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紅土鎳礦的綜合利用方法

1588   編輯:中冶有色技術(shù)網(wǎng)   來源:廣東邦普循環(huán)科技有限公司  
2023-11-30 15:51:54
權(quán)利要求書: 1.一種紅土鎳礦的綜合利用方法,其特征在于:包括以下步驟:

(1)將紅土鎳礦進(jìn)行選礦得到鉻精礦、低鎳低鎂礦及高鎳高鎂礦,其中,所述鉻精礦中鉻含量≥20wt%,所述低鎳低鎂礦中的鎳含量≤1.5wt%、鎂含量≤3wt%,所述高鎳高鎂礦中的鎳含量≥1.5wt%、鎂含量>3wt%;

(2)濕法冶煉:將步驟(1)得到的所述低鎳低鎂礦制漿得到礦漿,對(duì)所述礦漿浸出,中和,連續(xù)逆流洗滌,固液分離得到濾液及濾渣,對(duì)所述濾液進(jìn)行中和除雜,得到鐵鋁渣及含鎳鈷的溶液,沉鎳鈷得到氫氧化鎳鈷;

(3)火法冶煉:將步驟(1)得到的所述高鎳高鎂礦破碎,篩分,干燥,煅燒,加入石膏,熔煉得到低冰鎳,再氧化吹煉得到高冰鎳

(4)將步驟(2)得到的濾渣及鐵鋁渣加入硫酸溶液中,過濾得到濾液及濾渣,將得的濾液蒸發(fā)濃縮得到水處理混凝劑,從得到的濾渣中分離石膏回用到步驟(3)的熔煉工序中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅土鎳礦的綜合利用方法,其特征在于:步驟(1)中,所述選礦為采用槽式洗礦機(jī)選礦、螺旋溜槽選礦或搖床選礦中的其中一種進(jìn)行選礦。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅土鎳礦的綜合利用方法,其特征在于:步驟(2)中,所述礦漿的固含量為30wt%?40wt%,粒度為8um的顆粒占總固體的質(zhì)量比>80%。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅土鎳礦的綜合利用方法,其特征在于:所述高鎳高鎂礦的含水率為30wt%?40wt%,所述高鎳高鎂礦破碎后的粒度小于25mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅土鎳礦的綜合利用方法,其特征在于:步驟(2)中,所述浸出包括氧壓浸出或高壓浸出。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種紅土鎳礦的綜合利用方法,其特征在于:所述氧壓浸出的溫度為170?185℃,浸出壓力為1.8?2.0MPa,浸出時(shí)間為0.5?2.0h。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種紅土鎳礦的綜合利用方法,其特征在于:所述高壓浸出的溫度為250?260℃,浸出壓力為4.3?5.2MPa,浸出時(shí)間為0.5?2.0h。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅土鎳礦的綜合利用方法,其特征在于:步驟(2)中,所述連續(xù)逆流洗滌前的中和是指加入石灰石漿進(jìn)行中和,加入石灰石漿中和后的pH值為1.5?

2.0。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅土鎳礦的綜合利用方法,其特征在于:所述連續(xù)逆流洗滌是指利用濃密機(jī)進(jìn)行六級(jí)或七級(jí)逆流洗滌,其中一級(jí)濃密機(jī)溢流進(jìn)除鐵鋁工序,末級(jí)濃密機(jī)底流進(jìn)尾渣中和工序處理。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅土鎳礦的綜合利用方法,其特征在于:步驟(2)中,所述中和除雜是指向所述濾液中加入石灰石漿及含有SO2的混合氣體進(jìn)行中和除雜,控制反應(yīng)的pH為3.5?4.5,反應(yīng)溫度為55?65℃。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種紅土鎳礦的綜合利用方法,其特征在于:步驟(2)中,所述混合氣體為壓縮空氣和SO2氣體的混合,所述混合氣體中SO2的體積占比為0.5%?1%,所述混合氣體的壓強(qiáng)為0.2?0.5MPa。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅土鎳礦的綜合利用方法,其特征在于:步驟(2)中,向含鎳鈷的溶液中加入氧化鎂進(jìn)行沉鎳鈷,控制反應(yīng)的pH為6.5?7.5。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅土鎳礦的綜合利用方法,其特征在于:步驟(3)中,所述干燥的溫度為350?400℃,所述高鎳高鎂礦經(jīng)過干燥后,含水率為20wt%?22wt%。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅土鎳礦的綜合利用方法,其特征在于:步驟(3)中,煅燒時(shí)加入還原劑及石灰石進(jìn)行煅燒,煅燒后得到焙砂,所述還原劑為蘭炭和無煙煤中的至少一種。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅土鎳礦的綜合利用方法,其特征在于:步驟(3)中,所述煅燒是在回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行,所述煅燒的溫度為750?850℃,煅燒的時(shí)間為1?3h。

