专利名称：高效除去红土镍矿浸出液中铁的方法
技术领域：
本发明涉及一种除去红土镍矿浸出液中铁含量的方法，属于金属矿开采技术领域。
背景技术：
对于低品位红土镍矿，采用浮选技术，回收率达不到要求，生产成本高。采用镍铁法，虽然回收率较高，但能耗高，经济不可行。红土镍矿采用加温搅拌浸出-氢氧化镍沉淀-浸出-萃取-电积生产I号电积镍产品，不必压热浸出硫化镍中间产品，具有工艺流程短，设备配置简单，生产成本低，发展前景良好等优势。传统湿法冶金技术处理红土镍矿方法，用硫酸浸出后直接加硫化钠沉淀镍离子， 得到中间产品硫化镍精矿；虽然省去除铁工艺，但是硫化镍精矿必须用压热浸出才能生产出电积镍产品。用硫化钠在镍矿浸出液中沉淀镍离子时，残余硫酸与硫化钠反应生成硫化氢气体，污染环境，毒害操作人员身心健康。压热浸出设备投资大，操作困难，生产成本高。硫化镍精矿难浸出，硫化镍浸渣含镍损失5 10%，镍资源回收率低等问题。传统除铁方法有黄钾铁矾法，三价铁生成铁矾时间长，一般要3. 5 4. O小时，装备及设施投资大，能耗高；过滤速度慢，为100 300L/m2 *h。常规中和法除铁，生成氢氧化铁胶体,过滤速度30L/m2 · h，镍离子损失率高，固液分离失败。
发明内容
为解决红土镍矿湿法浸出生产时除铁效果差、镍回收率低、生产成本高、产品质量低等问题，本发明旨在提供一种除去红土镍矿浸出液中铁含量的方法。本发明提供的是这样一种高效除去红土镍矿浸出液中铁的方法，其特征在于经过下列各步骤
(1)在粒度小于I.O毫米的红土镍矿中，按红土镍矿质量的25 30%加入浓硫酸，并用水调节成固液比为I : 3. 5 4的矿浆，在70 80°C下搅拌浸出2小时，用浓硫酸调节终浸出液pH值为I. 7 2. 0，固液分离，得到浸出渣和红土镍矿浸出液；
(2)按每立方米的红土镍矿浸出液加2 3升的量，在步骤(I)的红土镍矿浸出液中加入双氧水，搅拌混合处理，使Fe2+氧化为Fe3+,得处理浸出液；
(3)取粒度为O.048 O. 074毫米的双飞粉，用水搅拌成质量浓度为15 20%的浆料；
(4)将步骤(2)所得处理浸出液加热至70 80°C，并在搅拌条件下，滴入步骤(3)的双飞粉浆料进行沉铁，直至除铁后的终浸出液PH值为3. 5 4. O,固液分离，得到渣料和除铁后的浸出液。所述步骤(I)的红土镍矿是选择浸出率大于80%、吨镍硫酸单耗小于30吨的红土镍矿，并按常规进行洗矿、筛分、粗碎、细碎、球磨后，得到粒度小于I. O毫米以下的红土镍矿。所述步骤(I)所得红土镍矿浸出液中，含I. 2 2. Og/L的Ni2+、7. O 9. Og/L的Fe3+、。· 50 I. Og/L 的 Fe2+。所述步骤(2)的双飞粉为常规市购建筑墙面用料。所述步骤(4)中终浸出液pH值为3. 5 4. 0，因为pH值过低，除铁率低，除铁效果差；而PH值过高，又会加大镍的损失率，不利于有限的镍资源的利用。所述步骤(4)所得除铁后的浸出液中，含I. 3 I. 9g/L的Ni2+、0. I O. 2g/L的Fe3\0. I O. 2g/L的Fe2+，从而完成了红土镍矿浸出液的高效除铁。所述步骤(4)所得除铁后的浸出液，用质量浓度为20 25%的氢氧化钠溶液，在搅拌下中和沉淀至pH值为8. 4 8. 6后,进行固液分离，固体即是品位为20 30%的氢氧化镍中间产品，继续经常规硫酸搅拌浸出后，按常规进行萃取、除杂、净化、电积生产，即得 到高纯度电积镍；而液体则返回步骤(I)的浸出工序循环使用。所述步骤(I)所得浸出渣以及步骤(4)所得渣料用石灰中和至pH为7. 5 8. 5后送尾矿坝堆存。所述步骤(I)、( 4)所述的固液分离,在小型实验时采用过滤,工业生产时采用浓密或过滤。本发明具备的优点和效果采用本发明方法，除铁时间短，能耗低，不会生成胶体物质，过滤速度快，除铁率高，镍损失率低，小于I. 0%，同时还能除去大部分硅、铝离子，除杂效果良好。得到的氢氧化镍中间产品，经常规萃取、除杂、净化后，即可直接电积生产出I号高纯度电积镍。本发明方法不产生有毒气体，不污染环境，安全可靠，投资省，操作简单，生产成本低，可从红土镍矿硫酸浸出液中获取高纯度电积镍，实现了低成本开发红土镍矿的目的。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明做进一步说明。实施例I
