復(fù)雜硫化鎳礦低溫活化加壓浸出的方法

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及冶金領(lǐng)域，尤其涉及一種復(fù)雜硫化鎳礦低溫活化加壓浸出的方法。

背景技術(shù)

復(fù)雜硫化鎳礦常用火法和濕法處理兩種方法回收鎳、鈷、銅?；鸱ㄒ睙捦ㄟ^熔煉造锍，經(jīng)吹煉造渣和精煉后得到高鎳锍，再經(jīng)浮選后分離鎳和銅。該方法工藝流程長、熔煉溫度高、有價金屬損失大，尤其鈷的回收率低。濕法處理有常壓-空氣加壓浸出方式和高氧-高溫加壓浸出方式，前者能使鎳鈷浸出而銅留在渣中，但鎳鈷浸出率不高、浸出時間長，且浸出液中含鐵高；后者雖然能有效浸出鎳鈷銅，但精礦硫酸化嚴重，除鐵效果不佳，且反應(yīng)溫度高、壓力大，對設(shè)備要求高。同時，復(fù)雜硫化鎳礦中含有硫得不到有效利用，反而產(chǎn)生較多的酸液，增加了工藝復(fù)雜度和處理成本。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的目的在于提供一種復(fù)雜硫化鎳礦低溫活化加壓浸出的方法，以解決上述問題。

為實現(xiàn)以上目的，本申請采用以下技術(shù)方案：

一種復(fù)雜硫化鎳礦低溫活化加壓浸出的方法，包括：

將復(fù)雜硫化鎳礦選礦后得到硫化鎳精礦，然后進行磨細處理得到礦漿；將所述礦漿、硫酸、分散劑和活化助浸劑混合得到混合漿料；將所述混合漿料在有氧氣氛中加壓浸出，固液分離得到鎳鈷銅浸出液和鐵硫浸出渣；

所述活化助浸劑包括鈉、鉀、鎂的氯化鹽、次氯酸鹽、硝酸鹽或復(fù)合鹽；

所述加壓浸出的溫度為95℃-115℃，氧分壓為0.1 MPa -0.7 MPa。

優(yōu)選地，所述加壓浸出的氧分壓小于等于0.6MPa，時間為2h-10h。

優(yōu)選地，所述磨細處理后，粒度小于等于74μm的礦石占所述礦漿中所有礦石的比例不小于50wt%。

優(yōu)選地，所述硫酸的用量為所述硫化鎳精礦的10wt%-50wt%。

優(yōu)選地，所述分散劑包括木質(zhì)素磺酸鈉、木質(zhì)素磺酸鉀、木質(zhì)素磺酸鈣中的一種或多種。

優(yōu)選地，所述分散劑的用量為所述硫化鎳精礦的1.5wt%-3wt%。

優(yōu)選地，所述活化助浸劑包括氯化鈉、氯化鉀、硝酸鈉、硝酸鉀中的一種或多種。

優(yōu)選地，所述活化助浸劑的用量為所述硫化鎳精礦的30wt%-150wt%。

優(yōu)選地，所述混合漿料的液固比為（3-10）：1。

優(yōu)選地，所述復(fù)雜硫化鎳礦中，以質(zhì)量百分比計算，鎳的含量為4%-20%，鐵的含量為15%-50%，硫的含量為20%-40%。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請的有益效果包括：

本申請?zhí)峁┑膹?fù)雜硫化鎳礦低溫活化加壓浸出的方法，通過礦漿、硫酸、分散劑和活化助浸劑相互作用，在低溫、低氧分壓條件下進行有氧加壓浸出，控制鐵的浸出率處于較低水平，實現(xiàn)選擇性浸出鎳鈷銅；同時，因為浸出溫度低于硫磺熔點（119℃），實現(xiàn)硫磺產(chǎn)出。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當理解，以下附圖僅示出了本申請的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對本申請范圍的限定。

圖1為實施例提供的復(fù)雜硫化鎳礦低溫活化加壓浸出的方法的工藝流程圖。

具體實施方式

如本文所用之術(shù)語：

“由……制備”與“包含”同義。本文中所用的術(shù)語“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它變形，意在覆蓋非排它性的包括。例如，包含所列要素的組合物、步驟、方法、制品或裝置不必僅限于那些要素，而是可以包括未明確列出的其它要素或此種組合物、步驟、方法、制品或裝置所固有的要素。

連接詞“由……組成”排除任何未指出的要素、步驟或組分。如果用于權(quán)利要求中，此短語將使權(quán)利要求為封閉式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但與其相關(guān)的常規(guī)雜質(zhì)除外。當短語“由……組成”出現(xiàn)在權(quán)利要求主體的子句中而不是緊接在主題之后時，其僅限定在該子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作為整體的所述權(quán)利要求之外。

