專利名稱：水鎂石用于回收鎳鈷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水鎂石用于從紅土鎳礦酸浸體系中回收鎳鈷的技術(shù)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的紅土鎳礦濕法提鎳技術(shù)中主要采用酸浸工藝來浸出礦石中的鎳鈷金屬，無論是采用加壓浸出、常壓浸出或是堆浸，通常使用硫酸作為浸礦劑，浸礦過程礦石中的鎳、鈷被浸出的同時(shí)，鐵、銅、鋅、鉻、錳等雜質(zhì)也被溶出，后續(xù)需要對(duì)含鎳浸出液進(jìn)行沉淀除雜。現(xiàn)有技術(shù)中，浸出液或浸出礦漿是通過加添加石灰石漿或石灰乳中和并升高溶液的PH值來沉淀鐵、銅、鋅、鉻、錳等雜質(zhì)的。用石灰作中和劑除雜劑具有廉價(jià)、易獲取、方便的優(yōu)點(diǎn)。但也存在有明顯的缺點(diǎn)，沉淀過程石灰與硫酸反應(yīng)生成不溶的石膏產(chǎn)物，導(dǎo)致產(chǎn)渣量過大，耗水量大，主金屬鎳鈷的回收率低。Ca (OH) 2+H2S04 = CaSO4.2H20 ICaC03+H2S04+H20 = CaS042H20 丨 +CO2 丨過程產(chǎn)生大量的沉渣生成物還包裹在石灰的表面，導(dǎo)致中和劑石灰的利用率低、產(chǎn)渣量大、渣難洗滌、鎳鈷回收率低等。此外，硫酸鈣還對(duì)生產(chǎn)操作有不利影響，硫酸鈣易在工藝管網(wǎng)、泵閥乃至設(shè)備(如濃密機(jī)等)產(chǎn)生結(jié)垢、引起堵塞等，所導(dǎo)致的麻煩也是眾所周知的。21世紀(jì)以來隨著環(huán)保事業(yè)的發(fā)展，節(jié)水、減渣的呼聲日益高漲，企業(yè)降低生產(chǎn)成本的要求及壓力增大！因此，國內(nèi)外有識(shí)之士已提出用鎂取代鈣作中和除雜劑，以達(dá)到減渣節(jié)水的目的。用鎂作中和除雜劑的反應(yīng)有:MgCHH2SO4 = MgS04+H20不產(chǎn)生沉渣，利用率高！很明顯用氧化鎂作中和除雜劑的減渣效果是明顯的。而且氧化鎂的堿性不強(qiáng)，使用時(shí)其濃度可以大大高于石灰乳濃度，可以減少用水量與廢水處理量，提高沉鎳前液中的鎳濃度等。鎂系中和劑用于紅土鎳礦中回收鎳鈷的專利申請(qǐng)的案例有不少。W02006/069416CN101094926A名為“從樹脂洗出液提取鎳和鈷”中就使用氧化鎂漿液中和萃余液。W02007/035978CN101273146A名為“常壓酸浸紅土礦石的方法”中就使用了 MgO、Mg (OH) 2和MgCO3用中和劑，在該專利中，所述的MgO、Mg (OH) 2、MgC03是由硫酸鎂還原煅燒生成的 MgO、Mg(OH)JP MgCO3。W02009/146518A1名為“在浸出紅土鎳礦中回收鎂和硫”的專利所述的氧化鎂中和劑與W02007/035978 —樣，是由硫酸鎂熱分解而制得的氧化鎂。但無論是購買的氧化鎂產(chǎn)品還是方案過程回收制得的氧化鎂成本都較高。

CN200910113991.3名為“從紅土鎳礦回收鎳鈷鎂鐵硅的方法”該專利中公開了使用菱鎂礦粉作中和劑的技術(shù)方案，所述的菱鎂礦粉是一種未經(jīng)處理的天然碳酸鎂礦物，實(shí)際上，菱鎂礦粉作為中和劑使用在與酸反應(yīng)的過程中會(huì)產(chǎn)生大量二氧化碳?xì)怏w和泡沫，影響實(shí)際操作的進(jìn)行。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供了一種在紅土鎳礦硫酸浸出體系中不產(chǎn)出額外廢渣、不產(chǎn)生二氧化碳溫室氣體、不堵塞工藝管網(wǎng)、價(jià)格低廉、對(duì)環(huán)境友好的中和劑。