本发明属于化工和冶金的交叉领域,特别是涉及一种低成本回收红土镍矿中有价金属元素的工艺方法。
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镍是由瑞典矿物学家cronsted·a·f于1751年最早分离出来的。镍具有良好的力学性能、延展性能和化学稳定性能,被广泛应用在军事、航天工程和民用工业等领域。在军事领域,镍用于雷达、舰艇、坦克、导弹等军事器械制造;在航天工程领域,镍是制造飞机、航空发动机、高温合金材料、宇宙飞船等高精尖设施不可或缺的金属原料;在民用工业领域,镍常用于生产不锈钢、结构钢、耐热钢、防腐涂层等。由于镍性能优异、应用广泛,已经成为国防工业和航天工程领域中不可替代的战略金属资源,在工业建设和人类生存发展过程中占有极其重要的地位。
含镍矿石资源包括硫化镍矿和红土镍矿两类,硫化镍矿储量占比为30%,红土镍矿储量占比为70%。随着国民经济发展,镍的需求量与日俱增,目前镍产量70%来源于硫化镍矿,然而硫化镍矿资源日益减少,这种供需矛盾日益突出。红土镍矿储量丰富,易于开采,是未来镍的主要来源,充分开发利用红土镍矿资源具有重要的现实意义。红土镍矿处理工艺包括火法冶金和湿法冶金两种工艺,由于湿法冶金工艺具有能耗低、环境污染小、金属回收率高等优势而越来越受到人们的关注。
目前,褐铁型红土镍矿的处理工艺主要有还原焙烧—氨浸和硫酸加压浸出。还原焙烧—氨浸具有试剂可循环使用,能综合回收镍、钴、铁的优点,但镍、钴回收率低,生产能耗较高,钪无法回收利用。硫酸加压浸出的镍、钴浸出率高,但需在大于250℃的高温及4~5mpa的高压下完成;由于外加的浸出剂硫酸,部分转化为硫酸钙入渣,最终导致渣中铁含量显著降低和硫含量显著增高,是典型的增量流程,且硫酸钙造成设备结垢,需定期停产对高压釜除垢。目前,硫酸加压浸出渣大都采用深海填埋,带来了极大的环境压力和铁资源的严重浪费。硝酸法是在硫酸法基础上所发展出来的一种方法。硝酸盐的溶解度一般都比较高,因此不会有硫酸法加压釜结垢的问题。加上硝酸浸出后的红土镍矿渣其含硫、磷含量低,铁含量高,是一种高炉炼铁的好原料。硝酸法的出现从根本上解决了加压釜结垢问题和浸出渣的堆存问题,是一种很有前景的方法。但是硝酸相较于硫酸价格高,成本上的劣势遏制了硝酸法的推广。
中国专利申请cn110629022a公开了一种利用硝酸介质综合处理红土镍矿的方法。红土镍矿的原矿矿石进行破碎与细磨,从而得到矿粉
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