《從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝》是中國恩菲工程技術有限公司於2009年11月5日申請的專利，該專利的申請號為2009102372084，公布號為CN101899571A，授權公布日為2010年12月1日，發明人是傅建國、李少龍、殷書岩、高保軍、陸業大、周永亮、周鳳娟、王敏學、劉金山。
《從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝》提供了一種從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝，包括將含鎳鈷礦石製成礦漿，進行酸浸，得到浸出漿液；將所述浸出漿液注入到常壓循環浸出槽內，向常壓循環浸出槽內加入中和劑以對浸出漿液進行中和；對中和後的浸出漿液進行固液分離，得到浸出液和浸出渣；對所述浸出液進行一段淨化以去除鐵、鋁，得到一段淨化液和含有鐵、鋁的一段淨化渣；對所述一段淨化液進行二段淨化以再次去除去剩餘鐵、鋁，得到二段淨化液和二段淨化渣；將所述二段淨化渣返回到所述常壓循環浸出槽內，以回收二段淨化渣中所含的有價金離屬；對所述二段淨化液進行沉鎳、鈷。該發明的工藝具有有價金屬回收率高、節約資源、工藝簡單的特點。
2016年12月7日，《從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝
- 公布號：CN101899571A
- 授權日：2010年12月1日
- 申請號：2009102372084
- 申請日：2009年11月5日
- 申請人：中國恩菲工程技術有限公司
- 地址：北京市海淀區復興路12號
- 發明人：傅建國、李少龍、殷書岩、高保軍、陸業大、周永亮、周鳳娟、王敏學、劉金山
- Int.Cl.：C22B3/20(2006.01)I、C22B3/46(2006.01)I、C22B23/00(2006.01)N
- 代理機構：北京清亦華智慧財產權代理事務所（普通合夥）
- 代理人：廖元秋
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,操作內容,實施案例,榮譽表彰,
專利背景
鎳、鈷是用途非常廣泛的有價金屬。從含鎳鈷的礦石中提取鎳、鈷的方法大體分為兩類，一類是火法冶煉，另一種是濕法冶煉。由於濕法冶煉具有能耗小、污染少、環保等優點，近年來得到了廣泛的使用。
酸浸出用於從含鎳鈷的礦石中提取鎳、鈷，主要包括用酸對含鎳鈷的礦石中提取鎳鈷礦石的礦漿進行酸浸，中和、過濾、淨化以及沉鎳鈷等。
但是，傳統的酸浸工藝中，對過濾得到的浸出液進行淨化（例如去除鐵等）得到的渣作為廢物丟棄，因此，淨化得到的渣中含有的鎳鈷等有價金屬也被丟棄，浪費了資源，降低鎳鈷等有價金屬的回收率。
發明內容
專利目的
《從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝》的目的在於提出一種鎳鈷等有價金屬回收率高、節約資源、工藝簡單的從含鎳鈷礦石的生產鎳鈷工藝。
技術方案
《從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝》所提供的含鎳鈷礦石的浸出工藝，包括如下步驟：A）將含鎳鈷礦石製成礦漿，進行酸浸，得到浸出漿液；B）將所述浸出漿液注入到常壓循環浸出槽內，向常壓循環浸出槽內加入中和劑以對浸出漿液進行中和；C）對中和的浸出漿液進行固液分離，得到浸出液和浸出渣；D）對所述浸出液進行一段淨化以去除鐵、鋁，得到一段淨化液和包含有鐵、鋁的一段淨化渣；E）對所述一段淨化液進行二段淨化以除去除剩餘鐵、鋁，得到二段淨化液和含有少量鐵、鋁的二段淨化渣；F）將所述二段淨化渣返回到所述常壓循環浸出槽內；和G）對所述二段淨化後液進行沉鎳、鈷。
上述工藝過程中，步驟D中對浸出液進行一段淨化後，所得一段淨化渣中的有價成分含量較低；但通過二段淨化後，雜質被進一步去除，使得二段淨化渣中的有價成分大大升高，這時所得的二段淨化渣具有較高的回收價值，因而將其返回到常壓循環浸出槽內，進行“中和→分離→一段淨化→二段淨化”的循環過程，以增加礦石中有價金屬的回收率。
根據《從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝》的一種實施方式，對二段淨化液進行沉鎳、鈷也可以採取兩段方式進行，即一段沉鎳、鈷，以得到含鎳、鈷的沉澱物；和對一段沉鎳、鈷後的淨化液進行二段沉鎳、鈷，且將二段沉鎳、鈷得到的含鎳、鈷的沉澱物返回到所述常壓循環浸出槽內。在一段沉鎳、鈷中所得到的含有鎳、鈷的沉澱物，可以經過常規的冶煉方法，得到有價金屬鎳、鈷的最終產品。然而由於一段沉鎳、鈷後液的有價成分的含量仍然較高，故而進行二段沉鎳、鈷，以增加有價金屬的回收率。二段沉鎳、鈷後所得沉澱物可返回到常壓循環浸出槽內，進行“中和→分離→一段淨化→二段淨化”的循環過程。
