專利名稱：常溫常壓高效提取紅土鎳礦中鎳鈷鎂鐵并利用廢渣的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種常溫常壓下從紅土鎳礦中高效浸出、提取鎳、鈷、鎂、鐵并將浸出渣全面利用的方法，屬濕法冶金領域。
背景技術：
公認的紅土鎳礦濕法冶金傳統(tǒng)工藝是攤堆酸浸、升溫攪拌酸浸、高壓酸浸，(一) 攤堆酸浸工藝。此工藝的弊端是紅土氧化礦經(jīng)酸噴淋后會出現(xiàn)嚴重的泥化現(xiàn)象，機械碾壓后板結嚴重，導致酸的滲透性差，浸出率不高，造成了資源的極大浪費。(二)升溫攪拌酸浸工藝。此工藝的弊端是加溫過程需要時間長，浸出過程中產(chǎn)生大量的膠體，吸附浸出液中的鎳鈷金屬離子，降低了鎳鈷金屬的回收率，膠體降低過濾性能，過濾時間長，阻礙了整個工藝的連續(xù)性。(三)高壓酸浸工藝。該工藝是在250-270°C的高溫，N4-5Mpa高壓條件下進行浸出，浸出率在傳統(tǒng)工藝中最高，但這種工藝的缺點是它需要可提供高溫、高壓的高壓釜以及相關設備，其安裝與維護費都很昂貴，高壓釜結垢是高壓酸浸工藝的最大難題。由于上述方法存在各種各樣的技術問題，致使紅土鎳礦濕法冶金傳統(tǒng)工藝，生產(chǎn)消耗指數(shù)高，資源利用率低。大量未被充分利用的資源被作為廢棄物排放到環(huán)境中去，不僅效益低下，還造成了嚴重的環(huán)境污染。開發(fā)高效、潔凈、可循環(huán)利用資源的新技術，并使其應用于生產(chǎn)已是迫切的社會需求。生產(chǎn)企業(yè)再也難以承受投入巨大、收效低的末端治理重負， 急需在生產(chǎn)源頭預防污染、發(fā)展增效的同時，實現(xiàn)節(jié)能減排，并做到資源可持續(xù)利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種常溫常壓下從紅土鎳礦中高效浸出、提取鎳、鈷、鎂、鐵并將浸出渣全面利用的方法。同傳統(tǒng)方法相比，其優(yōu)點是一、浸出過程在常溫常壓下反應就能實現(xiàn)傳統(tǒng)高壓酸浸的浸出率，節(jié)約能源和設備；二、綜合利用。傳統(tǒng)工藝中的廢液廢物在本發(fā)明工藝中成為了可用的其它產(chǎn)品，無污染環(huán)境的廢液、廢物排放，解決了環(huán)保問題。產(chǎn)品多樣化抗風險能力強；三、成本低。本工藝流程短，設備簡單，操作容易，浸出率、鎳鈷回收率和生產(chǎn)效率高，并且生產(chǎn)成本低。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一、礦石常溫常壓浸出。將紅土鎳礦破磨，掛漿，在攪拌槽或柱狀連續(xù)浸出槽中加入無機酸(根據(jù)礦石特點選取硫酸、硝酸、鹽酸中任意一種)混合，再加入一定量的酸式磷酸鹽(酸式磷酸鹽在礦石常溫常壓浸出過程中起催化劑作用以提高浸出率)混合常溫常壓下反應浸出，反應終點加入堿除去雜質，固液分離，所產(chǎn)生的浸出液含鎳、鈷、鐵、鎂等金屬離子，固體即浸出渣則可作為復合肥原料。二、浸出液中提取有價金屬。浸出液加入酸式磷酸鹽沉淀劑沉淀鐵(PH值小于等于2)，鐵的沉淀物為磷酸鐵，固液分離，磷酸鐵沉淀選擇性非常好，不包裹、吸附鎳鈷等離子，磷酸鐵用水制漿(PH值等于5 6)可轉化為氫氧化鐵并釋放出磷酸，磷酸可再生酸式磷酸鹽或酸式磷酸鹽沉淀劑，液體中加入堿Mg(OH)2沉淀鎳、鈷，固液分離，固體是鎳鈷的氫氧化物。