16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅土鎳礦的綜合利用方法,其特征在于:步驟(3)中,煅燒時(shí)加入的高鎳高鎂礦、還原劑及石灰石的質(zhì)量比為100:(5?10):(1?10)。

17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的一種紅土鎳礦的綜合利用方法,其特征在于:步驟(3)中,所述熔煉是在側(cè)吹爐中進(jìn)行,具體為將焙砂加入到側(cè)吹爐中,同時(shí)側(cè)吹加入硫磺、還原劑及石膏。

18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅土鎳礦的綜合利用方法,其特征在于:步驟(3)中,所述熔煉的溫度為1500?1600℃,熔煉的時(shí)間為2?3h。

19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的一種紅土鎳礦的綜合利用方法,其特征在于:步驟(3)中,所述熔煉時(shí)加入的焙砂:硫磺:還原劑:石膏的質(zhì)量比為100:(2?10):(5?10):(5?10)。

20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅土鎳礦的綜合利用方法,其特征在于:步驟(3)中,得到的所述低冰鎳中鎳的含量為12wt%?30wt%。

21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅土鎳礦的綜合利用方法,其特征在于:步驟(3)中,通過鋼包轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)爐進(jìn)行間斷吹煉或采用頂吹爐進(jìn)行連續(xù)作業(yè)生產(chǎn)高冰鎳。

22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅土鎳礦的綜合利用方法,其特征在于:步驟(3)中,所述氧化吹煉的溫度為1300?1400℃,吹煉的時(shí)間為6?8h。

23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅土鎳礦的綜合利用方法,其特征在于:步驟(3)中,得到的所述高冰鎳中鎳的含量為60wt%?75wt%。

24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅土鎳礦的綜合利用方法,其特征在于:步驟(3)中,吹煉產(chǎn)生的吹煉渣返回到熔煉工序中用于制備低冰鎳,吹煉渣中鎳含量為0.6wt%?1.5wt%。

25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅土鎳礦的綜合利用方法,其特征在于:步驟(3)中,熔煉工序中側(cè)吹爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔夥祷氐届褵ば虻幕剞D(zhuǎn)窯中作為熱源使用,熔煉工序中產(chǎn)生的高溫?zé)煔獾臏囟仍?100?1300℃。

26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅土鎳礦的綜合利用方法,其特征在于:步驟(3)中,煅燒工序熱利用后的煙氣經(jīng)石灰石脫硫處理后排放。

27.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅土鎳礦的綜合利用方法,其特征在于:步驟(3)中,煅燒工序回轉(zhuǎn)窯煙氣處理后留下的石膏渣經(jīng)干燥后加入到熔煉工序側(cè)吹爐中,參與低冰鎳的硫化與造渣。

28.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅土鎳礦的綜合利用方法,其特征在于:步驟(4)中,所述硫酸溶液的濃度為10wt%?30wt%。

