專利名稱：高效除去紅土鎳礦浸出液中鐵的方法
技術領域：
本發明涉及一種除去紅土鎳礦浸出液中鐵含量的方法，屬于金屬礦開采技術領域。
背景技術：
對于低品位紅土鎳礦，采用浮選技術，回收率達不到要求，生產成本高。采用鎳鐵法，雖然回收率較高，但能耗高，經濟不可行。紅土鎳礦采用加溫攪拌浸出-氫氧化鎳沉淀-浸出-萃取-電積生產I號電積鎳產品，不必壓熱浸出硫化鎳中間產品，具有工藝流程短，設備配置簡單，生產成本低，發展前景良好等優勢。傳統濕法冶金技術處理紅土鎳礦方法，用硫酸浸出后直接加硫化鈉沉淀鎳離子， 得到中間產品硫化鎳精礦；雖然省去除鐵工藝，但是硫化鎳精礦必須用壓熱浸出才能生產出電積鎳產品。用硫化鈉在鎳礦浸出液中沉淀鎳離子時，殘余硫酸與硫化鈉反應生成硫化氫氣體，污染環境，毒害操作人員身心健康。壓熱浸出設備投資大，操作困難，生產成本高。硫化鎳精礦難浸出，硫化鎳浸渣含鎳損失5 10%，鎳資源回收率低等問題。傳統除鐵方法有黃鉀鐵礬法，三價鐵生成鐵礬時間長，一般要3. 5 4. O小時，裝備及設施投資大，能耗高；過濾速度慢，為100 300L/m2 *h。常規中和法除鐵，生成氫氧化鐵膠體,過濾速度30L/m2 · h，鎳離子損失率高，固液分離失敗。

發明內容
為解決紅土鎳礦濕法浸出生產時除鐵效果差、鎳回收率低、生產成本高、產品質量低等問題，本發明旨在提供一種除去紅土鎳礦浸出液中鐵含量的方法。本發明提供的是這樣一種高效除去紅土鎳礦浸出液中鐵的方法，其特征在于經過下列各步驟
(1)在粒度小于I.O毫米的紅土鎳礦中，按紅土鎳礦質量的25 30%加入濃硫酸，并用水調節成固液比為I : 3. 5 4的礦漿，在70 80°C下攪拌浸出2小時，用濃硫酸調節終浸出液pH值為I. 7 2. 0，固液分離，得到浸出渣和紅土鎳礦浸出液；
(2)按每立方米的紅土鎳礦浸出液加2 3升的量，在步驟(I)的紅土鎳礦浸出液中加入雙氧水，攪拌混合處理，使Fe2+氧化為Fe3+,得處理浸出液；
(3)取粒度為O.048 O. 074毫米的雙飛粉，用水攪拌成質量濃度為15 20%的漿料；
(4)將步驟(2)所得處理浸出液加熱至70 80°C，并在攪拌條件下，滴入步驟(3)的雙飛粉漿料進行沉鐵，直至除鐵后的終浸出液PH值為3. 5 4. O,固液分離，得到渣料和除鐵后的浸出液。所述步驟(I)的紅土鎳礦是選擇浸出率大于80%、噸鎳硫酸單耗小于30噸的紅土鎳礦，并按常規進行洗礦、篩分、粗碎、細碎、球磨后，得到粒度小于I. O毫米以下的紅土鎳礦。所述步驟(I)所得紅土鎳礦浸出液中，含I. 2 2. Og/L的Ni2+、7. O 9. Og/L的Fe3+、。· 50 I. Og/L 的 Fe2+。所述步驟(2)的雙飛粉為常規市購建筑墻面用料。所述步驟(4)中終浸出液pH值為3. 5 4. 0，因為pH值過低，除鐵率低，除鐵效果差；而PH值過高，又會加大鎳的損失率，不利于有限的鎳資源的利用。所述步驟(4)所得除鐵后的浸出液中，含I. 3 I. 9g/L的Ni2+、0. I O. 2g/L的Fe3\0. I O. 2g/L的Fe2+，從而完成了紅土鎳礦浸出液的高效除鐵。