通过堆摊浸取方法从低品位含镍和钴的铁矾土中回收镍和钴的方法
专利汇可以提供通过堆摊浸取方法从低品位含镍和钴的铁矾土中回收镍和钴的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了从 铁 矾土 矿石 回收镍和钴的方法，所述方法包括如下步骤：a)选矿，将矿石分为选过的精矿石组分和粗粒的 硅 质低品位 尾矿 组分，所述尾矿基本不含粉矿和粘土材料；b)单独处理所述精矿石组分回收镍和钴；及c)对所述低品位尾矿组分用加 酸溶液 进行堆摊浸取，得到适于进行进一步镍和钴回收处理的堆摊 浸出 液。，下面是通过堆摊浸取方法从低品位含镍和钴的铁矾土中回收镍和钴的方法专利的具体信息内容。
1. 从含镍和钴的铁矾土矿石回收镍和钴的方法，所述方法包括如下步骤： a)选矿，将所述矿石分为选过的精矿石组分和粗粒的硅质低品位尾矿组分，所述尾矿组分基本不含粉矿和粘土材料； b)单独处理所述精矿石组分回收镍和钴；及 c)用加酸溶液对所述低品位尾矿组分进行堆摊浸取，得到适于进行进一步的镍和钴回收处理的堆摊浸出液。
2. 如^l利要求1所述的方法，其中作为所述选矿方法的一部分， 对所述低品位尾矿部分进行进一步处理，以基本上去除所有所述粉矿 和粘土材料。
3. 如权利要求l所述的方法，其中通过高压酸浸取法或常压搅拌 浸取法，或这两种方法的组合来从所述精矿石组分中回收所述镍和钴， 以得到适于进一步处理的浸出液。
4. 如权利要求l所述的方法，其中将来自所述低品位尾矿组分的 堆摊浸出液与来自所述精矿石组分的酸浸取过程的浸出溶液混合，以 得到混合浸出液。
5. 如权利要求l所述的方法，其中除处理所述精矿石组分的浸出 液外，还单独地处理所述低品位尾矿的堆摊浸出液以回收镍和钴。
6. 如权利要求4和5所述的方法，其中通过硫化物或混合氢氧化 物沉淀，溶剂萃取处理，离子交换或其它公知的冶金处理路线，从所 述混合的浸出液或所述低品位尾矿的堆摊浸出液中回收所述4臬和钴。
7. 如权利要求1-5中任一权利要求所述的方法，其中用于所述精矿石纟且分的酸浸取的所述加酸溶'液是酸4b的水、海水、i也下咸水，或 经酸化的从酸浸高品位矿流程中排出的废液。
8. 如权利要求6所述的方法，其中用于所述精矿石组分的酸浸取 的所述加酸溶液是酸化的水、海水、地下咸水，或经酸化的从酸浸高 品位矿流程中排出的废液。
9. 如权利要求1所述的方法，其中所述选过的尾矿组分含有 0.3%-0.7%的镍和0.01%-0.03%的钴。
10. /人含镍和#~的铁）凡土矿石中回收镍和钴的方法，所述方法包 括如下步骤：a) 将所述矿石分为褐铁矿组分和腐泥土组分；b) 分别对所述褐^U广和腐泥土组分进行选矿，以得到精矿石组分 和粗粒的硅质低品位尾矿组分，所述尾矿组分基本不含粉矿和粘土材料；c) 将所述精矿石组分单独或一同处理；d) 分别构建低品位褐铁矿尾矿组分堆摊和低品位腐泥土尾矿组 分堆摊；及e) 用加酸溶液分别对所述的4氐品位褐4失矿尾矿堆摊和低品位腐 泥土尾矿堆摊进行堆摊浸取，得到适于进行进一步镍和钴回收处理的 褐铁矿堆摊浸出液和腐泥土堆摊浸出液。
11. 如权利要求IO所述的方法，其中通过将所述精矿石组分一同 或独立地用高压酸浸取法，常压搅拌浸取法，或这两种方法的组合进 行处理，从所述精矿石组分中回收所述镍和钴，以得到适于进一步处 理的浸出液。
