權(quán)利要求

1.硫化鎳精礦溫和加壓選擇性浸出的方法，其特征在于，包括： 將硫化鎳精礦進(jìn)行磨礦處理得到礦漿，然后與分散劑、硫酸混合得到混合料，然后進(jìn)行氧壓浸出，再固液分離得到浸出液和浸出渣； 所述氧壓浸出的溫度為120℃-150℃，氧分壓為0.1MPa-0.8MPa。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧壓浸出的時(shí)間為1h-5h。 

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述礦漿中礦石的粒度小于等于75μm的比例不低于70%。 

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述硫酸為濃硫酸，所述濃硫酸的加入量為所述硫化鎳精礦重量的5%-12%。 

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧壓浸出過(guò)程中，反應(yīng)容器進(jìn)行排氣操作。 

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述分散劑包括木質(zhì)素磺酸鈉。 

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述分散劑的加入量為所述硫化鎳精礦重量的0.5%-3%。 

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合料的液固比為（3-10）：1。 

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述硫化鎳精礦，以質(zhì)量百分比計(jì)算，包括： 黃銅礦4%-7%、鎳黃鐵礦15%-30%、磁黃鐵礦25%-40%、黃鐵礦15%-25%和脈石5%-15%。 10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述浸出渣經(jīng)水洗、浮選，分離得到銅和鐵。

說(shuō)明書

硫化鎳精礦溫和加壓選擇性浸出的方法

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及冶金領(lǐng)域，尤其涉及一種硫化鎳精礦溫和加壓選擇性浸出的方法。

背景技術(shù)

硫化鎳精礦除鎳黃鐵礦外，還含有一部分磁黃鐵礦和黃鐵礦，以及少量黃銅礦和硫化鈷。常用火法處理和濕法處理兩種方法回收鎳、鈷、銅。火法冶煉通過(guò)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；其存在工藝流程長(zhǎng)、熔煉溫度高、有價(jià)金屬損失大，尤其鈷的回收率低等問(wèn)題。常見(jiàn)的濕法處理有常壓-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(shí)間長(zhǎng)，且浸出液中含鐵高；后者鎳鈷浸出率高，鐵能夠有效留在渣中，但銅大部分在浸出液中，不利于鎳鈷和銅的分離，且反應(yīng)溫度高、壓力大，對(duì)設(shè)備要求高。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的目的在于提供一種硫化鎳精礦溫和加壓選擇性浸出的方法，以解決上述問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本申請(qǐng)采用以下技術(shù)方案：

一種硫化鎳精礦溫和加壓選擇性浸出的方法，包括：

將硫化鎳精礦進(jìn)行磨礦處理得到礦漿，然后與分散劑、硫酸混合得到混合料，然后進(jìn)行氧壓浸出，再固液分離得到浸出液和浸出渣；

所述氧壓浸出的溫度為120℃-150℃，氧分壓為0.1MPa-0.8MPa。

優(yōu)選地，所述氧壓浸出的時(shí)間為1h-5h。

優(yōu)選地，所述礦漿中礦石的粒度小于等于75μm的比例不低于70%。

優(yōu)選地，所述硫酸為濃硫酸，所述濃硫酸的加入量為所述硫化鎳精礦重量的5%-12%。

優(yōu)選地，所述氧壓浸出過(guò)程中，反應(yīng)容器進(jìn)行排氣操作。

優(yōu)選地，所述分散劑包括木質(zhì)素磺酸鈉。

優(yōu)選地，所述分散劑的加入量為所述硫化鎳精礦重量的0.5%-3%。

優(yōu)選地，所述混合料的液固比為（3-10）：1。

優(yōu)選地，所述硫化鎳精礦，以質(zhì)量百分比計(jì)算，包括：

黃銅礦4%-7%、鎳黃鐵礦15%-30%、磁黃鐵礦25%-40%、黃鐵礦15%-25%和脈石5%-15%。

優(yōu)選地，所述浸出渣經(jīng)水洗、浮選，分離得到銅和鐵。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)的有益效果包括：

本申請(qǐng)?zhí)峁┑牧蚧嚲V溫和加壓選擇性浸出的方法，通過(guò)礦漿與分散劑、硫酸混合進(jìn)行氧壓浸出，選擇與常規(guī)的高溫高壓反應(yīng)思路相反的工藝條件，在較低溫度和較低氧分壓條件下，減少黃鐵礦和黃銅礦的氧化，實(shí)現(xiàn)鎳鈷浸出率大于95%、鐵浸出率小于15%、銅浸出率小于40%，從而有效的將鎳鈷與鐵銅分離，實(shí)現(xiàn)有價(jià)金屬的更有效的獲取和利用。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本申請(qǐng)的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)本申請(qǐng)范圍的限定。

