红土镍矿分离镍精矿的方法

申请号 CN202211441670.8 申请日 2022-11-17 公开(公告)号 CN115747477A 公开(公告)日 2023-03-07
申请人 中国恩菲工程技术有限公司; 中国有色工程有限公司; 发明人 祁永峰; 陆金忠; 代文彬; 陈学刚; 裴忠冶; 康金星;
摘要 本 发明 提供了一种红土镍矿分离镍精矿的方法。该方法包括:步骤S1,将红土镍矿进行干燥,得到干燥红土镍矿;步骤S2,将干燥红土镍矿、 石膏 、还原剂混合后加入 回转窑 焙烧 ,得到硫化焙砂;步骤S3,将硫化焙砂进行浮选,得到镍、 铁 硫化物和一次尾渣。通过在回转窑预还原,一方面,可使红土镍矿有价金属发生还原、硫化的耦合反应,降低金属软熔 温度 ,有利于颗粒聚集、长大,获得镍锍颗粒、可 磁选 金属颗粒;另一方面,充分利用石膏分解产生的CaO和硫,CaO促进红土镍矿矿相转变,有利于 磁性 铁、金属铁与脉石相的分离。另外,协同石膏渣固废处置,还可以达到固废资源化目的。
权利要求

1.一种红土镍矿分离镍精矿的方法,其特征在于,包括:
步骤S1,将红土镍矿进行干燥,得到干燥红土镍矿;
步骤S2,将所述干燥红土镍矿、石膏、还原剂混合后加入回转窑焙烧,得到硫化焙砂;
步骤S3,将所述硫化焙砂进行浮选,得到镍、硫化物和一次尾渣。
2.根据权利要求1所述的红土镍矿分离镍精矿的方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述回转窑焙烧的温度为900~1250℃;优选,所述焙烧时间为1~3h。
3.根据权利要求1所述的红土镍矿分离镍精矿的方法,其特征在于,所述还原剂为质还原剂,所述碳质还原剂的质量为所述红土镍矿的干基质量的2%~18%;更优选,所述碳质还原剂选自包括无烟褐煤煤粉焦炭中的任意一种或者多种。
4.根据权利要求1所述的红土镍矿分离镍精矿的方法,其特征在于,所述石膏为湿基石膏渣,所述石膏的质量为所述红土镍矿的干基质量的12%~35%;优选的,所述石膏中能够分解出的的质量为所述红土镍矿的干基质量的5%~15%。
5.根据权利要求1至4任一项所述的红土镍矿分离镍精矿的方法,其特征在于,所述步骤S2包括:
步骤S21,将所述干燥红土镍矿、石膏、还原剂混合后加入回转窑焙烧,得到热态焙砂;
步骤S22,将所述热态焙砂装入热焙砂罐,添加硫磺进行补充硫化,得到硫化焙砂,所述硫磺为液态或者固体颗粒,优选的,所述硫磺的添加质量为所述红土镍矿的干基质量的0~
10%;更优选的,所述热态焙砂的温度为400℃~850℃。
6.根据权利要求1所述的红土镍矿分离镍精矿的方法,其特征在于,所述浮选的捕收剂包括选自丁基黄药、戊基黄药和异丙基黄药中的任意一种或者多种。
7.根据权利要求1所述的红土镍矿分离镍精矿的方法,其特征在于,所述步骤S3包括:
将所述硫化焙砂进行研磨后浮选,得到镍、铁硫化物和一次尾渣;
优选,所述研磨后的硫化焙砂≥80%的粒度≤0.074mm。
8.根据权利要求1所述的红土镍矿分离镍精矿的方法,其特征在于,将红土镍矿干燥至量为15wt%以下;
优选的,所述步骤S1包括:将红土镍矿干燥至含水量为15wt%以下,并将其中的大颗粒矿料进行破碎,得到干燥红土镍矿;优选的,所述干燥红土镍矿的粒径为2~6mm。
9.根据权利要求1所述的红土镍矿分离镍精矿的方法,其特征在于,还包括:步骤S4,将所述一次尾渣进行磁选,得到磁选铁精矿和二次尾渣。
10.根据权利要求9所述的红土镍矿分离镍精矿的方法,其特征在于,所述磁选的磁场强度为0.3~1.5T。