12. 如权利要求IO所述的方法，其中将所述褐铁矿和腐泥土的堆 摊浸出液与来自所述精矿石组分的酸浸取过程的浸出溶液混合，得到适于进4亍进一 步镍和钴回收处理的混合的浸出液。
13. 如权利要求IO所述的方法，其中除处理来自所述精矿石组分 的浸出液外，还单独地对所述褐铁矿和腐泥土的堆摊浸出液分别或一 同进行进一步处理以回收镍和钴。
14. 如权利要求13所述的方法，其中通过硫化物或混合氢氧化物 沉淀，溶剂萃取处理，离子交换或其它公知的冶金处理路线，从所述 混合的浸出液或所述褐铁矿和腐泥土的堆摊浸出液中回收所述镍和 钴。
15. 如权利要求IO所述的方法，其中将使来自所述低品位褐铁矿 尾矿堆摊的褐铁矿堆摊浸出液通过所述低品位腐泥土尾矿全部堆摊或 其部分堆摊，以帮助中和所述褐铁矿堆摊浸出液中的酸性成分并沉淀 一些溶解的铁。
16. 如权利要求15所述的方法，其中将来自所述低品位尾矿组分 的堆摊浸出液与来自所述精矿石组分的酸浸取过程的浸出溶液混合， 得到混合的浸出液。
17. 如权利要求15所述的方法，其中除处理所述精矿石组分的浸 出液外，还单独地处理所得堆摊浸出液以回收镍和钴。
18. 如权利要求16或17所述的方法，其中通过辟u化物或混合氢 氧化物沉淀，溶剂萃取处理，离子交换或其它^^知的冶金处理路线， 从所述混合的浸出液或所得堆摊浸出液中回收所述镍和钴。19如权利要求10-17中任一权利要求所述的方法，其中用于所述 精矿石组分的酸浸取的所述加酸溶液是酸化的水、海水、地下咸水， 或经酸化的从酸浸高品位矿流程中排出的废液。20.如权利要求18所述的方法，其中用于所述精矿石组分的酸浸 取的所述加酸溶液是酸化的水、海水、地下咸水，或经酸化的从酸浸 高品位矿流程中排出的废液。
通过堆摊漫取方法从低品位含镍和钴的铁巩土中 回收镍和钴的方法一般地，本发明涉及从铁矾土矿石中回收镍和钴的改进的方法。高压浸取或常压搅拌浸取，并对通常在所述选矿过程中被废弃的低品 位褐铁矿尾矿和腐泥土尾矿进行堆摊浸取，来从含镍和钴的铁矾土矿 石中提取镍和钴的改进的湿法冶金方法。发明背景镍钴铁矾土矿通常在同一矿床中含有氧化性矿石一褐铁矿，以及 硅酸盐型矿石一腐泥土。通常用包括焙烧和电冶炼技术的火法冶金方 法来处理镍含量较高的腐泥土以得到铁镍合金。对镍含量较低的褐铁 矿和褐铁矿/腐泥土混合物而言，能耗和较高的铁/镍矿石比使得该处理 方法过于昂贵，而这些矿石通常都用火法冶金方法和湿法冶金方法混合处理，例如高压酸浸取法(HPAL)或卡龙(Caron)还原焙烧-碳酸铵浸 取法。作为对只能处理褐铁矿或低镁铁矾土、并使用昂贵高压设备的 HPAL方法的替代，已公开了常压搅拌酸浸取法，以及对矿石的褐铁 矿组分进行HPAL,随后对腐泥土组分进行常压酸浸取的混合方法。为 了降低所述浸取反应器的尺寸，这些方法倾向使用高品位褐铁矿和腐泥 土。这使得低品位矿石^皮作为废料废弃。由于没有有效的方法进行选矿，釆用上述方法对众多低镍含量矿 石进行开发时通常需要原矿处理。其缺点在于，矿石中含有价金属含 量较低的矿物组分显著地降低了处理后矿石的整体质量，并增加了回 收成本。即使所述镍铁矾土矿石适于应用某些选矿方法，但采用某种前述方法获得所述精矿的同时，由于采用上述方法不经济，所以含镍和钴 品位较低的尾矿组分通常被抛弃，因而丧失了所述尾矿中所含的有价 值的镍和钴。