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金属化高镍锍物料的加压浸出提取镍方法

阅读:452发布:2020-05-22

专利汇可以提供金属化高镍锍物料的加压浸出提取镍方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且非 金属化 高镍锍物料的加压 浸出 提取镍方法,其特征在于是采用两段常压、两段 加压浸出 工艺从非金属化高镍锍加压浸出提取镍的。采用本 发明 的方法,镍、钴的浸出率大于98%,贵金属完全富集于浸出渣中,高镍锍中的硫都被 氧 化为 硫酸 根进入溶液,一段加压浸出液经过一段常压浸出 净化 后得到纯净的硫酸镍、硫酸钴的溶液。 铜 主要进入二段加压浸液中。 铁 和贵金属富集于二段加压浸出渣中。本发明的方法,简单高效、环境友好,具有原料适应性广的优点,通过调整相关技术参数,可以适用各种品位的非金属化高镍锍选择性浸出分离镍、铜及贵金属。,下面是金属化高镍锍物料的加压浸出提取镍方法专利的具体信息内容。

1.非金属化高镍锍物料的加压浸出提取镍方法,其特征在于是采用两段常压、两段加压浸出工艺从非金属化高镍锍加压浸出提取镍的,其工艺条件为:
a)将非金属化高镍锍物料磨至粒度上小于50μm占90%以上;
b)将磨后的物料在加酸、加一段加压浸出液作为前液的条件下进行一段常压浸出,控制浆化液固体积重量比为6-10∶1m3/吨,初始硫酸浓度为5g/l-15g/l,反应温度为65-85℃;浸出时间:4-8小时;终点pH值为5.0-6.5;
c)控制二段常压浸出:浆化液固体积重量比为6-12∶1m3/吨,初始硫酸浓度为45g/l-75g/l,反应温度为60-80℃;浸出时间:4-8小时;终点pH值为1.0-3.0;
d)控制一段加压浸出:反应温度为160±10℃,浸出压为0.60-0.80MPa,浸出时间:5-9小时;浸出终点pH值为1.0-3.0;
e)控制二段加压浸出:反应温度为160±10℃,浸出压力为0.60-0.80MPa,浸出时间:4-8小时;浸出终点pH值为1.0-3.0。