说明书全文

红土镍矿分离镍精矿的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及冶金领域,具体而言,涉及一种红土镍矿分离镍精矿的方法。

背景技术

[0002] 新能源汽车的快速发展带动硫酸镍原料市场需求旺盛,使得硫酸镍价格持续走高,已经达到38000元/吨。硫酸镍和镍之间的价差不断拉大,促使冶炼相关企业陆续开展镍铁硫化生产高镍锍的试验研究,以及探索红土镍矿直接还原硫化工艺。三元动电池的高镍化发展对电池镍原材料的供应提出新要求,因此,如何高效低成本绿色开发红土镍矿资源,对镍冶金工业的发展具有重要的意义。
[0003] 红土镍矿冶炼过程中渣量大,能耗高,红土矿成分差异大,熔剂配入率高,原矿镁含量高,冶炼温度高,耐火材料寿命短。目前,红土镍矿的火法处理工艺存在还原熔炼生产镍铁和还原硫化熔炼生产镍锍两种。比较成熟的冶炼方法包括回转窑干燥预还原‑电炉熔炼法(RKEF)、烧结‑鼓炉硫化熔炼法、烧结‑高炉还原熔炼法。
[0004] 印度尼西亚厂处理红土镍矿制备镍锍的生产工艺为将熔融的硫磺液体喷溅到回转窑焙烧出来的具有一定温度的焙砂上,利用焙砂的余热进行硫化,将预还原的镍、铁颗粒转化为硫化物,而后将焙砂转入电炉熔炼生产低镍锍,再进行转炉吹炼,最终获得高镍锍产品。
[0005] 回转窑预还原‑电炉熔炼工艺的最大缺点在于其电炉熔炼时电耗高,导致其工艺总能耗和生产成本高。主要原因为红土镍矿冶炼时渣量大,炉渣所需冶炼温度高,为保证铁和渣的分离,炉渣温度一般需要维持在1550℃以上,甚至超过1600℃,这导致电炉的电能消耗巨大。因此,利用RKEF冶炼镍铁产物,对冶炼厂所在地电力供应的要求比较苛刻,尤其在电力缺乏地区,很难开展红土镍矿资源利用的生产工作。而且该工艺流程长,中间产物镍铁需将红土镍矿中不需要的过量铁还原后,再转炉吹炼过程中再次造渣除去,造成冶炼能耗的浪费。
[0006] 发明专利“一种红土镍矿选择性硫化焙烧的方法”(公开号CN 109097562 B),公布了两段焙烧温度,低温硫磺硫化(400℃~450℃),再高温段煅烧(700℃~1100℃)处置,最后将硫化焙砂浮选、磁选获得相应镍产品、铁产品,该工艺主要利用低温硫磺硫化避免硫磺的挥发,增加硫化剂利用率,但该工艺硫磺硫化后需进入高温段硫化,在高温段过程中,会导致未反应的硫磺快速挥发,降低硫磺的利用率,或在高温段焙烧过程中存在再次化情况,将硫化后的效果降低。
[0007] 目前红土镍矿火法冶炼工艺发展迅速,但也暴露出原料波动大、工艺适用性差、生产流程长、能耗大、环境污染重以及对矿产资源丰富地区电力设施依赖度高等问题,已成为制约镍冶金工业发展的隐患,亟待开发一种低成本、高效率、绿色型的冶炼工艺处理储量丰厚的红土镍矿资源,以满足各行业对镍产品的需求。

发明内容

[0008] 本发明的主要目的在于提供一种红土镍矿分离镍精矿的方法,以解决现有技术中红土镍矿分离镍精矿时炉渣渣量大、耗能多的问题。
[0009] 为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种红土镍矿分离镍精矿的方法,该方法包括:步骤S1,将红土镍矿进行干燥,得到干燥红土镍矿;步骤S2,将干燥红土镍矿、石膏、还原剂混合后加入回转窑焙烧,得到硫化焙砂;步骤S3,将硫化焙砂进行浮选,得到镍、铁硫化物和一次尾渣。
[0010] 进一步地,步骤S2中,回转窑焙烧的温度为900~1250℃;优选,焙烧时间为1~3h。