固體中再加入無機酸溶解、提純、分離后再加入碳酸鈉分別制得高純碳酸鎳和碳酸鈷產(chǎn)品。液體加入碳酸鈉沉淀鎂后生成堿式碳酸鎂沉淀，固液分離，固體堿式碳酸鎂煅燒制得氧化鎂含量98%以上的活性氧化鎂產(chǎn)品。一部分活性氧化鎂產(chǎn)品經(jīng)還原焙燒制得金屬鎂產(chǎn)品，另一部分活性氧化鎂產(chǎn)品用水制漿得到堿Mg(OH)2，用于礦石常溫常壓浸出反應的除雜過程和提取鎳、鈷沉淀過程。液體濃縮結晶得到鈉鹽產(chǎn)品。三、浸出廢渣的利用紅土鎳礦經(jīng)上述工藝過程及化學反應后所產(chǎn)生的浸出渣中五氧化二磷含量 12% 20%，其中80% 95%溶于水，并含有對農(nóng)作物有效的鐵、鎂、硅、鈣等元素，屬水溶性速效肥，可用于制復合肥料也可直接作磷肥。


圖1是本發(fā)明的工藝流成圖。
具體實施例方式本發(fā)明涉及一種常溫常壓下從紅土鎳礦中高效浸出、提取鎳、鈷、鎂、鐵并將浸出渣全面利用的方法，下面結合附圖對本工藝作進一步描述；步驟一礦石常溫常壓浸出紅土鎳礦破磨至-100目占80-90wt%掛漿在攪拌槽或柱狀連續(xù)浸出槽中加入無機酸1(根據(jù)礦石特點選取硫酸、硝酸、鹽酸中任意一種，酸的加入量按化學計量溶解礦石中可溶性金屬所需的量)混合，再加入一定量的酸式磷酸鹽4，在常溫常壓下混合反應浸出 3，反應終點加入堿2除去雜質，固液分離，所產(chǎn)生的浸出液6含鎳、鈷、鐵、鎂等金屬離子，固體即浸出渣5則可作為復合肥原料。步驟二 浸出液中提取有價金屬浸出液6加入酸式磷酸鹽沉淀劑7，固液分離，形成磷酸鐵8及合格液10，磷酸鐵 8用水制漿形成氫氧化鐵11及磷酸9，磷酸9可再生酸式磷酸鹽4或酸式磷酸鹽沉淀劑7， 合格液10中加入堿2，固液分離，形成鎳鈷的氫氧化物12及液體13，鎳鈷的氫氧化物12加入無機酸1溶解、提純、分離得到鎳鈷提純液N，鎳鈷提純液N加入碳酸鈉C分別得到鎳鹽、 鈷鹽產(chǎn)品14，液體13加入碳酸鈉C，固液分離形成堿式碳酸鎂15及液體16，堿式碳酸鎂15 經(jīng)煅燒17制得活性氧化鎂產(chǎn)品19，活性氧化鎂產(chǎn)品19還原焙燒制得金屬鎂產(chǎn)品21，活性氧化鎂19用水制漿得到堿2<Mg(0H)2>，液體16經(jīng)濃縮結晶18得到鈉鹽產(chǎn)品20。步驟三浸出廢渣的利用紅土鎳礦經(jīng)上述工藝過程及化學反應后所產(chǎn)生的浸出渣5中五氧化二磷含量 12% 20%，其中80% 95%溶于水，并含有對農(nóng)作物有效的鐵、鎂、硅、鈣等元素，屬水溶性速效肥，可用于制復合肥料也可直接作磷肥。
權利要求
1.本發(fā)明涉及一種常溫常壓下從紅土鎳礦中高效浸出、提取鎳、鈷、鎂、鐵并將浸出渣全面利用的方法，該方法包括以下過程，紅土鎳礦破磨至-100目80-90wt%掛漿在攪拌槽或柱狀連續(xù)浸出槽加入一定量的酸式磷酸鹽4混合，常溫常壓下反應浸出，反應終點加入堿2除去雜質，固液分離，固液分離后所產(chǎn)生的浸出液6含鎳、鈷、鐵、鎂等金屬離子，固體即浸出渣5則可作為復合肥原料，浸出液6加入酸式磷酸鹽沉淀劑7，固液分離，形成磷酸鐵8 及合格液10，磷酸鐵8用水制漿形成氫氧化鐵11及磷酸9，磷酸9可再生酸式磷酸鹽4或酸式磷酸鹽沉淀劑7，合格液10中加入堿2固液分離，形成鎳鈷的氫氧化物12及液體13， 