當量、濃度、或者其它值或參數(shù)以范圍、優(yōu)選范圍、或一系列上限優(yōu)選值和下限優(yōu)選值限定的范圍表示時，這應(yīng)當被理解為具體公開了由任何范圍上限或優(yōu)選值與任何范圍下限或優(yōu)選值的任一配對所形成的所有范圍，而不論該范圍是否單獨公開了。例如，當公開了范圍“1～5”時，所描述的范圍應(yīng)被解釋為包括范圍“1～4”、“1～3”、“1～2”、“1～2和4～5”、“1～3和5”等。當數(shù)值范圍在本文中被描述時，除非另外說明，否則該范圍意圖包括其端值和在該范圍內(nèi)的所有整數(shù)和分數(shù)。

在這些實施例中，除非另有指明，所述的份和百分比均按質(zhì)量計。

“質(zhì)量份”指表示多個組分的質(zhì)量比例關(guān)系的基本計量單位，1份可表示任意的單位質(zhì)量，如可以表示為1g，也可表示2.689g等。假如我們說A組分的質(zhì)量份為a份，B組分的質(zhì)量份為b份，則表示A組分的質(zhì)量和B組分的質(zhì)量之比a：b。或者，表示A組分的質(zhì)量為aK，B組分的質(zhì)量為bK（K為任意數(shù)，表示倍數(shù)因子）。不可誤解的是，與質(zhì)量份數(shù)不同的是，所有組分的質(zhì)量份之和并不受限于100份之限制。

“和/或”用于表示所說明的情況的一者或兩者均可能發(fā)生，例如，A和/或B包括(A和B)和(A或B)。

一種復(fù)雜硫化鎳礦低溫活化加壓浸出的方法，包括：

將復(fù)雜硫化鎳礦選礦后得到硫化鎳精礦，然后進行磨細處理得到礦漿；將所述礦漿、硫酸、分散劑和活化助浸劑混合得到混合漿料；將所述混合漿料在有氧氣氛中加壓浸出，固液分離得到鎳鈷銅浸出液和鐵硫浸出渣；

所述活化助浸劑包括鈉、鉀、鎂的氯化鹽、次氯酸鹽、硝酸鹽或復(fù)合鹽；

所述加壓浸出的溫度為95℃-115℃，氧分壓為0.1 MPa -0.7 MPa。

可選的，所述加壓浸出的溫度可以為95℃、100℃、105℃、110℃、115℃或者95℃-115℃之間的任一值，氧分壓可以為0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa、0.7MPa或者0.1 MPa-0.7 MPa之間的任一值。

在一個可選的實施方式中，所述加壓浸出的氧分壓小于等于0.6MPa，時間為2h-10h。

可選的，所述加壓浸出的氧分壓可以為0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa或者小于等于0.6MPa之間的任一值，時間可以為2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h、10h或者2h-10h之間的任一值。

在一個可選的實施方式中，所述磨細處理后，粒度小于等于74μm的礦石占所述礦漿中所有礦石的比例不小于50wt%。

在一個可選的實施方式中，所述硫酸的用量為所述硫化鎳精礦的10wt%-50wt%。

可選的，所述硫酸的用量可以為所述硫化鎳精礦的10wt%、20wt%、30wt%、40wt%、50wt%或者10wt%-50wt%之間的任一值。

在一個可選的實施方式中，所述分散劑包括木質(zhì)素磺酸鈉、木質(zhì)素磺酸鉀、木質(zhì)素磺酸鈣中的一種或多種。

在一個可選的實施方式中，所述分散劑的用量為所述硫化鎳精礦的1.5wt%-3wt%。

可選的，所述分散劑的用量可以為1.5wt%、2wt%、2.5wt%、3wt%或者所述硫化鎳精礦的1.5wt%-3wt%之間的任一值。

在一個可選的實施方式中，所述活化助浸劑包括氯化鈉、氯化鉀、硝酸鈉、硝酸鉀中的一種或多種。

在一個可選的實施方式中，所述活化助浸劑的用量為所述硫化鎳精礦的30wt%-150wt%。

可選的，所述活化助浸劑的用量可以為所述硫化鎳精礦的30wt%、40wt%、50wt%、60wt%、70wt%、80wt%、90wt%、100wt%、110wt%、120wt%、130wt%、140wt%、150wt%或者30wt%-150wt%之間的任一值。

在一個可選的實施方式中，所述混合漿料的液固比為（3-10）：1。

可選的，所述混合漿料的液固比可以為3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1或者（3-10）：1之間的任一值。