所述步驟(4)所得除鐵后的浸出液，用質量濃度為20 25%的氫氧化鈉溶液，在攪拌下中和沉淀至pH值為8. 4 8. 6后,進行固液分離，固體即是品位為20 30%的氫氧化鎳中間產品，繼續經常規硫酸攪拌浸出后，按常規進行萃取、除雜、凈化、電積生產，即得 到高純度電積鎳；而液體則返回步驟(I)的浸出工序循環使用。所述步驟(I)所得浸出渣以及步驟(4)所得渣料用石灰中和至pH為7. 5 8. 5后送尾礦壩堆存。所述步驟(I)、( 4)所述的固液分離,在小型實驗時采用過濾,工業生產時采用濃密或過濾。本發明具備的優點和效果采用本發明方法，除鐵時間短，能耗低，不會生成膠體物質，過濾速度快，除鐵率高，鎳損失率低，小于I. 0%，同時還能除去大部分硅、鋁離子，除雜效果良好。得到的氫氧化鎳中間產品，經常規萃取、除雜、凈化后，即可直接電積生產出I號高純度電積鎳。本發明方法不產生有毒氣體，不污染環境，安全可靠，投資省，操作簡單，生產成本低，可從紅土鎳礦硫酸浸出液中獲取高純度電積鎳，實現了低成本開發紅土鎳礦的目的。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明做進一步說明。實施例I
(1)制備紅土鎳礦浸出液取浸出率大于80%、噸鎳硫酸單耗小于30噸的紅土鎳礦，經洗礦篩分后，用PE-600X900鄂式破碎機進行粗碎、用PYH-3C高壓圓錐破碎機進行細碎，再球磨至粒度小于I. O毫米以下，送入攪拌桶中，按紅土鎳礦質量的25%加入濃硫酸，用水調節成固液比為I : 4的礦漿，在70°C下攪拌浸出2小時，然后用濃硫酸調節終浸出液pH值至I. 7，過濾分離得浸出渣和紅土鎳礦浸出液，浸出渣用石灰中和至pH值為7. 5后，作為尾礦送尾礦壩堆存；所得紅土鎳礦浸出液中含I. 2g/L的Ni2+、7. Og/L的Fe3+、0. 50g/L的Fe2+，按每立方米的紅土鎳礦浸出液加入2升雙氧水的量，向紅土鎳礦浸出液中加入雙氧水，攪拌混合處理，使Fe2+氧化為Fe3+，得處理浸出液；
(2)雙飛粉漿料制備取粒度為O.064毫米的常規市購建筑用雙飛粉，用水攪拌制成質量濃度為15%的漿料；
(3)沉淀鐵將步驟(I)所得處理浸出液加熱至70°C，在攪拌條件下均勻滴入步驟(2)所得漿料，再攪拌混合20分鐘，直至除鐵后的終浸出液pH值為3. 5時，停止滴入漿料，過濾分離得渣料和除鐵后的浸出液，除鐵后的浸出液中含I. 3g/L的Ni2+、0. 2g/L的Fe3+、0. 2g/L的Fe2+，從而完成了紅土鎳礦浸出液的高效除鐵；所得渣料用石灰中和至pH值為7. 5后，送尾礦壩堆存；所得除鐵后的浸出液用質量濃度為20%的氫氧化鈉溶液在攪拌下進行中和沉淀，直至pH為8. 4 8. 6時,停止加入氫氧化鈉溶液,經固液分離后，固體即是品位為20%的氫氧化鎳中間產品，液體則返回浸出工序，將氫氧化鎳中間產品進行常規硫酸攪拌浸出，然后經常規萃取、除雜、凈化后，通過常規電積生產，得到I號鎳金屬產品。實施例2