堆摊浸取是从低品位矿石中较经济地提取金属的常规方法，已成 功用于回收诸如铜，金，铀和银的材料。通常，其包括将来自矿床的 原矿直接堆成高度不同的堆摊。将浸取溶液从所述堆摊的顶部引入渗 透穿过所述堆摊。从所述堆摊的底部排出所述浸取液，将所述浸取液 转入加工厂，在那里回收所述有价值的金属。妨碍对含镍和含钴的铁矾土矿石进行堆摊浸取的问题是所述矿石中 的大量粘土成分。所述粘土成分的类型依赖于母体岩石以及所述粘土形 成的物理化学环境，但绝大多数粘土对流过所述矿石的浸取溶液的渗透 具有不利作用。有报道指出，当铁矾土干燥堆放时，所述浸取溶液的渗透几乎是不 可能的。由于渗透性较低，需要较低的堆浸流速来使所述溶液能够浸取 所述镍和钴，因此所需的浸取时间是不经济的。美国专利第5,571,308 (BHP Minerals International, Inc)号描述了对 镁含量较高的诸如腐泥土的铁矾土矿石进行堆摊浸取的方法。该专利 指出，所述粘土型腐泥土具有较低的渗透性，作为解决方案，必须对 所述矿石进行制粒，以确保浸出溶液在所述堆摊中的分布。美国专利第6,312,500 (BHP Minerals International, Inc)号也描述了 对铁矾土进行堆摊浸取回收镍的方法，其对粘土成分显著(超过10%重 量比)的矿石特别有效。该方法包括在有必要时调整所述矿石的粒度， 将所述矿石与浸取剂接触形成球粒(pellets)，并使其成团块。用所述球 团构成堆摊并用硫酸浸取，从而提取所述有价值的金属。以上两个专利都证明必须将所述原矿给料制成造粒，以获得成功 进行堆摊浸取所必需的渗透性。上述包括在本说明书中的文件、文章等等中的论述，其目的仅是 为本发明提供参考。但并不暗示或表明因为其在所述优先权日之前已 在澳大利亚公开，任意或全部这些内容就构成了部分现有技术基础或 者是与本发明相关的公知的现有技术。本发明旨在克服或至少緩解与现有技术相关的 一种或多种所述困难。发明概述一般地，本发明提供从镍钴铁矾土矿石中回收镍和钴的改进方法，所述方法包括如下步骤：a) 选矿，将矿石分为选过的精矿石组分和粗粒的硅质低品位尾矿 组分，所述尾矿组分基本不含粉矿和粘土材料；b) 单独处理所述精矿石组分回收镍和钴；及c) 用加酸溶液对所述低品位尾矿组分进行堆摊浸取，得到适于进 行进一 步镍和钴回收处理的堆摊浸出液。一般地，所述方法构成了镍和钴回收的总流程的一部分。在所述 选矿过程中，所述粉矿和粘土材料与所述低品位尾矿材料分离，并通 常与所述精矿组分共存。作为所述选矿过程的一部分，可进一步处理 所述低品位尾矿组分，去除几乎全部所述粉矿和粘土材料。优选通过高压酸浸取法(HPAL)或常压搅拌浸取法，从所述选矿后 的精矿石组分中回收所述镍和钴，得到适于进一步处理的镍和钴的浸 出液。在本发明的优选实施方案中，将来自所述低品位尾矿组分的堆 摊浸出液与来自所述精矿石组分的酸浸取过程的浸出溶液混合。这使 得从所述全铁矾土矿石处理中回收的镍和钴的产量有所提高。通过常规方法，例如疏化物或混合氬氧化物沉淀，溶剂萃取处理， 离子交换或其它公知的冶金处理途径，可从所述混合浸出液中回收所 述镍和钴。发明人意外地发现，所述低品位硅质(siliceous)尾矿基本上不含粉 矿和粘土成分，其较高的渗透性使其适于堆摊浸取，而无需如美国专 利第5,571,308号和第6,312,500号所述的粘土型矿石处理中必需的造粒 步骤。