水漿化后進(jìn)入高 壓釜加壓浸出，固液分離后，加壓浸出液返回加入高鎂紅土鎳礦漿化常壓浸出， 常壓浸出液進(jìn)入溶中和除雜、沉鎳后精煉得到鎳產(chǎn)品；(3)常壓攪拌浸出紅 土鎳礦破碎后，加入硫酸、鹽酸等無機(jī)酸常壓攪拌浸出，浸出液可采用各種方 法處理得到鎳產(chǎn)品，以鹽酸為浸出劑還包括氯化物廢液再生鹽酸，以循環(huán)利用 鹽酸，降低酸耗成本；(4)堆浸礦石破碎后入堆，按噴淋液酸度為5 18%， 噴淋強(qiáng)度為15 30L/m2.h的量進(jìn)行噴淋，收集噴淋和滴淋后的浸出液進(jìn)行調(diào)配， 使浸出液中的鎳離子濃度達(dá)2 4g/L，得含鎳鈷的浸出液。
火濕法結(jié)合主要是還原焙^~~氨浸流程，其工藝過程為紅土礦干燥、磨碎， 加入還原劑在700 100(TC溫度下還原焙燒，鎳、鉆和部分鐵還原成合金，然后 加入氨水——碳酸銨溶液浸出，浸出液除鐵后蒸氨得到堿式碳酸鎳，煅燒得到 NiO或精煉得到金屬鎳、鎳鹽，或浸出液用LIX84-I直接從氨性溶液中萃取Ni，硫酸反萃得到硫酸鎳溶液電積生產(chǎn)陰極鎳。萃余液用H2S沉鈷得到硫化鈷。
紅土鎳礦的高溫氯化處理方面有離析焙燒——磨選或氨浸。其過程為在 礦石中加入一定量的碳質(zhì)還原劑(煤或焦炭)和氯化劑(氯化鈉或氯化鈣)，在中 性或弱還原性的氣氛中加熱，使有價金屬從礦石中氯化并在炭粒表面還原成為 金屬顆粒，然后用選礦的方法富集，或?qū)⒓t土鎳礦中鎳、鈷和部分鐵離析還原
為金屬后，用氨水和碳酸銨溶液浸出。陳曉敏在《有色金屬》(選礦部分)2007 年第3期報道了以含Ni1.24 %、 Co 0.026%的紅土鎳礦為原料進(jìn)行的離析—— 磁選試驗，在最佳綜合條件下得到了鎳品位為10.33%、回收率為87.22%,鈷 品位0.46%、回收率80.21 %的鎳鈷混合精礦。王成彥在《礦冶》1997年第3 期報道了采用氯化離析——氨浸處理含鎳1.24%、鈷0.08%、鐵24.60%的紅土 鎳礦，在最佳控制條件下鎳浸出率為81.54%，鈷浸出率55.63%。
發(fā)辦禁
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種紅土鎳礦中鎳的高溫氯化揮發(fā)和煙 氣中氯化鎳的收集處理的方法。具有工藝流程短、鎳回收率高、氯化劑可循環(huán)使 用、成本低廉，無廢水排放，對環(huán)境無污染的特點。
解決本發(fā)明的技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是將紅土鎳礦破碎，加入碳質(zhì) 還原劑，再加入氯化劑水溶液，混合均勻，制成球團(tuán)；干燥球團(tuán)，高溫爐內(nèi)升 溫加熱到氯化鎳的揮發(fā)溫度，使氯化鎳進(jìn)入煙氣，用水洗滌、吸收和溶解煙氣 中的氯化物，得到含氯化鎳的溶液；加堿中和氯化鎳溶液，得到氫氧化鎳固體 和氯化物廢液，固體氫氧化鎳作為生產(chǎn)鎳產(chǎn)品的原料，氯化物廢液補(bǔ)充氯化物 后作為氯化劑返回使用。
本發(fā)明的具體工藝參數(shù)及方法如下
(1) 紅土鎳礦破碎至40目，加入紅土鎳礦重量的1 10%的碳質(zhì)還原劑混 合均勻，然后加入紅土鎳礦重量的20 40%的氯化劑水溶液，水溶液中氯化劑 的重量為紅土鎳礦重量的5 20%，混合均勻，制成直徑10 20mm的球團(tuán)；
(2) 將球團(tuán)在200 30(TC干燥1 2小時，然后放入高溫爐內(nèi)，加熱至800 120(TC揮發(fā)1 3小時；
(3) 含氯化鎳的溶液加堿中和至PH7 8。 所述的碳質(zhì)還原劑為粒度40目的煤粉、焦碳粉、木炭粉的一種或幾種； 所述的氯化劑為氯化鈣、氯化鈉、氯化氫、氯化鎂、氯化鐵、氯化銨中的
一種或幾種。