[0011] 进一步地,还原剂为质还原剂,碳质还原剂的质量为红土镍矿的干基质量的2%~18%;更优选,碳质还原剂选自包括无烟褐煤煤粉焦炭中的任意一种或者多种。
[0012] 进一步地,石膏为湿基石膏渣,石膏的质量为红土镍矿的干基质量的12%~35%;优选的,石膏中能够分解出的氧化的质量为红土镍矿的干基质量的5%~15%。
[0013] 进一步地,步骤S2包括:步骤S21,将干燥红土镍矿、石膏、还原剂混合后加入回转窑焙烧,得到热态焙砂;步骤S22,将热态焙砂装入热焙砂罐,添加硫磺进行补充硫化,得到硫化焙砂,硫磺为液态或者固体颗粒,优选的,硫磺的添加质量为红土镍矿的干基质量的0~10%;更优选的,热态焙砂的温度为400℃~850℃。
[0014] 进一步地,浮选的捕收剂包括选自丁基黄药、戊基黄药和异丙基黄药中的任意一种或者多种。
[0015] 进一步地,步骤S3包括:将硫化焙砂进行研磨后浮选,得到镍、铁硫化物和一次尾渣;优选,研磨后的硫化焙砂≥80%的粒度≤0.074mm。
[0016] 进一步地,将红土镍矿干燥至含水量为15wt%以下;优选的,步骤S1包括:将红土镍矿干燥至含水量为15wt%以下,并将其中的大颗粒矿料进行破碎,得到干燥红土镍矿;优选的,干燥红土镍矿的粒径为2~6mm。
[0017] 进一步地,上述方法还包括:步骤S4,将一次尾渣进行磁选,得到磁选铁精矿和二次尾渣。
[0018] 进一步地,磁选的磁场强度为0.3~1.5T。
[0019] 应用本发明的技术方案,通过在回转窑预还原,一方面可使红土镍矿有价金属发生还原、硫化的耦合反应,降低金属软熔温度,有利于颗粒聚集、长大,获得镍锍颗粒、可磁选金属颗粒,为后续浮选、磁选提供了基础条件,提高镍、钴、铁的浮选富集回收率,和铁资源的磁选回收率;另一方面,红土镍矿和石膏协同处置,利用回转窑高温煅烧,在高温煅烧过程中完成石膏还原分解形成CaS,同时利用CaS完成红土镍矿有价金属的选择性还原、硫化目的,使镍、钴尽量硫化,使铁尽量磁化焙烧形成磁性铁和金属单质铁,在高温煅烧过程中使有价金属镍、钴、铁完成聚集、长大过程,充分利用石膏分解产生的CaO和硫,CaO促进红土镍矿矿相转变,有利于磁性铁、金属铁与脉石相的分离,为后续磁选富集铁产物提供条件提高金属回收率,可避免硫磺低温硫化,高温煅烧时对回转窑设备酸化侵蚀使用寿命短的问题。另外,协同石膏渣固废处置,还可以达到固废资源化目的。附图说明
[0020] 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0021] 图1示出了根据本发明实施例3的工艺流程示意图。

具体实施方式

[0022] 需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0023] 如本申请背景技术所分析的,现有技术中存在红土镍矿分离镍精矿时炉渣渣量大、耗能多的问题。为了解决该问题,本申请提供了一种红土镍矿分离镍精矿的方法。该方法包括:步骤S1,将红土镍矿进行干燥,得到干燥红土镍矿;步骤S2,将干燥红土镍矿、石膏、还原剂混合后加入回转窑焙烧,得到硫化焙砂;步骤S3,将硫化焙砂进行浮选,得到镍、铁硫化物和一次尾渣。