本發(fā)明所述的水鎂石，系指由天然的水鎂礦石，在工業(yè)上，水鎂石主要用于生產(chǎn)鎂質(zhì)耐火材料、阻燃劑、造紙、化工、建材、橡膠、陶瓷等用途，而本發(fā)明將其用于一種新的用途——從紅土鎳礦硫酸浸出體系中回收鎳鈷。與將硫酸鎂加工處理所獲得的氧化鎂，以及由化工廠出售的工業(yè)氧化鎂、氫氧化鎂是不同的，本發(fā)明所指水鎂石是一種易得的價(jià)格低廉的含有氫氧化鎂成分的礦物質(zhì)。本發(fā)明的目的是根據(jù)以下方案實(shí)現(xiàn)的:
水鎂石用于紅土鎳礦濕法冶煉中回收鎳鈷的用途，所述的水鎂石是天然水鎂石礦物，其主要成份為氫氧化鎂。根據(jù)上述的用途，具體的用法是:將開采的水鎂石礦經(jīng)過破碎、磨細(xì)成粉體后作為中和劑代替石灰石或石灰乳，用于紅土鎳礦經(jīng)酸浸后的浸出液或浸出礦漿的凈化除雜過程。所述的紅土鎳礦酸浸方法包括常壓酸浸、加壓酸浸和堆浸，所述的凈化除雜過程包括用于黃鈉鐵礬法、黃鉀鐵礬法、黃銨鐵礬法、針鐵礦法、水合氫氧化鐵法的除雜過程所用的中和劑。水鎂石還可作為含鎳溶液的沉鎳劑，但水鎂石的堿性較弱，不能直接用作含鎳溶液的沉鎳劑，需要經(jīng)煅燒處理成氧化鎂來提高活性，根據(jù)水鎂石的熱重分析圖(見說明書附圖2)，水鎂石的減重大約在330°C下開始，至750°C失重減緩。因此，水鎂石的分解溫度為450°C 800°C，煅燒溫度過高或過低將`減低煅燒后產(chǎn)物的化學(xué)活性。具體的做法是:將水鎂石礦破碎、磨細(xì)到粒度小于0.14mm，經(jīng)過溫度為450°C 800°C，鍛燒I 10小時(shí)處理
后作為中和劑，代替氫氧化鈉或石灰乳作為含鎳溶液的沉鎳劑。過程反應(yīng)式為:
煅燒
Mg(OH)2 — MgO + H2OMg0+Ni2++H20 = Mg2++Ni (OH) 2 I本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明使用水鎂石粉取代傳統(tǒng)的石灰石粉或石灰乳用于紅土鎳礦濕法冶煉中回收鎳鈷的凈化除雜過程具有產(chǎn)渣量小、無需煅燒、無二氧化碳溫室氣體放出、對(duì)環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn)；使用煅燒后水鎂石用于紅土鎳礦濕法冶煉中回收鎳鈷的沉鎳沉淀分離富集過程，效果與氫氧化鈉和石灰乳相當(dāng)，但與氫氧化鈉相比具有價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)，與石灰乳相比具有無石膏廢渣產(chǎn)生和避免了后續(xù)工序中氫氧化鎳和石膏分離的過程。另夕卜，在中和除雜和沉鎳過程中水鎂石或煅燒過的水鎂石均可直接加入粉體而不需漿化過程，操作簡單，且可避免漿化過程中向系統(tǒng)中引入的水量。


圖1為水鎂石用于紅土鎳礦回收鎳鈷的工藝流程圖。圖2為水鎂石熱重分析圖。
具體實(shí)施例方式從紅土鎳礦中濕法回收鎳鈷一般是采用酸浸工藝，所述的酸浸工藝包括常壓攪拌酸浸、加壓酸浸和堆浸，使用廉價(jià)、對(duì)設(shè)備防腐要求不高的硫酸作為浸礦劑，紅土鎳礦浸出后的礦漿或含有鎳鈷的溶液需要進(jìn)行初步除雜處理，除去溶液中那些不想要的金屬雜質(zhì)如鐵等，除鐵的方法有黃鈉鐵礬法、黃鉀鐵礬法、黃銨鐵礬法、針鐵礦法、水合氫氧化鐵法等，在濕法冶金領(lǐng)域，這些都是公知的技術(shù)。