所述的焙燒用的高溫爐采用回轉(zhuǎn)窯、轉(zhuǎn)底爐、鼓風(fēng)爐、高爐中任一冶金窯爐。 所述的加堿中和含氯化鎳的水溶液時采用石灰、碳酸鈉、氫氧化鈉、氨水、 氧化鎂中的一種或幾種。本發(fā)明的有益效果是采用高溫下將紅土鎳礦中的鎳以氯化鎳的形式揮發(fā) 進(jìn)入煙氣，再通過煙氣的水洗滌、溶解得到直接含氯化鎳的溶液，紅土鎳礦中 的鎳的揮發(fā)率可達(dá)到85%以上，鐵、鎂揮發(fā)率低于10%,鎳回收率達(dá)到80%以 上，鎳回收率高，紅土礦中的鎳與鐵、鎂等脈石分離效果好；沉鎳后的氯化物 廢液作為氯化劑循環(huán)使用，試劑消耗量少，成本低廉，無廢水排放，對環(huán)境無 污染；從揮發(fā)煙氣中直接得到氯化鎳溶液，避免了磨選、浸出等過程，工藝流 程短，效率高，因此是一種新穎的紅土鎳礦處理方法。
麟說欽


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
微微方案 微的
紅土鎳礦主要成分Nil.06%， Fe9.75%， MgO27.57°/0，粒度40目。 紅土鎳礦100Kg，加入5Kg破碎至40目的煤粉充分混合均勻。將6Kg氯
化劑溶解于15Kg水中，加入紅土鎳礦和煤粉的混合物中，充分混合均勻，制成
直徑10 20mm的球團(tuán)，在20(TC干燥2小時。
將球團(tuán)放入高溫爐內(nèi)，加熱至800 850'C氯化揮發(fā)3小時，得揮發(fā)渣3.5Kg，
主要成分Ni0.20%， Fe9,680/o， Mg028.15%，揮發(fā)率Ni 82.11%， Fe7.腦，
Mg0 4.52%。
煙氣用水洗滌、溶解和吸收，加入石灰乳和氫氧化鈉中和至PH7 8，過濾、 干燥后得到氫氧化鎳固體3.1Kg，含鎳27.54%，鎳回收率80.32%。沉鎳廢液15L， 作為氯化劑返回使用。
,盧佑
紅土鎳礦主要成分M1.06%， Fe9.75%， Mg027.57%，粒度40目。 紅土鎳礦100Kg，加入9Kg破碎至40目的煤粉充分混合均勻。將18Kg氯
化劑溶解于22Kg水中，加入紅土鎳礦和煤粉的混合物中，充分混合均勻，制成
直徑10 20mm的球團(tuán)，在300'C干燥2小時。
將球團(tuán)放入高溫爐內(nèi)，加熱至1150 120(TC氯化揮發(fā)1小時，得揮發(fā)渣
3.5Kg，主要成分Ni0.17o/o， Fe9.64%， Mg027.72%，揮發(fā)率Ni85.27%， Fe9.84%，
Mg08.32%。
煙氣用水洗滌、溶解和吸收，加入石灰乳和氫氧化鈉中和至PH7 8，過濾、 干燥后得到氫氧化鎳固體3.65Kg,含鎳24.39%，鎳回收率83.98%。沉鎳廢液 20L，作為氯化劑返回使用。
微駒
紅土鎳礦主要成分Nil.06%， Fe9.75%， Mg027.57%,粒度40目。紅土鎳礦100Kg,加入1Kg破碎至40目的煤粉充分混合均勻。將12Kg氯 化劑溶解于20Kg水中，加入紅土鎳礦和煤粉的混合物中，充分混合均勻，制成 直徑10 20mm的球團(tuán)，在250'C干燥2小時。
將球團(tuán)放入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，加熱至950 1000。C氯化揮發(fā)2小時，得揮發(fā)渣和 94.8Kg，主要成分Ni0.14%， Fe9.90%， MgO27.130/0，揮發(fā)率Ni87.46%, Fe3.74%， MgO6.730/0。
煙氣用水洗滌、溶解和吸收，加入石灰乳和氫氧化鈉中和至PH7 8，過濾、 干燥后得到氫氧化鎳固體2.9Kg，含鎳31.52%，鎳回收率86.23%。沉鎳廢液21L， 作為氯化劑返回使用。
微駒
紅土鎳礦主要成分Nil.06%， Fe9.75%， Mg027.57%，粒度40目。 紅土鎳礦lOOKg，加入5Kg破碎至40目的煤粉充分混合均勻。將13Kg氯
化劑溶解于25Kg水中，加入紅土鎳礦和煤粉的混合物中，充分混合均勻，制成
直徑10 20mm的球團(tuán)，在30(TC干燥2小時。
將球團(tuán)放入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，加熱至850 900'C氯化揮發(fā)2小時，得揮發(fā)渣和