说明书全文

技术领域

金属化高镍锍物料的加压浸出提取镍方法,涉用一种从非金属化高镍锍中提取镍和富集贵金属的冶金方法。

背景技术

传统的镍精炼是采用硫化镍阳极电解工艺,存在如下缺点:1)中间返渣多,返渣处理复杂,金属回收率低;2)能源、材料消耗大,成本较高;3)产品相对比较单一,市场占有率低,难以抵御市场险;4)工艺流程适应性差,较难满足不同Ni/Cu比的原料的处理;5)贵金属分散严重,回收率低。针对传统镍精炼工艺的不足,在二十世纪后半叶,国内外许多镍精炼厂都开始积极研究先进的镍精炼工艺,比较有代表性的有高镍锍硫酸化浸出和高镍锍氯化浸出两个工艺,它们具有的共同特点是工艺流程短,金属回收率高,加工成本低。但高镍锍硫酸化浸出工艺相对比较成熟,有成功的实践经验,具有以下特点:
1)工艺流程大幅度缩短,金属回收率高。省去了可溶阳极电解生产工艺流程的熔铸、造液、除、除、除钴以及钴渣溶解、P204除杂等工序和中间物料的往返运输。
2)工艺同时兼顾了先进性、可靠性、适用性和经济型诸多方面的要求。工艺适应了原料的特点,继承了铜镍选矿分离等可靠性高、成本低廉的技术,克服了原流程一些不理想的缺陷
3)技术改造基建投资小、试剂消耗、能耗低;同时,工艺的自动化程度高,劳动强度低,用工少,是一个技术密集型工艺。
4)镍钴产品质量高,同时可实现多品种生产的要求。
5)硫酸盐体系腐蚀性小,材料设备相对好解决。
6)精炼过程中不产生有害气体、废渣、工艺废液少,是无污染的清洁工艺。
芬兰奥托昆普公司是高镍硫酸化浸出工艺实践比较成功的有代表性的厂家之一,它采用奥托昆普开发设计的反应釜进行常压和加压的镍冰铜浸出,对闪速炉镍冰铜采用三段逆流浸出,而对电炉冰镍则采用二段浸出。主要的浸出剂是硫酸和气,镍冰铜成分:Ni3S2、硫化铜、镍铜合金。工艺包括:a、常压除铜;b、镍的常压浸出;c、镍的加压浸出。其中,镍铁进入溶液,铜以CuS开路,不加氧或加一小部分氧对镍进行选择性浸出。合金相在常压段浸出,浸出时铁以针铁矿形式沉淀,硫化物在加压段浸出,浸出时铁以赤铁矿形式沉淀。严格控制PH值会提高镍钴的浸出率。加压浸出后液进入常压浸出。
新疆阜康是我国第一家采用加压酸浸工艺的镍生产企业,主要用于淬金属化高镍锍的浸出。经过十多年的不断改进,目前主要设备运行稳定,运行成本不断下降,经济技术指标比较稳定,已经达到了设计的指标。镍的浸出率:常压浸出段25-35%,加压浸出段为92-94%。高压浸出釜有效容积37m3,内衬防腐瓷砖,工作压0.8MPa,温度150-160℃。
2001年12月吉林镍业公司采用加压酸浸工艺处理水淬高冰镍,镍钴浸出率达到96.5%。其高压浸出釜工作压力为0.8MPa,内衬4mm板,工作温度150-160℃,加压最大输出压力2.0MPa,最大矿浆打入量4.0m3/hr。该工艺为了有效防止镍盐生产过程中、镁离子的污染,全系统采用纯水生产,所有的设备防腐不采用衬瓷砖(或陶砖)防腐层,所有的泵都采用了工程塑料和氟合金泵。整个工艺采用了常压浸出一两段加压浸出(一段浸镍,一段浸铜),有效的在浸出过程中实现了镍钴与铜、铁的有效分离,并在国内首次在工业生产中应用了纯氧浸出,大幅度降低了加工费用,缩短了工艺流程,提高了热能利用效率。
上述工艺由于都有一定的适用条件,对于富含贵金属的原料和非金属化高镍锍物料的处理都不理想。
发明内容
本发明的目的是针对上述已有技术的存在的局限,提供一种适于富含贵金属的原料和非金属化高镍锍物料的加压浸出提取镍方法。
非金属化高镍锍物料的加压浸出提取镍方法,其特征在于是采用两段常压、两段加压浸出工艺从非金属化高镍锍加压浸出提取镍的,其工艺条件为:
a)将非金属化高镍锍物料磨至粒度上小于50μm占90%以上;
b)将磨后的矿物在加酸、加前液的条件下进行一段常压浸出,控制浆化液固体积重量比为6-10∶1m3/吨,初始硫酸浓度为5g/l-15g/l,反应温度为65-85℃;浸出时间:4-8小时;终点PH值为5.0-6.5;