[0024] 本申请通过在回转窑预还原,一方面可使红土镍矿有价金属发生还原、硫化的耦合反应,降低金属软熔温度,有利于颗粒聚集、长大,获得镍锍颗粒、可磁选金属颗粒,为后续浮选、磁选提供了基础条件,提高镍、钴、铁的浮选富集回收率,和铁资源的磁选回收率;另一方面,红土镍矿和石膏协同处置,利用回转窑高温煅烧,在高温煅烧过程中完成石膏还原分解形成CaS,同时利用CaS完成红土镍矿有价金属的选择性还原、硫化目的,使镍、钴尽量硫化,使铁尽量磁化焙烧形成磁性铁和金属单质铁,在高温煅烧过程中使有价金属镍、钴、铁完成聚集、长大过程,充分利用石膏分解产生的CaO和硫,CaO促进红土镍矿矿相转变,有利于磁性铁、金属铁与脉石相的分离,为后续磁选富集铁产物提供条件提高金属回收率,可避免硫磺低温硫化,高温煅烧时对回转窑设备酸化侵蚀使用寿命短的问题。另外,协同石膏渣固废处置,还可以达到固废资源化目的。
[0025] 在低温段(<700℃)还原煅烧过程中,红土镍矿中镍氧化物就可以被还原。而在高温段(700~1100℃)石膏中的硫酸钙在还原介质参与反应条件下,硫酸钙被分解为CaS,进而CaS再与有价金属(Ni、Co、Fe)和脉石相SiO2等发生交互硫化反应,生成镍、铁硫化物。红土镍矿中剩余的铁氧化物大部分被还原为磁性铁和金属单质铁。在一些典型的实施例中,上述步骤S2中,回转窑焙烧的温度为900~1250℃,硫化还原效率更高。示例性的,回转窑焙烧的温度为900℃、950℃、1000℃、1050℃、1100℃、1150℃、1200℃、1250℃,或者任意二者构成的范围。在一些实施例中,回转窑的烧的时间为1~3h。
[0026] 红土镍矿回转窑磁化焙烧‑石膏硫化阶段,利用高温煅烧完成红土镍矿有价金属的还原、硫化耦合反应,产出镍、铁硫化物相,以及可磁选的磁性铁、金属铁物相。同时,在高温煅烧过程中,金属锍相\金属相颗粒完成聚集、长大。回转窑焙烧过程中硫酸钙分解形成的CaO,促进形成辉石,而减少橄榄石的生成,改变红土镍矿中含镍硅酸盐矿物的结构,提高红土镍矿的反应活性,促进镍的还原并提高镍的回收率。CaO对铁和镍的还原与金属颗粒的长大有促进作用,金属颗粒的长大有利于后续浮选、磁选中镍、铁硫化物及铁金属与脉石相的解离与回收。
[0027] 上述还原剂主要用于还原红土镍矿中的有价金属氧化物,以及满足石膏中硫酸钙的还原分解所需碳硫比。还原剂可以从现有技术中进行选择,比如采用碳质还原剂,优选的,碳质还原剂的质量为红土镍矿的干基质量的2%~18%,其中红土镍矿的干基是指参与处理的红土镍矿中除去水以外的部分的物质。在一些实施例中,上述碳质还原剂选自包括烟煤、褐煤、煤粉、焦炭中的任意一种或者多种。
[0028] 上述石膏没有特别的要求,可以从现有技术中进行选择,比如采用湿基石膏渣。石膏的添加量主要根据镍精矿镍品位控制,即取决于红土镍矿中有价金属镍、铁的选择性硫化程度。在一些实施例中,石膏的质量为红土镍矿的干基质量的12%~35%。同时,在一些优选的实施例中,石膏配比参考石膏中硫酸钙分解后CaO含量,石膏的用量控制在使其能够分解出的氧化钙的质量为所述红土镍矿的干基质量的5%~15%,有利于红土镍矿煅烧过程中矿相转化,提高镍、钴、铁的回收率。
[0029] 在一些实施例中,根据红土镍矿的成分或者类型确定具体的石膏和还原剂的配入量,这是因为硅镁质红土镍矿和褐铁矿型红土镍矿的原矿成分存在较大差别,褐铁矿型红土镍矿铁含量较高,需配入更多的硫化剂及还原剂,为提高硫化焙烧磁化分离性,石膏及还原剂的配比有所不同。比如对于硅镁质型红土镍矿,石膏的配入质量为红土镍矿的干基质量的12%~25%,还原剂配入比例为红土镍矿的干基质量的5~8%;对于褐铁矿型红土镍矿,石膏的配入比例为红土镍矿的干基质量的20~35%,还原剂配入比例为红土镍矿的干基质量的8~12%。