根據《從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝》的一種實施方式，所述一段沉鎳、鈷是通過將二段淨化液的酸度調節到pH7.0-7.8進行的。對二段淨化液的酸度調節可以通過向其中加入氫氧化鈣、碳酸鈣或它們的混合物來實現。
根據《從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝》的另一種實施方式，所述二段沉鎳、鈷是通過將一段沉鎳、鈷後的淨化液的酸度調節到pH8.1-8.5進行的。對一段沉鎳、鈷後的淨化液的酸鹼度調節可以通過向其中加入石灰乳來實現。
根據《從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝》的一個實施方式，該發明所提供的含鎳鈷礦石的浸出工藝，其中的所述一段淨化，可以通過將所述浸出液的酸度調節到pH3.6-4.0進行；其中的所述二段淨化，可以通過將所述一段淨化液的酸度調節到pH4.6-4.8進行的。根據《從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝》的一個方面，所述一段淨化和二段淨化中酸度的調節可以通過在反應物中加入石灰石而實現。
根據《從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝》的一個方面，該發明所提供的含鎳鈷礦石的浸出工藝，其中所述酸浸為加壓或常壓硫酸浸出。
改善效果
《從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝》所提供技術方案，具有如下優點：
1、由於在工藝中採用了分段淨化、分段沉鎳鈷，在常壓循環浸出槽內循環浸出，使得鎳、鈷等有價金屬成分回收率增加，產量提高。
2、工藝中採取的分段淨化（兩段淨化）和分段沉鎳、鈷（兩段沉鎳、鈷）的方式，逐步加入鹼性物質進行中和、沉澱、分離，這使得鹼性物質（中和劑）的消耗量得以減少，降低了生產成本。
附圖說明
圖1為《從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝》所提供的含鎳鈷礦石的兩段淨化浸出工藝的流程圖；
圖2為該發明所提供的含鎳鈷礦石的兩段淨化和兩段沉鎳、鈷浸出工藝的流程圖；
圖3為根據該發明實施例1的含鎳鈷礦石的兩段淨化浸出工藝的流程圖；
圖4為根據該發明實施例2的含鎳鈷礦石的兩段淨化和兩段沉鎳、鈷浸出工藝的流程圖；
圖5為根據該發明實施例3的含鎳鈷礦石的兩段淨化和兩段沉鎳、鈷浸出工藝的流程圖；
圖6為根據該發明所提供的含鎳鈷礦石的生產流程示意圖。
圖中符號說明如下：1、加壓（常壓）浸出釜；2、常壓循環浸出槽；3、濃密機；4、一段淨化槽；5、二段淨化槽；6、一段沉鎳鈷槽；7、二段沉鎳鈷槽。
技術領域
《從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝》涉及一種從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝尤其是涉及鎳鈷礦石浸出液的兩段淨化、二段沉鎳、鈷渣循環浸出工藝。
權利要求
1.一種從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝，包括如下步驟：
A）將含鎳鈷礦石製成礦漿，進行酸浸，得到浸出漿液；
B）將所述浸出漿液注入到常壓循環浸出槽內，向常壓循環浸出槽內加入中和劑以對浸出漿液進行中和；
C）對中和後的浸出漿液進行固液分離，得到浸出液和浸出渣；
D）對所述浸出液進行一段淨化以去除鐵、鋁，得到一段淨化液和含有鐵、鋁的一段淨化渣；
E）對所述一段淨化液進行二段淨化以再次去除去剩餘鐵、鋁，得到二段淨化液和二段淨化渣；
F）將所述二段淨化渣返回到所述常壓循環浸出槽內，以回收二段淨化渣中所含的有價金離屬；
G）對所述二段淨化液進行沉鎳、鈷。
2.根據權利要求1所述從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝，其特徵在於，所述沉鎳、鈷包括：一段沉鎳、鈷，以得到含鎳、鈷的沉澱物；和對一段沉鎳、鈷後的淨化液進行二段沉鎳、鈷，且將二段沉鎳、鈷得到的含鎳、鈷的沉澱物返回到所述常壓循環浸出槽內。