圖1為實(shí)施例1提供的硫化鎳精礦溫和加壓選擇性浸出的方法的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

如本文所用之術(shù)語(yǔ)：

“由……制備”與“包含”同義。本文中所用的術(shù)語(yǔ)“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(yǔ)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(dāng)短語(yǔ)“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(shí)，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(dāng)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(shí)，這應(yīng)當(dāng)被理解為具體公開(kāi)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(duì)所形成的所有范圍，而不論該范圍是否單獨(dú)公開(kāi)了。例如，當(dāng)公開(kāi)了范圍“1～5”時(shí)，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(dāng)數(shù)值范圍在本文中被描述時(shí)，除非另外說(shuō)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?jǐn)?shù)。

在這些實(shí)施例中，除非另有指明，所述的份和百分比均按質(zhì)量計(jì)。

“質(zhì)量份”指表示多個(gè)組分的質(zhì)量比例關(guān)系的基本計(jì)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(shuō)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?；蛘撸硎続組分的質(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(shuō)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)。

一種硫化鎳精礦溫和加壓選擇性浸出的方法，包括：

將硫化鎳精礦進(jìn)行磨礦處理得到礦漿，然后與分散劑、硫酸混合得到混合料，然后進(jìn)行氧壓浸出，再固液分離得到浸出液和浸出渣；

所述氧壓浸出的溫度為120℃-150℃，氧分壓為0.1MPa-0.8MPa。

通常情況下，人們認(rèn)為在進(jìn)行濕法冶金時(shí)，高溫高壓高酸條件是有利于金屬浸出和分離的，所以現(xiàn)有技術(shù)一般采用高溫高壓和大量酸液的處理方式對(duì)復(fù)雜硫化鎳精礦進(jìn)行浸出。但是本申請(qǐng)的發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，由于復(fù)雜硫化鎳精礦本身成分的特殊性，在常規(guī)的高溫高壓高酸條件下，黃鐵礦氧化嚴(yán)重，大量的鐵隨鎳鈷一同浸出，不利于鎳鈷與鐵的分離，導(dǎo)致后續(xù)除鐵承壓巨大，而且高溫高壓高酸條件對(duì)設(shè)備要求高、能耗高、試劑消耗大、投資成本和運(yùn)行成本大、安全性能差。對(duì)此，基于對(duì)復(fù)雜硫化鎳精礦成分的研究以及上述現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，本申請(qǐng)拋棄現(xiàn)有的高溫高壓高酸條件浸出，采用相對(duì)溫和的浸出方法，提升浸出的選擇性，最大化浸出鎳鈷的同時(shí)抑制鐵的浸出，實(shí)現(xiàn)鎳鈷和鐵的有效分離。

可選的，所述氧壓浸出的溫度可以為120℃、130℃、140℃、150℃或者120℃-150℃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、0.8MPa或者0.1MPa-0.8MPa之間的任一值。

在一個(gè)可選的實(shí)施方式中，所述氧壓浸出的時(shí)間為1h-5h。

可選的，所述氧壓浸出的時(shí)間可以為1h、2h、3h、4h、5h或者1h-5h之間的任一值。

在一個(gè)可選的實(shí)施方式中，所述礦漿中礦石的粒度小于等于75μm的比例不低于70%。

可選的，所述礦漿中礦石的粒度小于等于75μm的比例可以為70%、75%、80%、85%、90%、95%、100%或者不低于70%之間的任一值。

在一個(gè)可選的實(shí)施方式中，所述硫酸為濃硫酸，所述濃硫酸的加入量為所述硫化鎳精礦重量的5%-12%。

在一個(gè)可選的實(shí)施方式中，所述氧壓浸出過(guò)程中，反應(yīng)容器進(jìn)行排氣操作。

通常高氧分壓情況下，由于通入氧氣強(qiáng)度大而可獲得較高溶解氧濃度，所以人們并不關(guān)注對(duì)容器的排氣操作，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)排氣操作對(duì)于浸出結(jié)果的影響。而本申請(qǐng)發(fā)現(xiàn)，在低氧分壓的情況下，復(fù)雜硫化鎳精礦會(huì)發(fā)生一些副反應(yīng)，產(chǎn)生部分氣體物質(zhì)，加上水蒸氣，占據(jù)釜內(nèi)氣體空間，如果該部分氣體的排出不夠充分，會(huì)導(dǎo)致低氧壓條件下氧氣通入不暢和降低溶液中溶解氧濃度，從而影響浸出效果。