說明書: 一種紅土鎳礦的綜合利用方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本公開屬于紅土鎳礦冶金技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種紅土鎳礦的綜合利用方法。背景技術(shù)[0002] 近年來,隨著新能源電動(dòng)汽車和消費(fèi)類電子產(chǎn)品的不斷推廣和普及,全球鋰離子二次電池需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增長,作為鋰離子二次電池的關(guān)鍵材料—鎳及鎳基化合物需求旺盛。目前市場上的鎳產(chǎn)品原料供應(yīng)量以紅土鎳礦為主,占比達(dá)到65%以上。[0003] 紅土鎳礦的冶煉主要有火法和濕法冶煉兩大類。常規(guī)的火法冶煉主要是采用回轉(zhuǎn)窯預(yù)還原?電爐冶煉工藝(RKEF),該工藝的優(yōu)點(diǎn)是鎳鐵產(chǎn)品的質(zhì)量好,工藝流程相對(duì)簡單;缺點(diǎn)為能耗較高,僅適用于處理鎳品位較高的紅土鎳礦,并且不能回收鈷。濕法冶煉主要是利用高壓酸浸工藝。高壓酸浸工藝在處理含鈷、鐵較高的低品位紅土鎳礦上具有較大的優(yōu)勢,耗能較低;缺點(diǎn)是建廠成本較高,由于生產(chǎn)過程中易發(fā)生腐蝕和結(jié)垢現(xiàn)象,要定期維護(hù)高壓釜設(shè)備,因此現(xiàn)有的火法和濕法冶煉工藝在對(duì)紅土鎳礦的冶煉過程中均存在明顯不足。

發(fā)明內(nèi)容[0004] 本公開旨在至少解決相關(guān)技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此,本公開提出一種紅土鎳礦的綜合利用方法,該方法根據(jù)火法和濕法冶煉的工藝特點(diǎn),對(duì)其流程進(jìn)行了合理的優(yōu)化,對(duì)濕法冶煉中產(chǎn)生的鐵鋁渣進(jìn)行處理并用作火法冶煉及水處理原料,把原作為危廢處理的鐵鋁渣變廢為寶,提高其經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值,減少對(duì)環(huán)境的污染。[0005] 本公開的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:[0006] 一種紅土鎳礦的綜合利用方法,包括以下步驟:[0007] (1)將紅土鎳礦進(jìn)行選礦得到鉻精礦、低鎳低鎂礦及高鎳高鎂礦,其中,所述鉻精礦中鉻含量≥20wt%,所述低鎳低鎂礦中的鎳含量≤1.5wt%、鎂含量≤3wt%,所述高鎳高鎂礦中的鎳含量≥1.5wt%、鎂含量>3wt%;[0008] (2)濕法冶煉:將步驟(1)得到的所述低鎳低鎂礦制漿得到礦漿,對(duì)所述礦漿浸出,中和,連續(xù)逆流洗滌,固液分離得到濾液及濾渣,對(duì)所述濾液進(jìn)行中和除雜,得到鐵鋁渣及含鎳鈷的溶液,沉鎳鈷得到氫氧化鎳鈷;[0009] (3)火法冶煉:將步驟(1)得到的所述高鎳高鎂礦破碎,篩分,干燥,煅燒,加入石膏,熔煉得到低冰鎳,再氧化吹煉得到高冰鎳;[0010] (4)將步驟(2)得到的濾渣及鐵鋁渣加入硫酸溶液中,過濾得到濾液及濾渣,將得的濾液蒸發(fā)濃縮得到水處理混凝劑,從得到的濾渣中分離石膏回用到步驟(3)的熔煉工序中。[0011] 在一實(shí)施例,步驟(1)中,所述選礦為采用槽式洗礦機(jī)選礦、螺旋溜槽選礦或搖床選礦中的其中一種進(jìn)行選礦。[0012] 在一實(shí)施例,步驟(2)中,所述礦漿的固含量為30wt%?40wt%,粒度為8um的顆粒占總固體的質(zhì)量比>80%。[0013] 在一實(shí)施例,所述高鎳高鎂礦的含水率為30wt%?40wt%,所述高鎳高鎂礦破碎后的粒度小于25mm。[0014] 在一實(shí)施例,步驟(2)中,所述浸出包括氧壓浸出或高壓浸出。[0015] 在一實(shí)施例,所述氧壓浸出的溫度為170?185℃,浸出壓力為1.8?2.0MPa,浸出時(shí)間為0.5?2.0h。[0016] 在一實(shí)施例,所述高壓浸出的溫度為250?260℃,浸出壓力為4.3?5.2MPa,浸出時(shí)間為0.5?2.0h。[0017] 在一實(shí)施例,步驟(2)中,所述連續(xù)逆流洗滌前的中和是指加入石灰石漿進(jìn)行中和,加入石灰石漿中和后的pH值為1.5?2.0。[0018] 在一實(shí)施例,步驟(2)中,所述連續(xù)逆流洗滌是指利用濃密機(jī)進(jìn)行六級(jí)或七級(jí)逆流洗滌,其中一級(jí)濃密機(jī)溢流進(jìn)除鐵鋁工序,末級(jí)濃密機(jī)底流進(jìn)尾渣中和工序處理。[0019] 在一實(shí)施例,步驟(2)中,所述中和除雜是指向所述濾液中加入石灰石漿及含有SO2的混合氣體進(jìn)行中和除雜,控制反應(yīng)的pH為3.5?4.5,反應(yīng)溫度為55?65℃。[0020] 在一實(shí)施例,步驟(2)中,所述混合氣體為壓縮空氣和SO2氣體的混合,所述混合氣體中SO2的體積占比為0.5%?1%,所述混合氣體的壓強(qiáng)為0.2?0.5MPa。[0021] 在一實(shí)施例,步驟(2)中,向含鎳鈷的溶液中加入氧化鎂進(jìn)行沉鎳鈷,控制反應(yīng)的pH為6.5?7.5。[0022] 在一實(shí)施例,步驟(3)中,所述干燥的溫度為350?400℃,所述高鎳高鎂礦經(jīng)過干燥后,含水率為20wt%?22wt%。[0023] 在一實(shí)施例,步驟(3)中,煅燒時(shí)加入還原劑及石灰石進(jìn)行煅燒,煅燒后得到焙砂,所述還原劑為蘭炭和無煙煤中的至少一種。[0024] 在一實(shí)施例,步驟(3)中,所述煅燒是在回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行,所述煅燒的溫度為750?850℃,煅燒的時(shí)間為1?3h,煅燒后出窯時(shí),所述焙砂的溫度為700?750℃。[0025] 在一實(shí)施例,步驟(3)中,煅燒時(shí)加入的高鎳高鎂礦、還原劑及石灰石的質(zhì)量比為100:(5?10):(1?10)。