3.根據權利要求2所述的從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝，其特徵在於，所述一段沉鎳、鈷溶液是通過將酸度調節到pH7.6-7.8進行的。
4.根據權利要求3從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝，其特徵在於，所述二段淨化液的酸度調節是通過向其中加入氫氧化鈣、碳酸鈣或它們的混合物實現的。
5.根據權利要求2所述的從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝，其特徵在於，所述二段沉鎳、鈷是通過將一段沉鎳、鈷後的淨化液的酸度調節到pH8.1-8.5進行的。
6.根據權利要求5所述的從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝，其特徵在於，所述一段沉鎳、鈷後的淨化液的酸度調節是通過向其中加入石灰乳實現的。
7.根據權利要求1從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝，其特徵在於，步驟D中所述一段淨化，是通過將所述浸出液的酸鹼度調節到pH3.6-4.0進行的。
8.根據權利要求1從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝，其特徵在於，步驟E中所述二段淨化，是通過將所述一段淨化後液的酸鹼度調節到pH4.6-4.8進行的。
9.根據權利要求7或8中任意一項所述的從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝，其特徵在於，所述酸鹼度調節是通過在反應物中加入石灰石實現的。
10.根據權利要求1所述的從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝，其特徵在於，所述酸浸為常壓或加壓硫酸浸出。
實施方式
操作內容
下面參考圖1、2和圖6描述根據《從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝》實施例的含鎳鈷礦石的浸出工藝。
如圖1和圖6所示，首先，將含鎳鈷礦石製成礦漿，加入到加壓浸出釜1內進行加壓酸浸，得到浸出漿液，可選地，也可以在常壓浸出釜內進行常壓浸出，得到浸出漿液。將浸出漿液注入到常壓循環浸出槽2內，向常壓循環浸出槽2內加入中和劑，如採用石灰石，以對浸出漿液進行中和。對中和的浸出漿液進行固液分離，如採用濃密機3通過CCD逆流洗滌的方法進行固液分離，或者採用普通的重力沉降分離的方法，得到浸出液和浸出渣。
然後，將浸出液加入到一段淨化槽4內，並將浸出液的酸度調節到pH3.6-4.0，例如可以在浸出液中加入石灰石以調節浸出液的酸度，進行一段淨化以去除鐵、鋁，得到一段淨化液和一段淨化渣。一段淨化渣由於鎳、鈷等有價成分含量較低，可棄去。
在《從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝》中，雖然淨化是為了去除鐵、鋁等成分，但該領域的普通技術人員可以理解，如果含鎳鈷礦石中含有其他的不作為產品的成分，例如銅等，那么淨化也包括去除這些其他成分。此外，雖然以礦石中的鎳、鈷為目標產品進行回收，但是如果礦石中還含有其他需要回收的作為目標產品的有價金屬，也可以進行沉澱回收。
繼而，對一段淨化液進行二段淨化，將一段淨化液加入到二段淨化槽5內並且將酸度調節到pH4.6-4.8，例如可以在一段淨化液中加入石灰石以調節其酸度，進行二段淨化以去除剩餘鐵、鋁，得到二段淨化液和二段淨化渣。二段淨化渣由於所含的鎳、鈷等有價成分含量較高，因而返回到常壓循環浸出槽2內，再次進行上述反應。通過循環地、多次地淨化過程，可以有效地提高有價成分的回收效率。
然後，對二段淨化液進行沉鎳、鈷。
根據《從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝》的一個示例，沉鎳、鈷的反應也可以採用兩段式的方法，以提高鎳、鈷的收率。參見圖2和圖6所示，將二段淨化液加入到一段沉鎳鈷槽6內，並向二段淨化液中加入鹼性物質，如氫氧化鈣、碳酸鈣或它們的混合物，將二段淨化液的酸鹼度調節到pH7.0-7.8。得到的含鎳、鈷的沉澱物可以直接加工為產品。繼而對一段沉鎳、鈷後的淨化液進行二段沉鎳、鈷，將一段沉鎳、鈷後的淨化液加入到二段沉鎳鈷槽7內，並向其中加入鹼性物質，例如石灰乳，使得一段沉鎳、鈷後的淨化液的酸度調節到pH8.1-8.5。將二段沉鎳、鈷得到的含鎳、鈷的沉澱物返回到常壓循環浸出槽2內，再次進行常壓浸出、淨化和沉鎳鈷的過程，以提高有價金屬的回收率。