然而在除鐵過程，反應(yīng)會(huì)釋放出硫酸，為了使除鐵反應(yīng)能繼續(xù)進(jìn)行，需要中和掉這釋放出來的多余硫酸，現(xiàn)有技術(shù)中通常使用石灰作為余酸中和劑，而石灰與硫酸反應(yīng)會(huì)產(chǎn)出額外的石膏渣，即增加了工藝過程礦漿的處理量，又會(huì)導(dǎo)致鎳鈷在渣中的損失增加。而使用本發(fā)明的水鎂石粉就可避免這些問題，在此，水鎂石粉是作為堿性物質(zhì)來中和多余的硫酸，水鎂石粉可調(diào)成漿體方式加入，也可以干粉方式加入，水鎂石中的氫氧化鎂堿性較弱，不會(huì)造成局部過堿而沉淀損失溶液中的鎳鈷離子，與石灰乳相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。此外，水鎂石粉與硫酸的反應(yīng)過程不會(huì)產(chǎn)出額外的廢渣，因而利用率高，溶解后形成的硫酸鎂可通過后繼的工序回收，水鎂石粉的加入量視具體的除鐵方法中工藝要求的規(guī)定而定。
實(shí)施例1
一種紅土鎳礦經(jīng)硫酸堆浸后的含鎳溶液，成份見表I。
表1.堆浸液成分表(g/L)
權(quán)利要求
1.水鎂石用于紅土鎳礦濕法冶煉中回收鎳鈷的用途，所述的水鎂石是天然水鎂石礦物，其主要成份為氫氧化鎂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用途，所述的水鎂石經(jīng)破碎、磨細(xì)后作為中和劑，用于紅土鎳礦酸浸后的浸出液或浸出礦漿的凈化除雜過程。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用途，所述的紅土鎳礦酸浸方法包括有常壓酸浸、加壓酸浸和堆浸，所述的凈化除雜方法包括有黃鈉鐵礬法、黃鉀鐵礬法、黃銨鐵礬法、針鐵礦法、水合氫氧化鐵法的除雜過程。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用途，所述的水鎂石經(jīng)破碎、磨細(xì)、鍛燒處理后作為中和劑，用于經(jīng)凈化后含鎳溶液的沉鎳過程。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，所述的水鎂石磨細(xì)到粒度小于0.14_，鍛燒處理溫度為450 800°C，鍛燒 時(shí)間為I 10小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及水鎂石用于紅土鎳礦濕法冶煉回收鎳鈷的用途，將水鎂石直接作為中和劑代替石灰用于紅土鎳礦浸出液或浸出礦漿的凈化除雜過程，將煅燒后的水鎂石作為中和劑代替氫氧化鈉或石灰用于含鎳溶液的沉鎳過程。本發(fā)明以水鎂石粉取代石灰用于紅土鎳礦濕法冶煉中回收鎳鈷的凈化除雜過程具有產(chǎn)渣量小、無需煅燒、無二氧化碳溫室氣體放出、對(duì)環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn)；使用煅燒后水鎂石用于紅土鎳礦濕法冶煉回收鎳鈷的沉鎳過程，效果與氫氧化鈉和石灰乳相當(dāng)，但與氫氧化鈉相比具有價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)，與石灰乳相比具有無石膏廢渣產(chǎn)生和避免了后續(xù)工序中氫氧化鎳和石膏分離的過程，克服了使用石灰的一些缺陷，如渣量大，用水量大，硫酸鈣結(jié)垢堵塞工藝管網(wǎng)等問題。
文檔編號(hào)C22B3/46GK103074493SQ201310054168
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月20日
發(fā)明者付海闊, 王多冬, 周彩鳳, 趙易, 劉柏余 申請(qǐng)人:廣西銀億科技礦冶有限公司