[0026] 在一實(shí)施例,步驟(3)中,所述熔煉是在側(cè)吹爐中進(jìn)行,具體為將焙砂加入到側(cè)吹爐中,同時(shí)側(cè)吹加入硫磺、還原劑及石膏。[0027] 在一實(shí)施例,步驟(3)中,所述熔煉的溫度為1500?1600℃,熔煉的時(shí)間為2?3h。[0028] 在一實(shí)施例,步驟(3)中,所述熔煉時(shí)加入的焙砂:硫磺:還原劑:石膏的質(zhì)量比為100:(2?10):(5?10):(5?10)。

[0029] 在一實(shí)施例,步驟(3)中,得到的所述低冰鎳中鎳的含量為12wt%?30wt%。[0030] 在一實(shí)施例,步驟(3)中,熔煉出爐后,所述低冰鎳的溫度為1400?1500℃。[0031] 在一實(shí)施例,步驟(3)中,通過鋼包轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)爐進(jìn)行間斷吹煉或采用頂吹爐進(jìn)行連續(xù)作業(yè)生產(chǎn)高冰鎳。[0032] 在一實(shí)施例,步驟(3)中,所述氧化吹煉的溫度為1300?1400℃,吹煉的時(shí)間為6?8h。

[0033] 在一實(shí)施例,步驟(3)中,得到的所述高冰鎳中鎳的含量為60wt%?75wt%。[0034] 在一實(shí)施例,步驟(3)中,吹煉產(chǎn)生的吹煉渣返回到熔煉工序中用于制備低冰鎳。吹煉渣中鎳含量為0.6wt%?1.5wt%。