(1)制备红土镍矿浸出液取浸出率大于80%、吨镍硫酸单耗小于30吨的红土镍矿，经洗矿筛分后，用PE-600X900鄂式破碎机进行粗碎、用PYH-3C高压圆锥破碎机进行细碎，再球磨至粒度小于I. O毫米以下，送入搅拌桶中，按红土镍矿质量的25%加入浓硫酸，用水调节成固液比为I : 4的矿浆，在70°C下搅拌浸出2小时，然后用浓硫酸调节终浸出液pH值至I. 7，过滤分离得浸出渣和红土镍矿浸出液，浸出渣用石灰中和至pH值为7. 5后，作为尾矿送尾矿坝堆存；所得红土镍矿浸出液中含I. 2g/L的Ni2+、7. Og/L的Fe3+、0. 50g/L的Fe2+，按每立方米的红土镍矿浸出液加入2升双氧水的量，向红土镍矿浸出液中加入双氧水，搅拌混合处理，使Fe2+氧化为Fe3+，得处理浸出液；
(2)双飞粉浆料制备取粒度为O.064毫米的常规市购建筑用双飞粉，用水搅拌制成质量浓度为15%的浆料；
(3)沉淀铁将步骤(I)所得处理浸出液加热至70°C，在搅拌条件下均匀滴入步骤(2)所得浆料，再搅拌混合20分钟，直至除铁后的终浸出液pH值为3. 5时，停止滴入浆料，过滤分离得渣料和除铁后的浸出液，除铁后的浸出液中含I. 3g/L的Ni2+、0. 2g/L的Fe3+、0. 2g/L的Fe2+，从而完成了红土镍矿浸出液的高效除铁；所得渣料用石灰中和至pH值为7. 5后，送尾矿坝堆存；所得除铁后的浸出液用质量浓度为20%的氢氧化钠溶液在搅拌下进行中和沉淀，直至pH为8. 4 8. 6时,停止加入氢氧化钠溶液,经固液分离后，固体即是品位为20%的氢氧化镍中间产品，液体则返回浸出工序，将氢氧化镍中间产品进行常规硫酸搅拌浸出，然后经常规萃取、除杂、净化后，通过常规电积生产，得到I号镍金属产品。实施例2
(1)制备红土镍矿浸出液取浸出率为85%、吨镍硫酸单耗为20吨的红土镍矿，经洗矿筛分后，用鄂式破碎机进行粗碎、用高压圆锥破碎机进行细碎、再球磨至粒度小于I. O毫米以下，送入搅拌桶中，按红土镍矿质量的28%加入浓硫酸，用水调节成固液比为I : 3. 5的矿浆，在80°C下搅拌浸出2小时，然后用浓硫酸调节终浸出液pH值为2. O，用浓密机进行固液分离，得到浸出渣和红土镍矿浸出液，所得浸出渣用石灰中和至PH值为8. 5后，送尾矿坝堆存；所得红土镍矿浸出液中含2. Og/L的Ni2+、9. Og/L的Fe3+、1. Og/L的Fe2+，按每立方米的红土镍矿浸出液加入3升双氧水的量，向红土镍矿浸出液中加入双氧水，搅拌混合处理，使Fe2+氧化至Fe3+，得处理浸出液；
(2)双飞粉浆料制备取粒度为O.074毫米的常规市购建筑用双飞粉，用水搅拌制成质量浓度为20%的浆料；
(3)沉淀铁将步骤(I)所得处理浸出液加热至80°C，在搅拌条件下均匀滴入步骤(2)所得浆料，再搅拌混合15分钟，直至除铁后的终浸出液pH值为4. O时，停止滴入浆料，用浓密机进行固液分离，得到渣料和除铁后的浸出液，除铁后的浸出液中含I. 9g/L的Ni2+、O. lg/L的Fe3+、0. lg/L的Fe2+，从而完成了红土镍矿浸出液的高效除铁；所得渣料用石灰中和至pH为8. 5后，送尾矿坝堆存；所得除铁后的浸出液用质量浓度为22%的氢氧化钠溶液在搅拌下进行中和沉淀，直至pH为8. 6时，停止加入氢氧化钠溶液，经固液分离后，固体即是品位为30%的氢氧化镍中间产品，液体则返回浸出工序，将氢氧化镍中间产品进行常规硫酸搅拌浸出，然后经常规萃取、除杂、净化后，通过常规电积生产，得到高纯度I号镍金属
女口
广叩ο实施例3