[0030] 石膏在步骤S2的高温焙烧过程中发生的还原硫化主要反应如下:
[0031] CaSO4·2H2O=CaSO4+2H2O(g)
[0032] CaSO4+4C=CaS+4CO(g)
[0033] NiO+C=Ni+CO(g)
[0034] 3Fe2O3+C=2Fe3O4+CO(g)
[0035] Fe2O3+3C=2Fe+3CO(g)
[0036] 2CaS+3NiO+C=Ni3S2+2CaO+CO(g)
[0037] 2CaS+Fe2O3+C=2FeS+2CaO+CO(g)
[0038] CaO+FeO+SiO2=(Fe,Ca)O·SiO2
[0039] 在本申请的一些典型的实施例中,上述步骤S2包括:步骤S21,将干燥红土镍矿、石膏、还原剂混合后加入回转窑焙烧,得到热态焙砂;步骤S22,将热态焙砂装入热焙砂罐,添加硫磺进行补充硫化,得到硫化焙砂,该过程利用焙砂余温,在焙砂热罐中利用硫磺补充硫化,避免硫磺硫化后再经历高温煅烧导致硫磺的挥发,增加硫磺硫化剂利用率,提高硫化率,为浮选提供基础条件,提高金属回收率。其中硫磺可为液态或固体颗粒,步骤S22根据焙砂中硫化程度情况,采用硫磺进行补充硫化,硫磺的添加质量为红土镍矿的干基质量的0~10%;优选的,热焙砂罐的温度为400℃~850℃。该过程硫磺硫化主要反应如下:
[0040] 3Ni(s)+2S(g)=Ni3S2(s)
[0041] Fe(s)+S(g)=FeS(s)
[0042] 上述步骤S3对硫化焙砂进行浮选富集镍、铁硫化物,具体工艺可以根据现有技术确定,本申请没有特殊要求,在一些实施例中,浮选的捕收剂包括选自丁基黄药、戊基黄药和异丙基黄药中的任意一种或者多种。得到的浮选镍、铁硫化产物,可作为火法冶炼镍锍原料,可大幅降低物料处理量,减少脉石渣量,降低冶炼能耗,提高火法冶炼镍锍产能,大幅降低生产成本。在一些优选的实施例中,步骤S3包括:将硫化焙砂进行研磨后浮选,得到镍、铁硫化物和一次尾渣;优选,研磨后的硫化焙砂≥80%的粒度≤0.074mm,有利于进一步提高浮选的效率。
[0043] 上述步骤S1将红土镍矿进行干燥再进行后续的硫化还原步骤,有利于减少后端回转窑焙烧高温处理的热损,同时有利于提高回转窑的处理量,优选的,将红土镍矿干燥至含水量为15wt%以下,干燥的方法可以参考现有技术。在本申请的一些实施例中,上述步骤S1包括:将红土镍矿干燥至含水量为15wt%以下,并将其中的大颗粒块矿料进行破碎,得到干燥红土镍矿;优选的,干燥红土镍矿的粒径为2~6mm。
[0044] 在本申请的一些典型的实施例中,上述红土镍矿分离镍精矿的方法还包括:步骤S4,将一次尾渣进行磁选,得到磁选铁精矿和二次尾渣。其中,磁选铁产物可作为铁精矿用于炼铁原料,二次尾渣属于一般固废,可直接外售或堆弃,大幅度降低红土矿冶炼渣量大的问题,大幅降低红土镍矿火法冶炼工艺能耗,降低生产成本。磁选可根据现有技术进行,在一些实施例中,磁场强度为0.3~1.5T。
[0045] 下面将结合实施例和对比例进一步说明本申请可以实现的有益效果。
[0046] 实施例1
[0047] 红土镍矿(硅镁质型)成分如表1所示,原矿含水(35%)。
[0048] 表1红土镍矿成分(干基)
[0049]
[0050] 红土镍矿在干燥窑100~120℃干燥处理,干燥后含水13.5%,经回转窑高温焙烧,高温段焙烧温度1050℃,焙烧时间2h,其中石膏渣(湿基,含水25%)配入质量为红土镍矿(干基)质量的18%,碳质还原剂(无烟煤)配入质量为红土镍矿(干基)质量的6%,经过回转窑焙烧过程中石膏还原硫化红土镍矿反应后,产出硫化焙砂。硫化焙砂检测成分如表2所示。