(1)制備紅土鎳礦浸出液取浸出率為85%、噸鎳硫酸單耗為20噸的紅土鎳礦，經洗礦篩分后，用鄂式破碎機進行粗碎、用高壓圓錐破碎機進行細碎、再球磨至粒度小于I. O毫米以下，送入攪拌桶中，按紅土鎳礦質量的28%加入濃硫酸，用水調節成固液比為I : 3. 5的礦漿，在80°C下攪拌浸出2小時，然后用濃硫酸調節終浸出液pH值為2. O，用濃密機進行固液分離，得到浸出渣和紅土鎳礦浸出液，所得浸出渣用石灰中和至PH值為8. 5后，送尾礦壩堆存；所得紅土鎳礦浸出液中含2. Og/L的Ni2+、9. Og/L的Fe3+、1. Og/L的Fe2+，按每立方米的紅土鎳礦浸出液加入3升雙氧水的量，向紅土鎳礦浸出液中加入雙氧水，攪拌混合處理，使Fe2+氧化至Fe3+，得處理浸出液；
(2)雙飛粉漿料制備取粒度為O.074毫米的常規市購建筑用雙飛粉，用水攪拌制成質量濃度為20%的漿料；
(3)沉淀鐵將步驟(I)所得處理浸出液加熱至80°C，在攪拌條件下均勻滴入步驟(2)所得漿料，再攪拌混合15分鐘，直至除鐵后的終浸出液pH值為4. O時，停止滴入漿料，用濃密機進行固液分離，得到渣料和除鐵后的浸出液，除鐵后的浸出液中含I. 9g/L的Ni2+、O. lg/L的Fe3+、0. lg/L的Fe2+，從而完成了紅土鎳礦浸出液的高效除鐵；所得渣料用石灰中和至pH為8. 5后，送尾礦壩堆存；所得除鐵后的浸出液用質量濃度為22%的氫氧化鈉溶液在攪拌下進行中和沉淀，直至pH為8. 6時，停止加入氫氧化鈉溶液，經固液分離后，固體即是品位為30%的氫氧化鎳中間產品，液體則返回浸出工序，將氫氧化鎳中間產品進行常規硫酸攪拌浸出，然后經常規萃取、除雜、凈化后，通過常規電積生產，得到高純度I號鎳金屬
女口
廣叩ο實施例3
(1)制備紅土鎳礦浸出液取浸出率大于80%、噸鎳硫酸單耗小于30噸的紅土鎳礦，經洗礦篩分后，進行粗碎、細碎、球磨至粒度小于I. O毫米以下，送入攪拌桶中，按紅土鎳礦質量的30%加入濃硫酸，用水調節成固液比為I : 3. 8的礦漿，在75°C下攪拌浸出2小時，用濃硫酸調節終浸出液PH值為I. 8，固液分離得到浸出渣和紅土鎳礦浸出液，所得浸出渣用石灰中和至PH值為8后，送尾礦壩堆存；所得紅土鎳礦浸出液中，含2. Og/L的Ni2+、7. Og/L的Fe3+、1. 0g/L的Fe2+，按每立方米的紅土鎳礦浸出液加入2. 5升雙氧水的量，向紅土鎳礦浸出液中加入雙氧水，攪拌混合處理，使Fe2+氧化至Fe3+，得處理浸出液；
(2)雙飛粉漿料制備取粒度為0.048毫米的常規市購建筑用雙飛粉，用水攪拌制成質量濃度為18%的漿料；
(3)沉淀鐵將步驟(I)所得處理浸出液加熱至75°C，在攪拌條件下均勻滴入步驟(2)所得漿料，再攪拌混合10分鐘，直至除鐵后的終浸出液pH值為3. 8時，停止滴入漿料，過濾分離得渣料和除鐵后的浸出液，除鐵后的浸出液中含I. 8g/L的Ni2+、0. lg/L的Fe3+、0. 2g/L的Fe2+，從而完成了紅土鎳礦浸出液的高效除鐵；所得渣料用石灰中和至pH值為8后，送尾礦壩堆存；所得除鐵后的浸出液用質量濃度為25%的氫氧化鈉溶液在攪拌下進行中和沉淀，直至pH值為8. 4時停止加入氫氧化鈉溶液,再經固液分離后，固體即是品位為25%的氫氧化鎳中間產品，液體則返回浸出工序，將氫氧化鎳中間產品進行常規硫酸攪拌浸出，然后 經常規萃取、除雜、凈化后，通過常規電積生產，得到高純度I號鎳金屬產品。