(1)制备红土镍矿浸出液取浸出率大于80%、吨镍硫酸单耗小于30吨的红土镍矿，经洗矿筛分后，进行粗碎、细碎、球磨至粒度小于I. O毫米以下，送入搅拌桶中，按红土镍矿质量的30%加入浓硫酸，用水调节成固液比为I : 3. 8的矿浆，在75°C下搅拌浸出2小时，用浓硫酸调节终浸出液PH值为I. 8，固液分离得到浸出渣和红土镍矿浸出液，所得浸出渣用石灰中和至PH值为8后，送尾矿坝堆存；所得红土镍矿浸出液中，含2. Og/L的Ni2+、7. Og/L的Fe3+、1. 0g/L的Fe2+，按每立方米的红土镍矿浸出液加入2. 5升双氧水的量，向红土镍矿浸出液中加入双氧水，搅拌混合处理，使Fe2+氧化至Fe3+，得处理浸出液；
(2)双飞粉浆料制备取粒度为0.048毫米的常规市购建筑用双飞粉，用水搅拌制成质量浓度为18%的浆料；
(3)沉淀铁将步骤(I)所得处理浸出液加热至75°C，在搅拌条件下均匀滴入步骤(2)所得浆料，再搅拌混合10分钟，直至除铁后的终浸出液pH值为3. 8时，停止滴入浆料，过滤分离得渣料和除铁后的浸出液，除铁后的浸出液中含I. 8g/L的Ni2+、0. lg/L的Fe3+、0. 2g/L的Fe2+，从而完成了红土镍矿浸出液的高效除铁；所得渣料用石灰中和至pH值为8后，送尾矿坝堆存；所得除铁后的浸出液用质量浓度为25%的氢氧化钠溶液在搅拌下进行中和沉淀，直至pH值为8. 4时停止加入氢氧化钠溶液,再经固液分离后，固体即是品位为25%的氢氧化镍中间产品，液体则返回浸出工序，将氢氧化镍中间产品进行常规硫酸搅拌浸出，然后 经常规萃取、除杂、净化后，通过常规电积生产，得到高纯度I号镍金属产品。
权利要求
1.一种高效除去红土镍矿浸出液中铁的方法，其特征在于经过下列各步骤 (1)在粒度小于I.O毫米的红土镍矿中，按红土镍矿质量的25 30%加入浓硫酸，并用水调节成固液比为I : 3. 5 4的矿浆，在70 80°C下搅拌浸出2小时，用浓硫酸调节终浸出液PH值为I. 7 2. 0，固液分离，得到浸出渣和红土镍矿浸出液； (2)按每立方米的红土镍矿浸出液加2 3升的量，在步骤(I)的红土镍矿浸出液中加入双氧水，搅拌混合处理，使Fe2+氧化为Fe3+,得处理浸出液； (3)取粒度为O.048 O. 074毫米的双飞粉，用水搅拌成质量浓度为15 20%的浆料； (4)将步骤(2)所得处理浸出液加热至70 80°C，并在搅拌条件下，滴入步骤(3)的双飞粉浆料进行沉铁，直至除铁后的终浸出液PH值为3. 5 4. O,固液分离，得到渣料和除铁后的浸出液。
2.根据权利要求I所述的高效除去红土镍矿浸出液中铁的方法，其特征在于所述步骤(I)的红土镍矿是选择浸出率大于80%、吨镍硫酸单耗小于30吨的红土镍矿，并按常规进行洗矿、筛分、粗碎、细碎、球磨后，得到粒度小于I. O毫米的红土镍矿。
3.根据权利要求I所述的高效除去红土镍矿浸出液中铁的方法，其特征在于所述步骤(4)所得除铁后的浸出液，用质量浓度为20 25%的氢氧化钠溶液，在搅拌下中和沉淀至pH值为8. 4 8. 6后，进行固液分离，固体即是品位为20 30%的氢氧化镍中间产品，继续经常规硫酸搅拌浸出后，按常规进行萃取、除杂、净化、电积生产，即得到高纯度电积镍；而液体则返回步骤(I)的浸出工序循环使用。
4.根据权利要求I所述的高效除去红土镍矿浸出液中铁的方法，其特征在于所述步骤(I)所得浸出渣以及步骤(4)所得渣料用石灰中和至pH为7. 5 8. 5后送尾矿坝堆存。
全文摘要
本发明提供一种高效除去红土镍矿浸出液中铁的方法，经硫酸浸出后，用双氧水处理浸出液，使浸出液中的Fe2+氧化为Fe3+，再在浸出液中加入双飞粉浆料进行沉铁，固液分离后，得到渣料和除铁后的浸出液，从而完成红土镍矿浸出液的高效除铁。本发明除铁时间短，能耗低，不会生成胶体物质，过滤速度快，镍损失率低，不污染环境，投资省，操作简单，生产成本低，还能除去大部分硅、铝离子，得到的氢氧化镍中间产品，经常规萃取、除杂、净化、电积后，即获得高纯度电积镍，实现了低成本开发红土镍矿的目的。
文档编号C22B23/00GK102816927SQ20121031813
公开日2012年12月12日 申请日期2012年9月1日 优先权日2012年9月1日
发明者张仪, 文书明, 张新普, 杨德学, 匡炜, 罗光臣, 金正聪, 孔令洪, 张其海, 刘丹, 柏少军, 顾尚昆 申请人:昆明理工大学, 云南迪庆矿业开发有限责任公司