在一個(gè)可選的實(shí)施方式中，所述分散劑包括木質(zhì)素磺酸鈉。

在一個(gè)可選的實(shí)施方式中，所述分散劑的加入量為所述硫化鎳精礦重量的0.5%-3%。

可選的，所述分散劑的加入量可以為所述硫化鎳精礦重量的0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%或者0.5%-3%之間的任一值。

在一個(gè)可選的實(shí)施方式中，所述混合料的液固比為（3-10）：1。

可選的，所述混合料的液固比可以為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(gè)可選的實(shí)施方式中，所述硫化鎳精礦，以質(zhì)量百分比計(jì)算，包括：

黃銅礦4%-7%、鎳黃鐵礦15%-30%、磁黃鐵礦25%-40%、黃鐵礦15%-25%和脈石5%-15%。

可選的，硫化鎳精礦中，黃銅礦的含量可以為4%、5%、6%、7%或者4%-7%之間的任一值，鎳黃鐵礦的含量可以為15%、20%、25%、30%或者15%-30%之間的任一值，磁黃鐵礦的含量可以為25%、30%、35%、40%或者25%-40%之間的任一值，黃鐵礦的含量可以為15%、20%、25%或者15%-25%之間的任一值，脈石的含量可以為5%、10%、15%或者5%-15%之間的任一值。

在一個(gè)可選的實(shí)施方式中，所述浸出渣經(jīng)水洗、浮選，分離得到銅和鐵。

下面將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，下列實(shí)施例僅用于說(shuō)明本申請(qǐng)，而不應(yīng)視為限制本申請(qǐng)的范圍。實(shí)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(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過(guò)市售購(gòu)買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。

本申請(qǐng)使用的硫化鎳精礦的主要成分為：黃銅礦4%-7%、鎳黃鐵礦15%-30%、磁黃鐵礦25%-40%、黃鐵礦15%-25%和脈石5%-15%。

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)施例提供一種硫化鎳精礦溫和加壓選擇性浸出的方法，具體步驟如下：

取主要成分為黃銅礦7%、鎳黃鐵礦15%、磁黃鐵礦40%、黃鐵礦25%和脈石12%的硫化鎳精礦50 g（含有其它礦物1%），經(jīng)研磨后加水500 mL制成礦漿，90%的粒度小于75 μm。向磨細(xì)后礦漿中加入1 g木制磺酸鈉，4.4 g的98%濃硫酸，攪拌得到混合漿料。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140℃、氧分壓0.2±0.05 MPa，浸出時(shí)間3 h。浸出后，鎳浸出率95.20%，鈷浸出率95.11%，銅浸出率38.87%，鐵浸出率8.95%。

浸出渣經(jīng)清洗過(guò)濾后，在通過(guò)浮選，分離得到銅精礦和鐵渣，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)銅和鐵資源的有效利用。

實(shí)施例2

本實(shí)施例提供一種硫化鎳精礦溫和加壓選擇性浸出的方法，具體步驟如下：

取主要成分為黃銅礦6%、鎳黃鐵礦15%、磁黃鐵礦40%、黃鐵礦25%和脈石13%的硫化鎳精礦100 g（含有其它礦物1%），經(jīng)研磨后加水400 mL制成礦漿，90%的粒度小于75 μm。向磨細(xì)后礦漿中加入1.5 g木制磺酸鈉，9 g的98%濃硫酸，攪拌得到混合漿料。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140℃、氧分壓0.2±0.05 MPa，浸出時(shí)間2 h。浸出后，鎳浸出率95.07%，鈷浸出率95.05%，銅浸出率38.84%，鐵浸出率7.79%。