在一個可選的實施方式中，所述復(fù)雜硫化鎳礦中，以質(zhì)量百分比計算，鎳的含量為4%-20%，鐵的含量為15%-50%，硫的含量為20%-40%。

可選的，所述復(fù)雜硫化鎳礦中，以質(zhì)量百分比計算，鎳的含量可以為4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%或者4%-20%之間的任一值，鐵的含量可以為15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%或者15%-50%之間的任一值，硫的含量可以為20%、25%、30%、35%、40%或者20%-40%之間的任一值。

下面將結(jié)合具體實施例對本申請的實施方案進行詳細描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，下列實施例僅用于說明本申請，而不應(yīng)視為限制本申請的范圍。實施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。

實施例1

如圖1所示，本實施例提供一種復(fù)雜硫化鎳礦低溫活化加壓浸出的方法，其具體工藝如下：

取某硫化鎳精礦50 g（鎳9.17%，銅1.94%，鈷0.31%，鐵44.03%，硫30.88%），經(jīng)研磨后加水（500 mL）制成礦漿，90%的粒度小于74 μm。加入1 g木質(zhì)素磺酸鈉、41 g氯化鈉和18g濃硫酸，得到混合漿料。將混勻的漿料放入加壓釜中，通入氧氣，并排出多余的空氣，控制反應(yīng)溫度110℃、氧分壓0.5 MPa，浸出時間6 h。浸出后，浸出渣含鎳0.17%，鈷0.007%，銅0.21%，鐵29.99%，硫26.11%。鎳浸出率97.29%，鈷浸出率96.70%，銅浸出率84.16%，鐵浸出率0.31%，硫酸根轉(zhuǎn)化率7.85%。

實施例2

本實施例提供一種復(fù)雜硫化鎳礦低溫活化加壓浸出的方法，其具體工藝如下：

取某硫化鎳精礦100 g（鎳9.17%，銅1.94%，鈷0.31%，鐵44.03%，硫30.88%），經(jīng)研磨后加水（400 mL）制成礦漿，90%的粒度小于74 μm。加入1.5 g木質(zhì)素磺酸鉀、40 g氯化鉀和32 g濃硫酸，得到混合漿料。將混勻的漿料放入加壓釜中，通入氧氣，并排出多余的空氣，控制反應(yīng)溫度110℃、氧分壓0.4 MPa，浸出時間5 h。浸出后，浸出渣含鎳0.21%，鈷0.009%，銅0.24%，鐵31.18%，硫25.15%。鎳浸出率96.81%，鈷浸出率95.95%，銅浸出率82.76%，鐵浸出率1.30%，硫酸根轉(zhuǎn)化率5.28%。

實施例3

本實施例提供一種復(fù)雜硫化鎳礦低溫活化加壓浸出的方法，其具體工藝如下：

取某硫化鎳精礦200 g（鎳8.68%，銅2.27%，鈷0.34%，鐵42.37%，硫32.41%），加水（1000 mL）磨礦后得到礦漿，82%的粒度小于74 μm。加入3.5 g木質(zhì)素磺酸鈉、80 g硝酸鉀和60 g濃硫酸，得到混合漿料。將混勻的漿料放入加壓釜中，通入氧氣，并排出多余的空氣，控制反應(yīng)溫度110℃、氧分壓0.3 MPa，浸出時間7 h。浸出后，浸出渣含鎳0.14%，鈷0.007%，銅0.22%，鐵29.48%，硫26.25%。鎳浸出率97.70%，鈷浸出率97.06%，銅浸出率86.18%，鐵浸出率0.78%，硫酸根轉(zhuǎn)化率6.39%。

實施例4

本實施例提供一種復(fù)雜硫化鎳礦低溫活化加壓浸出的方法，其具體工藝如下：

取某硫化鎳精礦100 g（鎳10.35%，銅2.44%，鈷0.21%，鐵37.28%，硫34.73%），經(jīng)研磨后加水（600 mL）制成礦漿，99%的粒度小于74 μm。加入2.5 g木質(zhì)素磺酸鈣、50 g硝酸鈉和40 g濃硫酸，得到混合漿料。將混勻的漿料放入加壓釜中，控制反應(yīng)溫度110℃、氧分壓0.2 MPa，浸出時間6 h。浸出后，浸出渣含鎳0.12%，鈷0.005%，銅0.23%，鐵26.94%，硫30.06%。鎳浸出率98.46%，鈷浸出率96.83%，銅浸出率87.46%，鐵浸出率3.86%，硫酸根轉(zhuǎn)化率2.62%。