c)控制二段常压浸出:浆化液固体积重比为6-12∶1m3/吨,初始硫酸浓度为45g/l-75g/l,反应温度为60-80℃;浸出时间:4-8小时;终点PH值为1.0-3.0;
d)控制一段加压浸出:反应温度为160±10℃,浸出压力为0.60-0.80MPa,浸出时间:5-9小时;浸出终点PH值为1.0-3.0;
e)控制二段加压浸出:反应温度为160±10℃,浸出压力为0.60-0.80MPa,浸出时间:4-8小时;浸出终点PH值为1.0-3.0。
本发明的一段常压浸出浆化是将原料通过圆盘给料机和电子皮带秤计量后,再通过双向皮带输送至浆化槽中,在浆化槽中连续均匀的返入前液(一段加压浸出液)和硫酸进行浆化,控制浆化时的液固比达到6-10∶1m3/吨。
本发明的方法一段常压浸出温度控制在65-85℃是为了达到较高的浸出率,同时防止水分大量蒸发造成有价金属流失和环境污染。
本发明的方法一段常压浸出终点PH值控制在5.0-6.5之间,是为了保证一段常压渣中有足够的式盐以及降低溶液中杂质离子的含量。
本发明的方法一段常压浸出结束后,将矿浆返入浓密机中进行重力沉降,上清夜作为成品液,底流通过胶管泵进入二段常压浸出。
本发明的方法二段常压浸出浆化是将一段常压浸出浓密机底流打入浆化槽中,同时连续稳定的将前液和硫酸打入浆化槽中进行浆化,控制浆化时的液固比达到6-12∶1。
本发明的方法二段常压浸出温度控制在60-80℃是为了给一段加压浸出创造条件,同时防止水分大量蒸发造成有价金属流失和环境污染。
本发明的方法二段常压浸出终点PH值为1.0-3.0是为了给一段加压浸出创造条件。
本发明的方法二段常压浸出结束后,矿浆通过筛网过虑后流入缓冲罐中,再通过加压泵打入矿浆加热器中加热后进入加压釜进行一段加压浸出反应。
本发明的方法一段加压浸出时的反应温度为160±10℃,是为了达到较高的镍钴浸出率,同时有不会影响加压釜的安全生产。
本发明的方法一段加压浸出时的浸出压力为0.60-0.80MPa,是为了控制氧分压,从而控制镍铜的浸出率,并实现镍铜的选择性浸出。
本发明的方法二段加压浸出时的反应温度为160±10℃,是为了达到较高的铜、镍浸出率,同时又不会影响加压釜的安全生产。
本发明的方法二段加压浸出时的浸出压力为0.60-0.80MPa,是为了控制氧分压,提高镍、铜的浸出率。
本发明的方法用一段加压浸出液作为一段常压浸出的前液,溶液中的铜、酸与合金相以及Ni3S2发生反应,将铜抑制在渣中,从而能够得到纯净的富钴硫酸镍溶液。
本发明的方法产出的一段常压浸出液用于对可溶阳极电解镍生产中镍离子的补充,也可直接用于硫酸镍晶体的制备,也可进一步萃取除杂后用于电积镍的生产。
本发明的方法铜以硫化铜的形式留于一段加压浸出渣中,铁以赤铁矿或针铁矿的形式沉淀于渣中,贵金属不参加反应而留在渣中,从而实现了选择性浸出镍钴的目的。
本发明的方法在二段加压浸出中,铜、镍进入浸出液,铁以赤铁矿或针铁矿的形式沉淀于渣中,贵金属不参加反应而留在渣中,实现贵金属的富集,并可用于电炉熔炼富集贵金属的原料。
本发明的方法溶液中的砷、碲、铋、铅等主要以类似于砷酸铁、铅铁矾等难溶铁化合物的形式共沉淀下来,在生产过程中不会造成微量元素的富集。
采用本发明的方法,镍、钴的浸出率大于98%,贵金属完全富集于浸出渣中,高镍锍中的硫都被氧化为硫酸根进入溶液,一段加压浸出液经过一段常压浸出净化后得到纯净的硫酸镍、硫酸钴的溶液。铜主要进入二段加压浸液中。铁和贵金属富集于二段加压浸出渣中。本发明的方法,简单高效、环境友好的流程,具有原料适应性广的优点,通过调整相关技术参数,可以适用各种品位的非金属化高镍锍选择性浸出分离镍、铜及贵金属。
附图说明
图1为本发明的方法的原则工艺流程图