《從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝》由於採用了兩段淨化以及兩段沉鎳、鈷的工藝，互相配合使用，實現了礦漿的多次循環淨化回收，如此操作可以使得礦石中所含鎳、鈷等有價金屬成分得以有效地回收，使得產率大大提高。同時，整個工藝在分段淨化和分段沉鎳、鈷的過程中，逐步加入鹼性物質進行酸性浸出礦漿的中和、沉澱、分離，這使得鹼性物質，即中和劑的消耗量，相對於一次性加入中和劑而言，大大減少了，因而降低了生產成本。
實施案例
下面描述根據《從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝》的含鎳鈷礦石的浸出工藝的具體實施例。
實施例1
圖3示出了根據《從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝》一個實施例的工藝流程。參見圖3、圖6。
通過球磨對紅土鎳礦進行磨礦至90wt％的物料具有小於50微米的粒度。加入硫酸，在加壓浸出釜1內進行加壓浸出，壓力達到4-4.5兆帕，得到紅土鎳礦的硫酸浸出漿液。
將浸出漿液注入到常壓循環浸出槽2內，注入石灰石，以對硫酸浸出漿液進行中和。利用重力沉降分離的方法，對中和的浸出漿液進行固液分離，得到浸出液和浸出渣。
然後，向一段淨化槽4內的浸出液中加入石灰石，使其酸度達到pH3.8，進行一段淨化以去除鐵、鋁，得到一段淨化液和一段淨化渣。
繼而，將一段淨化液移入二段淨化槽5內，加入石灰石，將一段淨化液的酸鹼度調節到pH4.6-4.8，對所述一段淨化液進行二段淨化，以再次去除剩餘鐵、鋁，得到二段淨化液和二段淨化渣。二段淨化渣返回到常壓循環浸出槽2內，再次進行上述反應，以提高有價成分的提取效率。
最後，對二段淨化液進行沉鎳、鈷得到相應的產品。
實施例2
圖4示出了根據《從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝》一個實施例的工藝流程。參見圖4、圖6。
通過球磨對紅土鎳礦進行磨礦至85wt％的物料具有小於100微米的粒度。加入濃硫酸，在加壓浸出釜1中的壓力為4.4-5兆帕的條件下進行酸浸，形成紅土鎳礦的加壓硫酸浸出漿液。
將浸出漿液注入到常壓循環浸出槽2內，注入石灰石，以對加壓硫酸浸出漿液進行中和。採用濃密機3通過CCD逆流洗滌的方法，對中和的浸出漿液進行固液分離，得到浸出液和浸出渣。
然後，將浸出液移入一段淨化槽4內，加入石灰石，使其酸度達到pH3.8，進行一段淨化以去除鐵、鋁，得到一段淨化液和、一段淨化渣。
繼而，將一段淨化液移入二段淨化槽5內，加入石灰石，將一段淨化液的酸鹼度調節到pH4.6-4.8，對所述一段淨化液進行二段淨化，以再次去除剩餘鐵、鋁，得到二段淨化液和二段淨化渣。二段淨化渣返回到常壓循環浸出槽2內，再次進行上述反應，以提高有價成分的收率。
將二段淨化液移入一段沉鎳鈷槽6內，加入氫氧化鈣，將二段淨化液的酸鹼度調節到pH7，0-7.6進行一段沉鎳、鈷，得到含鎳、鈷的沉澱物可直接加工為產品。得到的一段沉鎳、鈷後液移入二段沉鎳鈷槽7內，加入石灰乳，將其酸鹼度調節到pH8.1-8.5，進行二段沉鎳、鈷，將二段沉鎳、鈷得到的含鎳、鈷的沉澱物返回到所述常壓循環浸出槽2內，再次進行上述淨化過程，以提高有價金屬的提取效率。
實施例3
圖5示出了依據《從含鎳鈷礦石生產鎳鈷的工藝》一個實施例的工藝流程。參見圖5、圖6。
通過球磨對紅土鎳礦進行磨礦至90wt％的物料具有小於85微米的粒度。將研磨後的紅土鎳礦投入到加壓浸出釜1中，加入濃硫酸，在釜內壓力為4-4.5兆帕的條件下進行攪拌浸出，形成紅土鎳礦的硫酸高壓浸出漿液。
將硫酸浸出漿液注入到常壓循環浸出槽2內，加入石灰石以對硫酸浸出漿液進行中和。將中和後的硫酸浸出漿液注入到濃密機3內，進行固液分離，得到的浸出渣棄去，浸出液注入到一段淨化槽4內。
然後，石灰石同時加入到一段淨化槽4內，使槽內反應物的酸度達到pH3.6，進行一段淨化以去除鐵、鋁，得到一段淨化液和一段淨化渣。所得一段淨化渣有價金屬成分含量較低，可棄去。將所得一段淨化液移入到二段淨化槽5內。
繼而，在二段淨化槽5內加入石灰石，使得其中的酸鹼度調節到pH4.5-4.8，對一段淨化液進行二段淨化，以再次去除剩餘鐵、鋁，得到二段淨化液和二段淨化渣。由於二段淨化渣中有價金屬成分含量較高，具有進一步回收利用的價值，因而返回到常壓循環浸出槽2內循環分離、淨化，以提高有價成分的提取效率。所得二段淨化後液被引入到一段沉鎳鈷槽6內，進行一段沉鎳、鈷。