實(shí)施例3

本實(shí)施例提供一種硫化鎳精礦溫和加壓選擇性浸出的方法，具體步驟如下：

取主要成分為黃銅礦4%、鎳黃鐵礦29%、磁黃鐵礦32%、黃鐵礦21%和脈石13%硫化鎳精礦200 g（含有其它礦物1%），加水1000 mL磨礦后得到礦漿，86%的粒度小于75 μm。向磨細(xì)后礦漿中加入3.5 g木制磺酸鈉，10 g的98%濃硫酸，攪拌得到混合漿料。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135℃、氧分壓0.2±0.05 MPa，浸出時(shí)間4 h。浸出后，鎳浸出率95.05%，鈷浸出率95.14%，銅浸出率29.54%，鐵浸出率13.87%。

實(shí)施例4

本實(shí)施例提供一種硫化鎳精礦溫和加壓選擇性浸出的方法，具體步驟如下：

取主要成分為黃銅礦7%、鎳黃鐵礦15%、磁黃鐵礦40%、黃鐵礦25%和脈石12%硫化鎳精礦50 g（含有其它礦物1%），經(jīng)研磨后加水300 mL制成礦漿，88%的粒度小于75 μm。向磨細(xì)后礦漿中加入1.5 g木制磺酸鈉，8 g的98%濃硫酸，攪拌得到混合漿料。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0.6±0.05 MPa，浸出時(shí)間3 h。浸出后，鎳浸出率95.01%，鈷浸出率95.17%，銅浸出率23.44%，鐵浸出率9.65%。

對(duì)比例1

本對(duì)比例提供一種硫化鎳精礦浸出的方法，具體步驟如下：

取主要成分為黃銅礦7%、鎳黃鐵礦15%、磁黃鐵礦40%、黃鐵礦25%和脈石12%某硫化鎳精礦50 g，經(jīng)研磨后加水500 mL制成礦漿，90%的粒度小于75 μm。向磨細(xì)后礦漿中加入1g木制磺酸鈉，10 g的98%濃硫酸，攪拌得到混合漿料。將混勻的漿料放入加壓釜中，通入氧氣，控制反應(yīng)溫度180℃、氧分壓0.8±0.05 MPa，浸出時(shí)間3 h。浸出后，鎳浸出率94.83%，鈷浸出率95.14%，銅浸出率93.55%，鐵浸出率60.31%。

由對(duì)比例1結(jié)果可知，浸出過(guò)程中不進(jìn)行排氣操作，雖然鎳鈷浸出率變化不大，但是會(huì)導(dǎo)致銅和鐵的浸出率大幅度上升。

對(duì)比例2

取主要成分為黃銅礦7%、鎳黃鐵礦15%、磁黃鐵礦40%、黃鐵礦25%和脈石12%的硫化鎳精礦200 g，加水1000 mL磨礦后得到礦漿，86%的粒度小于75 μm。向磨細(xì)后礦漿中加入3.5 g木制磺酸鈉，40 g的98%濃硫酸，攪拌得到混合漿料。將混勻的漿料放入加壓釜中，通入氧氣，控制反應(yīng)溫度200℃、氧分壓0.6±0.05 MPa，浸出時(shí)間4 h。浸出后，鎳浸出率96.29%，鈷浸出率95.46%，銅浸出率90.92%，鐵浸出率62.65%。

由對(duì)比例2結(jié)果可知，在較高溫度條件下，且浸出過(guò)程中不進(jìn)行排氣操作，鎳鈷浸出率有所提升，但是會(huì)導(dǎo)致銅和鐵的浸出率大幅度上升。

本申請(qǐng)?zhí)峁┑姆椒苡行Х蛛x鎳鈷和銅鐵，工藝流程短，鎳鈷浸出率大于95%，鐵浸出率小于15%，銅浸出率小于40%；能控制黃鐵礦和黃銅礦少氧化。本申請(qǐng)采用溫和加壓浸出的方式，浸出溫度低，不超過(guò)150℃；硫酸用量少，不超過(guò)鎳精礦的12%；氧分壓不高，僅維持在0.1-0.8 MPa。本申請(qǐng)浸出渣經(jīng)水洗、浮選后，能有效分離銅和鐵，促進(jìn)銅和鐵的回收利用。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本申請(qǐng)的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)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(qǐng)各實(shí)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(shí)施例包括其它實(shí)施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同實(shí)施例的特征的組合意味著處于本申請(qǐng)的范圍之內(nèi)并且形成不同的實(shí)施例。例如，在上面的權(quán)利要求書中，所要求保護(hù)的實(shí)施例的任意之一都可以以任意的組合方式來(lái)使用。公開(kāi)于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在加深對(duì)本申請(qǐng)的總體背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)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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