具体实施方式

非金属化高镍锍物料的加压浸出提取镍方法,是采用两段常压、两段加压浸出工艺从非金属化高镍锍加压浸出提取镍的,其工艺条件为:a)将非金属化高镍锍物料磨至粒度上小于50μm占90%以上;b)将磨后的矿物在加酸、加前液的条件下进行一段常压浸出,控制浆化液固比6-10∶1m3/吨,初始硫酸浓度为5g/l-15g/l,反应温度为70-85℃;c)控制二段常压浸出:浆化液固比6-12∶1m3/吨,初始硫酸浓度为45-75g/l,初始溶液含铜3-10g/l,反应温度为60-80℃;d)控制一段加压浸出:反应温度为160±10℃,浸出压力为0.60-0.80MPa;e)控制二段加压浸出:反应温度为150±15℃,浸出压力为0.40-0.70MPa;
实施例1
具体步骤:将非金属化高镍锍物料(Ni65.6%,Co1.0%,Cu3.0%,Fe3.5%,S23.5%),粒度小于50μm占90%以上,计量后,至浆化槽中,在浆化槽中连续均匀的返入前液(一段加压液)和硫酸进行浆化,控制浆化时的液固比达到7∶1m3/吨,浆化后矿浆送一段常压浸出,控制一段常压浸出反应温度为75℃,终点PH值控制在5.5;一段常压浸出结束后,将矿浆返入浓密机中进行重力沉降,上清夜作为成品液,底流通过胶管泵进入二段常压浆化,二段常压浆化时控制浆化液固比7∶1m3/吨,初始硫酸浓度为60g/l,初始溶液含铜7.5g/l,浆化后矿浆送二段常压浸出,控制二段常压浸出反应温度为70℃,浸出终点PH值为1.5;二段常压浸出结束后,矿浆通过筛网过虑后流入缓冲罐中,再通过加压泵打入矿浆加热器中加热后进入加压釜进行一段加压浸出反应;控制一段加压浸出反应温度为160℃,浸出压力为0.65MPa;一段加压浸出后进行浓密分离,液体送配制一段常压前液,渣进行二段加压浸出,二段加压浸出时控制反应温度为155℃,浸出压力为0.60MPa;最终使全流程镍浸出率大于95%,贵金属、铜、铁留在浸出渣中。
实施例2
具体步骤:将非金属化高镍锍物料(Ni65.6%,Co1.0%,Cu3.0%,Fe3.5%,S23.5%),粒度小于50μm占90%以上,计量后,至浆化槽中,在浆化槽中连续均匀的返入前液(一段加压液)和硫酸进行浆化,控制浆化时的液固比达到8∶1m3/吨,浆化后矿浆送一段常压浸出,控制一段常压浸出反应温度为80℃,终点PH值控制在5.3;一段常压浸出结束后,将矿浆返入浓密机中进行重力沉降,上清夜作为成品液,底流通过胶管泵进入二段常压浆化,二段常压浆化时控制浆化液固比8∶1m3/吨,初始硫酸浓度为55g/l,初始溶液含铜6g/l,浆化后矿浆送二段常压浸出,控制二段常压浸出反应温度为75℃,浸出终点PH值为1.8;二段常压浸出结束后,矿浆通过筛网过虑后流入缓冲罐中,再通过加压泵打入矿浆加热器中加热后进入加压釜进行一段加压浸出反应;控制一段加压浸出反应温度为155℃,浸出压力为0.62MPa;一段加压浸出后进行浓密分离,液体送配制一段常压前液,渣进行二段加压浸出,二段加压浸出时控制反应温度为150℃,浸出压力为0.54MPa;最终使全流程镍浸出率大于95%,贵金属、铜、铁留在浸出渣中。
实施例3
具体步骤:将非金属化高镍锍物料(Ni65.6%,Co1.0%,Cu3.0%,Fe3.5%,S23.5%),粒度小于50μm占90%以上,计量后,至浆化槽中,在浆化槽中连续均匀的返入前液(一段加压液)和硫酸进行浆化,控制浆化时的液固比达到9∶1m3/吨,浆化后矿浆送一段常压浸出,控制一段常压浸出反应温度为85℃,终点PH值控制在5.8;一段常压浸出结束后,将矿浆返入浓密机中进行重力沉降,上清夜作为成品液,底流通过胶管泵进入二段常压浆化,二段常压浆化时控制浆化液固比6∶1m3/吨,初始硫酸浓度为65g/l,初始溶液含铜8g/l,浆化后矿浆送二段常压浸出,控制二段常压浸出反应温度为70℃,浸出终点PH值为2.0;二段常压浸出结束后,矿浆通过筛网过虑后流入缓冲罐中,再通过加压泵打入矿浆加热器中加热后进入加压釜进行一段加压浸出反应;控制一段加压浸出反应温度为165℃,浸出压力为0.75MPa;一段加压浸出后进行浓密分离,液体送配制一段常压前液,渣进行二段加压浸出,二段加压浸出时控制反应温度为140℃,浸出压力为0.48MPa;最终使全流程镍浸出率大于95%,贵金属、铜、铁留在浸出渣中。
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