鎳鈷的氫氧化物12加入無機酸1溶解、提純、分離得到鎳鈷提純液N，鎳鈷提純液N加入碳酸鈉C得到鎳鹽、鈷鹽產(chǎn)品14，液體13加入碳酸鈉C，固液分離形成堿式碳酸鎂15及液體 16，堿式碳酸鎂15經(jīng)煅燒17制得活性氧化鎂產(chǎn)品19，活性氧化鎂產(chǎn)品19還原焙燒制得金屬鎂產(chǎn)品21，活性氧化鎂產(chǎn)品19用水制漿得到堿2<Mg(0H)2>，液體16經(jīng)濃縮結晶18得到鈉鹽產(chǎn)品20。
2.根據(jù)權利要求1所述的此種處理紅土鎳礦的方法，其特征在于，紅土鎳礦破磨至-100目80-90wt%掛漿在攪拌槽或柱狀連續(xù)浸出槽中加入無機酸1 (根據(jù)礦石特點選取硫酸、硝酸、鹽酸中任意一種)混合，再加入一定量的酸式磷酸鹽4混合常溫常壓下反應浸出，反應終點加入堿2除去雜質，固液分離，固液分離后所產(chǎn)生的浸出液6含鎳、鈷、鐵、鎂等金屬離子，浸出渣5中含五氧化二磷。
3.根據(jù)權利要求1所述的此種處理紅土鎳礦的方法，其特征在于，浸出液6加入酸式磷酸鹽沉淀劑7，固液分離，形成磷酸鐵8及合格液10，磷酸鐵8用水制漿形成氫氧化鐵11 及磷酸9，磷酸9可再生酸式磷酸鹽或酸4式磷酸鹽沉淀劑7。
4.根據(jù)權利要求1所述的此種處理紅土鎳礦的方法，其特征在于，合格液10中加入堿 2固液分離，形成鎳鈷的氫氧化物12及液體13。鎳鈷的氫氧化物12加入無機酸1溶解、提純、分離得到鎳鈷提純液N，鎳鈷提純液N加入碳酸鈉C得到鎳鹽、鈷鹽產(chǎn)品14，液體13加入碳酸鈉C，固液分離形成堿式碳酸鎂15及液體16，堿式碳酸鎂15經(jīng)煅燒17制得活性氧化鎂產(chǎn)品19，活性氧化鎂產(chǎn)品19還原焙燒制得金屬鎂產(chǎn)品21，活性氧化鎂產(chǎn)品19用水制漿得到堿2<Mg(0H)2>，液體16經(jīng)濃縮結晶18得到鈉鹽產(chǎn)品20。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種常溫常壓下從紅土鎳礦中高效浸出、提取鎳、鈷、鎂、鐵并將浸出渣全面利用的方法。紅土鎳礦破磨至-100目占80-90wt％掛漿在攪拌槽或柱狀連續(xù)浸出槽中加入(1)無機酸(根據(jù)礦石特點選取硫酸、硝酸、鹽酸中任意一種)混合，再加入一定量的(4)酸式磷酸鹽混合常溫常壓下反應浸出，反應終點加入(2)堿除去雜質，固液分離，固液分離后所產(chǎn)生的(6)浸出液含鎳、鈷、鐵、鎂等金屬離子，固體則為可做復合肥料的(5)浸出渣。同傳統(tǒng)方法相比，一是浸出過程在常溫常壓下反應就能實現(xiàn)傳統(tǒng)高壓酸浸的浸出率，節(jié)約能源和設備；二是綜合利用；傳統(tǒng)工藝中的廢液廢物在本發(fā)明工藝中成為了可用的其它產(chǎn)品，無污染環(huán)境的廢液、廢物排放，解決了環(huán)保問題；產(chǎn)品多樣化抗風險能力強；三成本低，本工藝流程短、設備簡單、操作容易、生產(chǎn)成本低、浸出率高、鎳鈷回收率高、生產(chǎn)效率高。
文檔編號C22B26/22GK102485922SQ200910095079
公開日2012年6月6日 申請日期2009年10月23日 優(yōu)先權日2009年10月23日
發(fā)明者馬猛 申請人:馬猛