[0051] 表2硫化焙砂中主要物相所占百分比
[0052]
[0053] 将上述硫化焙砂产物在磨机中细磨至矿浆粒度‑0.074mm占80%,采用丁基黄药作为捕收剂浮选镍,可获得含镍5.5%,镍回收率76.5%的镍硫化精矿;浮选后的一次尾渣进行磁选处理,磁选强度为0.5T,可获得铁品位68.5%,回收率75.6%的铁精矿。
[0054] 实施例2
[0055] 红土镍矿成分如表1所示,原矿含水(35%)。
[0056] 红土镍矿在干燥窑100~120℃干燥处理,干燥后含水14.5%,经回转窑高温焙烧,高温段焙烧温度1150℃,焙烧时间2h,其中石膏渣(湿基,含水25%)配入质量为红土镍矿(干基)质量的25%,石膏渣中能够分解出的氧化钙的质量为所述红土镍矿的干基质量的8%,碳质还原剂(无烟煤)配入质量为红土镍矿(干基)质量的8%,经过回转窑焙烧过程中石膏还原硫化红土镍矿反应后,产出硫化焙砂。硫化焙砂检测成分如表3所示。
[0057] 表3硫化焙砂中主要物相所占百分比
[0058]
[0059] 将仅石膏还原硫化的上述硫化焙砂产物在磨机中细磨至矿浆粒度‑0.074mm占80%,采用丁基黄药作为捕收剂浮选镍,可获得含镍6.8%,镍回收率86.4%的镍硫化精矿;
浮选后的一次尾渣进行磁选处理,磁选强度为1.0T,可获得铁品位72.5%,回收率83.6%的铁精矿。
[0060] 实施例3
[0061] 红土镍矿成分如表1所示,原矿含水(35%)。
[0062] 按照如图1所示的工艺流程,将红土镍矿在干燥窑干燥,干燥温度为100~120℃,得到干燥红土镍矿,含水量为13%。经回转窑磁化焙烧,进行还原‑硫化,焙烧温度为1100℃,焙烧时间2h,焙烧时加入硫化剂石膏渣,石膏渣(湿基,含水25%)配入质量为红土镍矿(干基)质量的22%,碳质还原剂(无烟煤)配入质量为红土镍矿(干基)质量的7%,经过回转窑焙烧过程中石膏还原硫化红土镍矿反应后,产出石膏还原硫化的热态焙砂(400℃~450℃),在焙砂入热焙砂罐时,均匀地喷入硫化剂硫磺(液态),用于补充镍、钴、铁的硫化,硫磺喷入质量为红土镍矿(干基)质量的3.5%。最终硫磺硫化焙砂检测成分如表4所示。
[0063] 表4硫化焙砂中主要物相所占百分比
[0064]
[0065] 将上述硫化焙砂产物在磨机中细磨至矿浆粒度‑0.074mm占80%,采用丁基黄药作为捕收剂浮选镍,得到镍、钴、铁硫化物和一次尾渣,其中镍、钴、铁硫化物中包括含镍7.8%,镍回收率88.4%的镍硫化精矿;将浮选后的一次尾渣进行磁选处理,磁选强度为
0.8T,可获得铁品位68.5%,回收率86.6%的磁选铁精矿和二次尾渣。
[0066] 实施例4
[0067] 与实施例3的不同在于:经过回转窑焙烧过程中石膏还原硫化红土镍矿未加入焙砂罐中补充硫化。该硫化焙砂的检测成分如表5所示。
[0068] 表5硫化焙砂中主要物相所占百分比
[0069]
[0070] 浮选后可获得含镍7.0%,镍回收率70.3%的镍硫化精矿;磁选处理后可获得铁品位65.9%,回收率80.6%的铁精矿。
[0071] 实施例5
[0072] 与实施例2的不同在于:回转窑高温焙烧的温度为900℃。
[0073] 浮选后可获得含镍6.7%,镍回收率66.1%的镍硫化精矿;磁选处理后可获得铁品位65.2%,回收率70.3%的铁精矿。
[0074] 实施例6