實施例5

本實施例提供一種復(fù)雜硫化鎳礦低溫活化加壓浸出的方法，其具體工藝如下：

取某硫化鎳精礦50 g（鎳9.17%，銅1.94%，鈷0.31%，鐵44.03%，硫30.88%），經(jīng)研磨后加水（300 mL）制成礦漿，90%的粒度小于74 μm。加入1.5 g木制素磺酸鈉、30 g氯化鈉和16 g濃硫酸，得到混合漿料。將混勻的漿料放入加壓釜中，控制反應(yīng)溫度110℃、氧分壓0.4MPa，浸出時間5 h。浸出后，浸出渣含鎳0.23%，鈷0.008%，銅0.21%，鐵30.23%，硫25.24%。鎳浸出率96.42%，鈷浸出率96.32%，銅浸出率84.56%，鐵浸出率2.07%，硫酸根轉(zhuǎn)化率6.20%。

實施例6

本實施例提供一種復(fù)雜硫化鎳礦低溫活化加壓浸出的方法，其具體工藝如下：

取某硫化鎳精礦150 g（鎳11.42%，銅1.84%，鈷0.46%，鐵35.54%，硫36.23%），經(jīng)研磨后加水（500 mL）制成礦漿，90%的粒度小于74 μm。加入2 g木制素磺酸鈉、20 g氯化鈉、25g氯化鉀和45 g的98%濃硫酸，得到混合漿料。將混勻的漿料放入加壓釜中，控制反應(yīng)溫度110℃、氧分壓0.4 MPa，浸出時間4 h。浸出后，浸出渣含鎳0.26%，鈷0.012%，銅0.20%，鐵22.39%，硫28.48%。鎳浸出率96.56%，鈷浸出率96.06%，銅浸出率83.57%，鐵浸出率4.79%，硫酸根轉(zhuǎn)化率4.06%。

需要說明的是，浸出渣經(jīng)水洗、選礦處理后，能有效分離硫和鐵，促進硫和鐵的回收利用。

對比例1

取某硫化鎳精礦50 g（鎳9.17%，銅1.94%，鈷0.31%，鐵44.03%，硫30.88%），經(jīng)研磨后加水（500 mL）制成礦漿，90%的粒度小于74 μm。加入1 g木質(zhì)素磺酸鈉和18 g濃硫酸，得到混合漿料。將混勻的漿料放入加壓釜中，通入氧氣，并排出多余的空氣，控制反應(yīng)溫度110℃、氧分壓0.5 MPa，浸出時間6 h。浸出后，浸出渣含鎳1.06%，鈷0.04%，銅1.08%，鐵34.2%，硫23.48%。鎳浸出率88.6%，鈷浸出率88.09%，銅浸出率44.31%，鐵浸出率23.1%，硫酸根轉(zhuǎn)化率30.26%。

對比例2

取某硫化鎳精礦50 g（鎳9.17%，銅1.94%，鈷0.31%，鐵44.03%，硫30.88%），經(jīng)研磨后加水（500 mL）制成礦漿，90%的粒度小于74 μm。加入1 g木質(zhì)素磺酸鈉、41 g氯化鈉和18g濃硫酸，得到混合漿料。將混勻的漿料放入加壓釜中，通入氧氣，并排出多余的空氣，控制反應(yīng)溫度130℃、氧分壓0.5 MPa，浸出時間6 h。浸出后，浸出渣含鎳0.12%，鈷0.005%，銅0.27%，鐵29.93%，硫15.66%。鎳浸出率99.07%，鈷浸出率98.88%，銅浸出率90.02%，鐵浸出率51.74%，硫酸根轉(zhuǎn)化率53.51%。

由實施例1和對比例1對比可知，活化助浸劑的使用可以有效提高鎳鈷銅的浸出率，降低鐵的浸出率和硫酸根轉(zhuǎn)化率。由實施例1和對比例2對比可知，在本申請?zhí)峁┑姆椒ㄖ校邷胤磻?yīng)對鎳鈷銅的浸出率提升有限，但是大幅提升了鐵的浸出率和硫酸根轉(zhuǎn)化率，不利于選擇性浸出鎳鈷銅以及硫磺的回收。

采用本申請?zhí)峁┑姆椒?，操作簡單易行，鎳鈷銅浸出率高，能有效分離鎳鈷銅和硫鐵，鐵浸出率小于5%、鎳鈷浸出率大于95%、銅浸出率大于80%；采用低溫活化加壓浸出的方式，浸出溫度低、不超過115℃，氧分壓不超過0.7MPa，控制精礦硫酸化比例處于較低水平。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本申請的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本申請進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本申請各實施例技術(shù)方案的范圍。

此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，盡管在此的一些實施例包括其它實施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同實施例的特征的組合意味著處于本申請的范圍之內(nèi)并且形成不同的實施例。例如，在上面的權(quán)利要求書中，所要求保護的實施例的任意之一都可以以任意的組合方式來使用。公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在加深對本申請的總體背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當被視為承認或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

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