所述高渗透性使得在恒稳试验中，在14天内达到了约50%镍浸取 率，在柱浸取测验中在160-192天内达到了超过80%的镍浸取率，浸取 速度均相当快。以较低的酸消耗，从所述低品位尾矿中的镍和钴浸取率 都相当高。在本发明特别有益的一个方面，可将来自所述低品位尾矿的堆摊浸 取过程的浸出液与来自所述精矿石组分的酸浸取过程的浸出溶液一起 处理。如果需要也可对其分别处理，然而合并处理可得到较高的金属 回收效率，并降低设备需求。无论是从所述混合的浸出液中进行回收， 还是对来自所述精矿和低品位矿石组分的浸出液进行分别处理，都可 以采用现有技术处理所述浸出母液来回收4臬和钴。例如，可通过选择 性沉淀（即疏化物沉淀或混合氢氧化物沉淀），溶剂萃取，离子交换或 其它公知的冶金处理方法达到这一目的。在另 一实施方案中，可对所述铁矾土矿石中的褐铁矿组分和腐泥 土组分分别进行选矿得到选矿尾矿组分，并将来自所述褐铁矿组分和 腐泥土组分的低品位尾矿分别构建独立的低品位尾矿堆摊。形成这些 独立的尾矿堆摊的优点在于，对所述褐铁矿的浸取可提供最高的镍回 收，对所述腐泥土的浸取可中和酸度并去除铁。在所述低品位腐泥土 尾矿堆摊中，铁成份沉淀过程中释放的酸添加到所述加酸溶液，增强了所述镍和钴的浸取。所以，另一实施方案提供了从铁矾土矿石中回收镍和钴的方法，所述方法包括如下步骤：a) 将所述矿石分离为褐4失矿组分和腐泥土组分；b) 分别对所述褐4失矿和腐泥土组分进行选矿，以得到精矿石组分 和粗粒的硅质低品位尾矿组分，所述尾矿基本不含粉矿和粘土材料；c) 将所述精矿石组分单独或共同处理；d) 构建独立的低品位褐铁矿尾矿组分堆摊和低品位腐泥土尾矿 组分堆摊；及e) 用加酸溶液对所述独立的低品位褐铁矿尾矿堆摊和低品位腐 泥土尾矿堆摊进行堆摊浸取，得到适于进行进一步镍和钴回收处理的 褐铁矿堆摊浸出液和腐泥土堆摊浸出液。优选将所述精矿石组分通过高压酸浸取法，常压搅拌浸取法，或 这两种方法的组合共同或分别处理，来从所述精矿石组分中回收所述 镍和钴，得到适于进一步处理的浸出液。亦可将来自所述独立的低品位矿堆的堆摊浸出液与来自所述精矿石组分的酸浸取过程的浸出溶液混合，以提供更高的金属回收效率， 或者进一步对其进行单独或合并处理。在另一实施方案中，将来自所述褐铁矿尾矿堆摊的浸出液通过所 述低品位腐泥土尾矿全部堆摊或其部分堆摊，以帮助中和所得褐铁矿 堆摊浸出液中的酸性成分，并沉淀部分所溶解的铁。该方法使得可从 所述尾矿堆摊中回收更多的镍和钴。可将部分中和的堆摊浸出液与来自所述精矿石组分的酸浸取过程 的浸出溶液混合，得到混合的浸出液。然后进一步处理所述混合的浸 出液回收镍和钴。可选择地，除处理来自所述精矿石组分的浸出溶液 外，还可单独地对来自所述低品位矿石组分的浸出液进行处理以回收 镍和钴。可采用现有技术，例如硫化物或混合氢氧化物沉淀，溶剂萃取， 离子交换或其它公知的冶金处理方法，从混合的或单一的低品位尾矿 堆摊浸出液中回收镍和钴。如本发明方法中所采用的，所述低品位尾矿堆摊的浸取可包括对 所述尾矿材料建成的堆摊进行浸取或"原位"堆浸取，所述"原位" 堆浸取就是在选矿过程后在其堆积位置处理所述尾矿，而无需进一步的移动，例如，在尾矿坝内（storage dam)或其它保存形式中进行堆浸。 