[0035] 在一實(shí)施例,步驟(3)中,熔煉工序中側(cè)吹爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔夥祷氐届褵ば虻幕剞D(zhuǎn)窯中作為熱源使用,熔煉工序中產(chǎn)生的高溫?zé)煔獾臏囟仍?100?1300℃。[0036] 在一實(shí)施例,步驟(3)中,煅燒工序熱利用后的煙氣經(jīng)石灰石脫硫處理后排放。[0037] 在一實(shí)施例,步驟(3)中,煅燒工序回轉(zhuǎn)窯煙氣處理后留下的石膏渣經(jīng)干燥后加入到熔煉工序側(cè)吹爐中,參與低冰鎳的硫化與造渣。[0038] 在一實(shí)施例,步驟(4)中,所述硫酸溶液的濃度為10wt%?30wt%。[0039] 在一實(shí)施例,一種紅土鎳礦的綜合利用方法,包括以下步驟:[0040] (1)將紅土鎳礦進(jìn)行選礦得到鉻精礦、低鎳低鎂礦及高鎳高鎂礦,所述鉻精礦中鉻含量≥20wt%,所述低鎳低鎂礦中的鎳含量≤1.5wt%、鎂含量≤3wt%,所述高鎳高鎂礦的鎳含量≥1.5wt%、鎂含量>3wt%;[0041] (2)濕法冶煉:將步驟(1)得到的所述低鎳低鎂礦制漿得到礦漿,然后進(jìn)行氧壓浸出或高壓浸出,加入石灰石漿進(jìn)行中和,再進(jìn)行連續(xù)逆流洗滌后,固液分離得到濾液及濾渣,向所述濾液中加入石灰石漿及含有SO2的混合氣體,得到鐵鋁渣及含鎳鈷的溶液,在含鎳鈷的溶液中加入氧化鎂,得到氫氧化鎳鈷;[0042] (3)火法冶煉:將步驟(1)得到的所述高鎳高鎂礦破碎,篩分,干燥后加入還原劑及石灰石,煅燒得到焙砂,再加入還原劑、硫磺及石膏后熔煉得到低冰鎳,再將所述低冰鎳氧化吹煉得到高冰鎳;[0043] (4)將步驟(2)得到的濾渣及鐵鋁渣加入硫酸溶液中,過濾得到濾液及濾渣,將得的濾液蒸發(fā)濃縮得到水處理混凝劑,從得到的濾渣中分離石膏回用到步驟(3)的熔煉工序中。[0044] 本公開的有益效果是:[0045] (1)本公開一種紅土鎳礦的綜合利用方法通過選礦對(duì)紅土鎳礦進(jìn)行分選,對(duì)鎳含量不同的紅土鎳礦采用不同的冶煉方法,降低了生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)穩(wěn)定性;其中,鉻精礦可直接外售,低鎳低鎂礦制成礦漿送往濕法冶煉,高鎳高鎂礦送往火法冶煉;濕法冶煉中礦漿經(jīng)過高壓酸浸或氧壓浸出、浸出中和、連續(xù)逆流洗滌、中和除雜、沉鎳鈷工序制得氫氧化鎳鈷;火法冶煉中紅土鎳礦經(jīng)過干燥窯干燥、回轉(zhuǎn)窯煅燒、側(cè)吹爐熔煉、轉(zhuǎn)爐或頂吹爐氧化吹煉制得高冰鎳;同時(shí)根據(jù)濕法及火法冶煉的工藝特點(diǎn),對(duì)工藝進(jìn)行優(yōu)化:[0046] 濕法冶煉中連續(xù)逆流洗滌后的濾液,濾液的pH在3左右,濾液中Fe離子濃度為3?5g/L,本公開采用水解法除Fe,水解法除鐵相較于黃鈉鐵礬除鐵其生產(chǎn)的渣量更少,除去濾+

液中的鐵鋁時(shí)控制pH為3.5?4.5,溫度55?65℃,加入石灰石漿中和水解反應(yīng)產(chǎn)生的H。反應(yīng)如下:

[0047] 2FeSO4+O2+2H2O=2FeOOH+2H2SO4;[0048] Al2(SO4)3+6H2O=2Al(OH)3+3H2SO4;[0049] H2SO4+CaCO3=CaSO4+H2O+CO2;[0050] 鐵鋁渣主要成分為FeOOH、Al(OH)3、CaSO4,以往做法中產(chǎn)生的鐵鋁渣均作為危廢進(jìn)行處理,需要耗費(fèi)大量人力物力財(cái)力,本公開在鐵鋁渣中加入稀硫酸,鐵、鋁溶解為硫酸鹽,不溶的CaSO4(石膏)固液分離并干燥后加入到富氧側(cè)吹爐熔煉工序中,在高溫下CaSO4分解為氧化鈣及二氧化硫,參與低冰鎳硫化,同時(shí)氧化鈣作為造渣劑使用;而鐵、鋁硫酸鹽溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮后作為水處理的混凝劑使用;鐵鋁渣中夾帶的少量鎳、鈷與鐵鋁硫酸鹽溶液一同進(jìn)入水處理中,進(jìn)入循環(huán)回收工序。[0051] (2)本公開根據(jù)紅土鎳礦中鎳含量的不同,分別采用濕法及火法冶煉,其中,火法冶煉采用富氧側(cè)吹法生產(chǎn)高冰鎳,代替了傳統(tǒng)的RKEF冶煉鎳鐵,相比之富氧側(cè)吹法能耗更低,對(duì)紅土鎳礦品位的要求也更低,產(chǎn)品高冰鎳在進(jìn)行后續(xù)生產(chǎn)具有更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值;同時(shí)根據(jù)火法、濕法的工藝特點(diǎn),對(duì)流程進(jìn)行了優(yōu)化,將濕法冶煉中產(chǎn)生的鐵鋁渣進(jìn)行分離,得到的硫酸鈣經(jīng)干燥后加入到富氧側(cè)吹爐中參與低冰鎳的硫化與造渣,而鐵鋁轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩猁}溶液作為冶煉廠水處理的混凝劑;濕法冶煉中煙氣脫硫后產(chǎn)生的石膏渣亦加入到富氧側(cè)吹爐中利用;此法實(shí)現(xiàn)了資源的綜合利用,提高了紅土鎳礦的開采價(jià)值,降低產(chǎn)品成本。附圖說明[0052] 圖1為本公開實(shí)施例1的流程示意圖。具體實(shí)施方式[0053] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本公開做進(jìn)一步的說明。[0054] 實(shí)施例1:[0055] 一種紅土鎳礦的綜合利用方法,如圖1所示,包括以下步驟:[0056] (1)將紅土鎳礦通過槽式洗礦機(jī)選礦得到鉻精礦、低鎳低鎂礦及高鎳高鎂礦,其中鉻精礦中鉻含量≥20wt%,可直接外售,低鎳低鎂礦的成分的質(zhì)量占比如下表1?1:[0057] 表1?1:低鎳低鎂礦的成分[0058][0059] 高鎳高鎂礦的成分的質(zhì)量占比如下表1?2:[0060] 表1?2:高鎳高鎂礦的成分[0061][0062] (2)濕法冶煉:將步驟(1)得到的低鎳低鎂礦調(diào)制成固含量為35%的礦漿,粒度為8um的顆粒占總固體的質(zhì)量比>80%,在250℃,4.5MPa的溫壓下高壓浸出1h,高壓浸出后,加入石灰石漿,中和浸出工序中多余的酸,中和后pH值控制在1.5,再進(jìn)行六級(jí)連續(xù)逆流洗滌后,固液分離得到濾液及濾渣,向?yàn)V液中加入石灰石漿及由壓縮空氣和SO2組成的混合氣體,混合氣體中SO2的體積占比為0.8%,混合氣體的壓強(qiáng)為0.3MPa,控制反應(yīng)的pH為4,反應(yīng)溫度為60℃,得到鐵鋁渣及含鎳鈷的溶液,在含鎳鈷的溶液中加入氧化鎂,控制反應(yīng)的pH為

7,得到鎳鈷中間產(chǎn)品,鎳鈷中間產(chǎn)品的成分的質(zhì)量占比如下表1?3;