92.7Kg,主要成分Ni0.16%， Fe9.84%， MgO27.410/0，揮發(fā)率Ni85.73%, Fe6.42%，
Mg07.85%。
煙氣用水洗滌、溶解和吸收，加入石灰乳和氫氧化鈉中和至PH7 8，過濾、 干燥后得到氫氧化鎳固體3.3Kg，含鎳26.89%，鎳回收率83.71%。沉鎳廢液20L，
作為氯化劑返回使用。
權(quán)利要求
1、一種紅土鎳礦的高溫氯化處理方法，其特征在于工藝過程為將紅土鎳礦破碎，加入碳質(zhì)還原劑，再加入氯化劑水溶液，混合均勻，制成球團(tuán)；干燥球團(tuán)，高溫爐內(nèi)升溫加熱到氯化鎳的揮發(fā)溫度，使氯化鎳進(jìn)入煙氣，用水洗滌、吸收和溶解煙氣中的氯化物，得到含氯化鎳的溶液；加堿中和氯化鎳溶液，得到氫氧化鎳固體和氯化物廢液，固體氫氧化鎳作為生產(chǎn)鎳產(chǎn)品的原料，氯化物廢液補(bǔ)充氯化物后作為氯化劑返回使用。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅土鎳礦的高溫氯化處理方法，其特征在于(1) 紅土鎳礦破碎至40目，加入紅土鎳礦重量的1 10%的碳質(zhì)還原劑 混合均勻，然后加入紅土鎳礦重量的20 40%的氯化劑水溶液，水溶液中氯化 劑的重量為紅土鎳礦重量的5 20%，混合均勻，制成直徑10 20mm的球團(tuán)；(2) 將球團(tuán)在200 30(TC干燥1 2小時，然后放入高溫爐內(nèi)，加熱至800 1200'C揮發(fā)1 3小時；(3) 含氯化鎳的溶液加堿中和至PH7 8。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅土鎳礦的高溫氯化處理的方法，其特征在于 碳質(zhì)還原劑為粒度40目的煤粉、焦碳粉、木炭粉的一種或幾種；
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅土鎳礦的高溫氯化處理的方法，其特征在于 氯化劑為氯化鈣、氯化鈉、氯化氫、氯化鎂、氯化鐵、氯化銨中的一種或幾種。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅土鎳礦的高溫氯化處理的方法，其特征在于 焙燒用的高溫爐采用回轉(zhuǎn)窯、轉(zhuǎn)底爐、鼓風(fēng)爐、高爐中任一冶金窯爐。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅土鎳礦的高溫氯化處理的方法，其特征在于 加堿中和含氯化鎳的水溶液時采用石灰、碳酸鈉、氫氧化鈉、氨水、氧化鎂中 的一種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種紅土鎳礦中鎳的高溫氯化揮發(fā)和煙氣中氯化鎳的收集處理的方法，屬有色金屬冶金領(lǐng)域。本發(fā)明工藝過程為將紅土鎳礦破碎，加入碳質(zhì)還原劑，再加入氯化劑水溶液，混合均勻，制成球團(tuán)；干燥球團(tuán)，高溫爐內(nèi)升溫到氯化鎳的揮發(fā)溫度，使氯化鎳進(jìn)入煙氣，用水洗滌、吸收和溶解煙氣中的氯化物，得到含氯化鎳的溶液；加堿中和氯化鎳溶液，得到氫氧化鎳固體和氯化物廢液，固體氫氧化鎳作為生產(chǎn)鎳產(chǎn)品的原料，氯化物廢液補(bǔ)充氯化物后作為氯化劑返回使用。本發(fā)明的工藝簡單，可將紅土鎳礦中的鎳和鐵、鎂、硅有效分離，鎳回收率可高達(dá)80％以上，生產(chǎn)效率高，氯化劑可循環(huán)使用，成本低；無廢水排放，對環(huán)境無污染。
文檔編號C22B23/00GK101643858SQ200910094630
公開日2010年2月10日 申請日期2009年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月22日
發(fā)明者后寶明, 季登會, 崔建明, 靖 康, 張雄林, 楊成林, 煒 王 申請人:云南錫業(yè)集團(tuán)(控股)有限責(zé)任公司