所述力口酸溶液(acid supplemented solution)可包4舌酸4b的水、海7jc 或地下咸水，或可以是来自所述精矿石组分的酸浸取过程中的酸性废 液。所述低品位尾矿组分中的镍和钴低品位大约为0.3%-0.7%的镍， 0.01%-0.03%的钴。通常，采用各种常规方法处理这种低品位尾矿组分 都是不经济的。然而，从所述低品位尾矿组分中基本去除所有的粘土 材料和粉矿后，通过对其进行所述堆摊浸取处理，可将原先的废料转 变成具有经济价值的可处理的材料。尤其具有吸引力的是，可将选矿步骤产生的精矿组分可平行地用 HPAL处理或常压浸取处理，或用这些处理方式的任意组合来进行平 行处理。在这种情况下，可采用相同的途径将来自所述精铁矾土矿石 浸取过程和所述低品位尾矿组分堆摊浸取过程的镍和钴的酸性溶液一同处理，得到所需的镍和钴产物，节约设备和资金。附困的简类，描述附图说明的目的是为了对本发明进行说明，并不表明本发明限制于 所描述的特定特征。图1所示为本发明方法的流程图。其显示首先在石皮 碎机中降低粗料的粒度来对所述铁矾土矿石进行预处理，然后去除粉矿 和/或粘土，该去除过程通常通过清洗，例如作为所述选矿过程一部分的 水力清洗来进行。在去除所述粉矿和/或粘土之后，对所述粗粒材料(所述 低品位尾矿组分)用酸进行堆摊浸取，得到浸出母液。采用高压酸浸取或 常压浸取对所述精铁矾土组分及所述粉矿材料共同进行镍回收处理。将来自这一过程的所述浸出母液与来自所述堆摊浸取过程的浸出溶液合 并，采用标准的公知冶金方法来回收镍和钴。实施例 实施例1对干燥的铁矾土矿石进行测验，所述矿石含有大量的石英和相对贫 乏的粘土。所述铁矾土中的镍主要与内含的细针铁矿伴生，所述细针铁 矿可很容易地从所述较坚硬的，较粗粒的石英材料中分离得到。所述针 铁矿/褐铁矿带和腐泥土带的特征是含有丰富的硅质网状紋理和盒状结构(box-works),其带来了有利于选矿的特性。所述选矿方法包括将矿石的高品位精组分(产物)与粗粒的低品位组 分(尾矿)物理分离(洗涤，筛分和分级)。镍主要与褐铁矿带中的紋理细密 的铁氢氧化物矿物，紋理细密的风化的镍-镁硅酸盐，以及所述腐泥土带 中的紋理细密的铁氬氧化物矿物伴生。这些含镍的矿物比形成坚硬的小 室紋理网络的硬脉石矿物柔软并被其所包被。这种网络的发展水平在所 述褐铁矿中较高，而风化也达到了更高的完成水平，并籍此提高了选矿 的效能。通常，对所述褐铁矿组分而言，采用转筒清洗选矿法，可将57.5% 的镍和45.8%的钴从所述褐铁矿回收入高品位(精)褐铁矿中。对所述腐泥土组分而"T,对应的数芋分别为57.3%和48.9%。分选出的低品位尾矿主要是来自所述褐铁矿石的硅酸盐和来自所述 腐泥土矿石的珪石与蛇紋石（serpentenite)的混合物。如图2所示，所述选 矿过程去掉了所有低于75/mi的材料，留下了 Ds。为1.5mm-3mm的沙质 尾矿。约有10%的所述材料大于125mm但100%小于250mm。由于没有 粉矿和粘土材料，并且具有相对密集的粒度分布(50%的所述材料处于0.2 和6.3mm之间），因此该材料是堆摊浸取的理想材料。所述粒度分布提供 了较好的液流性质，且避免了因高不透过性(粘土或岩石）引起的通道问 题。
图2尾矿粒度分布
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