權利要求
1.一種高效除去紅土鎳礦浸出液中鐵的方法，其特征在于經過下列各步驟 (1)在粒度小于I.O毫米的紅土鎳礦中，按紅土鎳礦質量的25 30%加入濃硫酸，并用水調節成固液比為I : 3. 5 4的礦漿，在70 80°C下攪拌浸出2小時，用濃硫酸調節終浸出液PH值為I. 7 2. 0，固液分離，得到浸出渣和紅土鎳礦浸出液； (2)按每立方米的紅土鎳礦浸出液加2 3升的量，在步驟(I)的紅土鎳礦浸出液中加入雙氧水，攪拌混合處理，使Fe2+氧化為Fe3+,得處理浸出液； (3)取粒度為O.048 O. 074毫米的雙飛粉，用水攪拌成質量濃度為15 20%的漿料； (4)將步驟(2)所得處理浸出液加熱至70 80°C，并在攪拌條件下，滴入步驟(3)的雙飛粉漿料進行沉鐵，直至除鐵后的終浸出液PH值為3. 5 4. O,固液分離，得到渣料和除鐵后的浸出液。
2.根據權利要求I所述的高效除去紅土鎳礦浸出液中鐵的方法，其特征在于所述步驟(I)的紅土鎳礦是選擇浸出率大于80%、噸鎳硫酸單耗小于30噸的紅土鎳礦，并按常規進行洗礦、篩分、粗碎、細碎、球磨后，得到粒度小于I. O毫米的紅土鎳礦。
3.根據權利要求I所述的高效除去紅土鎳礦浸出液中鐵的方法，其特征在于所述步驟(4)所得除鐵后的浸出液，用質量濃度為20 25%的氫氧化鈉溶液，在攪拌下中和沉淀至pH值為8. 4 8. 6后，進行固液分離，固體即是品位為20 30%的氫氧化鎳中間產品，繼續經常規硫酸攪拌浸出后，按常規進行萃取、除雜、凈化、電積生產，即得到高純度電積鎳；而液體則返回步驟(I)的浸出工序循環使用。
4.根據權利要求I所述的高效除去紅土鎳礦浸出液中鐵的方法，其特征在于所述步驟(I)所得浸出渣以及步驟(4)所得渣料用石灰中和至pH為7. 5 8. 5后送尾礦壩堆存。
全文摘要
本發明提供一種高效除去紅土鎳礦浸出液中鐵的方法，經硫酸浸出后，用雙氧水處理浸出液，使浸出液中的Fe2+氧化為Fe3+，再在浸出液中加入雙飛粉漿料進行沉鐵，固液分離后，得到渣料和除鐵后的浸出液，從而完成紅土鎳礦浸出液的高效除鐵。本發明除鐵時間短，能耗低，不會生成膠體物質，過濾速度快，鎳損失率低，不污染環境，投資省，操作簡單，生產成本低，還能除去大部分硅、鋁離子，得到的氫氧化鎳中間產品，經常規萃取、除雜、凈化、電積后，即獲得高純度電積鎳，實現了低成本開發紅土鎳礦的目的。
文檔編號C22B23/00GK102816927SQ20121031813
公開日2012年12月12日 申請日期2012年9月1日 優先權日2012年9月1日
發明者張儀, 文書明, 張新普, 楊德學, 匡煒, 羅光臣, 金正聰, 孔令洪, 張其海, 劉丹, 柏少軍, 顧尚昆 申請人:昆明理工大學, 云南迪慶礦業開發有限責任公司