[0075] 与实施例2的不同在于:回转窑高温焙烧的温度为700℃。
[0076] 浮选后可获得含镍6.7%,镍回收率46.3%的镍硫化精矿;磁选处理后可获得铁品位59.9%,回收率54.3%的铁精矿。
[0077] 实施例7
[0078] 与实施例2的不同在于:石膏渣(湿基,含水25%)配入质量为红土镍矿(干基)质量的12%,石膏渣中能够分解出的氧化钙的质量为所述红土镍矿的干基质量的3.5%。
[0079] 浮选后可获得含镍6.3%,镍回收率50.3%的镍硫化精矿;磁选处理后可获得铁品位60.5%,回收率65.2%的铁精矿。
[0080] 实施例8
[0081] 与实施例2的不同在于:石膏渣(湿基,含水25%)配入质量为红土镍矿(干基)质量的15%,石膏渣中能够分解出的氧化钙的质量为所述红土镍矿的干基质量的4.0%。
[0082] 浮选后可获得含镍6.5%,镍回收率60.5%的镍硫化精矿;磁选处理后可获得铁品位63.5%,回收率70.8%的铁精矿。
[0083] 实施例9
[0084] 与实施例2的不同在于:石膏渣(湿基,含水25%)配入质量为红土镍矿(干基)质量的30%,石膏渣中能够分解出的氧化钙的质量为所述红土镍矿的干基质量的7.5%。
[0085] 浮选后可获得含镍6.9%,镍回收率87.9%的镍硫化精矿;磁选处理后可获得铁品位70.9%,回收率87.6%的铁精矿。
[0086] 实施例10
[0087] 与实施例3的不同在于:红土镍矿的成分如表6所示,为褐铁矿型,原矿含水18%;石膏渣(湿基,含水25%)配入质量为红土镍矿(干基)质量的30%,碳质还原剂(无烟煤)配入质量为红土镍矿(干基)质量的12%。
[0088] 表6红土镍矿成分(干基)
[0089]
[0090] 硫化焙砂检测成分如表7所示。
[0091] 表7硫化焙砂中主要物相所占百分比
[0092]
[0093] 浮选后可获得含镍4.5%,镍回收率87.3%的镍硫化精矿;磁选处理后可获得铁品位78.4%,回收率87.5%的铁精矿。
[0094] 对比例1
[0095] 与实施例1的不同在于:回转窑高温焙烧时,未加入石膏渣。
[0096] 浮选后可获得含镍3.6%,镍回收率53%的镍硫化精矿;磁选处理后可获得铁品位55%,回收率68%的铁精矿。
[0097] 从以上的描述中,可以看出,通过在回转窑预还原,一方面可使红土镍矿有价金属发生还原、硫化的耦合反应,降低金属软熔温度,有利于颗粒聚集、长大,获得镍锍颗粒、可磁选金属颗粒,为后续浮选、磁选提供了基础条件,提高镍、钴、铁的浮选富集回收率,和铁资源的磁选回收率;另一方面,红土镍矿和石膏协同处置,利用回转窑高温煅烧,在高温煅烧过程中完成石膏还原分解形成CaS,同时利用CaS完成红土镍矿有价金属的选择性还原、硫化目的,使镍、钴尽量硫化,使铁尽量磁化焙烧形成磁性铁和金属单质铁,在高温煅烧过程中使有价金属镍、钴、铁完成聚集、长大过程,充分利用石膏分解产生的CaO和硫,CaO促进红土镍矿矿相转变,有利于磁性铁、金属铁与脉石相的分离,为后续磁选富集铁产物提供条件提高金属回收率,可避免硫磺低温硫化,高温煅烧时对回转窑设备酸化侵蚀使用寿命短的问题。另外,协同石膏渣固废处置,还可以达到固废资源化目的。
[0098] 以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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