[0063] 表1?3:鎳鈷中間產(chǎn)品的成分[0064][0065] (3)火法冶煉:步驟(1)得到的高鎳高鎂礦的含水率為35wt%,將高鎳高鎂礦破碎到粒度小于20mm,篩分,經(jīng)過干燥窯脫除自由水及部分結(jié)晶水,干礦含水率為20%,干燥后加入蘭炭及石灰石,按照高鎳高鎂礦:蘭炭:石灰石的質(zhì)量比為100:10:5配料加入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行煅燒,煅燒的溫度為800℃,煅燒的時(shí)間為2h,預(yù)還原制得焙砂,而后進(jìn)入富氧側(cè)吹爐,加入濕法冶煉鐵鋁渣中分離出來的石膏及煙氣脫硫產(chǎn)生的石膏渣,并加入硫磺及蘭炭熔煉,熔煉的溫度為1550℃,熔煉的時(shí)間為3h,得到低冰鎳,其中焙砂:蘭炭:硫磺:石膏質(zhì)量比為100:10:6:8,低冰鎳通過鋼包轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)爐進(jìn)入轉(zhuǎn)爐氧化吹煉得到高冰鎳產(chǎn)品,氧化吹煉的溫度為1300℃,吹煉的時(shí)間為8h,吹煉渣返回到富氧側(cè)吹爐中,吹煉渣中鎳含量為1.0wt%,熔煉工序中側(cè)吹爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔夥祷氐届褵ば虻幕剞D(zhuǎn)窯中作為熱源使用,熔煉工序中產(chǎn)生的高溫?zé)煔獾臏囟仍?200℃左右,煅燒工序熱利用后的煙氣經(jīng)石灰石脫硫處理后排放,制得的高冰鎳產(chǎn)品的成分的質(zhì)量占比如下表1?4;

[0066] 表1?4:高冰鎳產(chǎn)品的成分[0067][0068] (4)將步驟(2)得到的濾渣及鐵鋁渣加入到濃度為20wt%硫酸溶液中,過濾得到濾液及濾渣,將得的濾液蒸發(fā)濃縮得到水處理混凝劑,從得到的濾渣中分離石膏回用到步驟(3)的熔煉工序中。[0069] 實(shí)施例1的濕法冶煉對(duì)鎳的回收率為94%,火法冶煉對(duì)鎳的回收率為90%。[0070] 實(shí)施例2:[0071] 一種紅土鎳礦的綜合利用方法,包括以下步驟:[0072] (1)將紅土鎳礦通過螺旋溜槽選礦得到鉻精礦、低鎳低鎂礦及高鎳高鎂礦,其中鉻精礦中鉻含量≥20wt%,可直接外售,低鎳低鎂礦的成分的質(zhì)量占比如下表2?1:[0073] 表2?1:低鎳低鎂礦的成分[0074][0075] 高鎳高鎂礦的成分的質(zhì)量占比如下表2?2:[0076] 表2?2:高鎳高鎂礦的成分[0077][0078] (2)濕法冶煉:將步驟(1)得到的低鎳低鎂礦調(diào)制成固含量為35%的礦漿,粒度為8um的顆粒占總固體的質(zhì)量比>80%,在180℃,1.8MPa的溫壓下氧壓浸出1h,高壓浸出后,加入石灰石漿,中和浸出工序中多余的酸,中和后pH值控制在1.5,再進(jìn)行六級(jí)連續(xù)逆流洗滌后,固液分離得到濾液及濾渣,向?yàn)V液中加入石灰石漿及由壓縮空氣和SO2組成的混合氣體,混合氣體中SO2的體積占比為0.8%,混合氣體的壓強(qiáng)為0.3MPa,控制反應(yīng)的pH為4,反應(yīng)溫度為60℃,得到鐵鋁渣及含鎳鈷的溶液,在含鎳鈷的溶液中加入氧化鎂,控制反應(yīng)的pH為

7,得到鎳鈷中間產(chǎn)品,鎳鈷中間產(chǎn)品的成分的質(zhì)量占比如下表2?3;

[0079] 表2?3:鎳鈷中間產(chǎn)品的成分[0080][0081] (3)火法冶煉:步驟(1)得到的高鎳高鎂礦的含水率為35wt%,將高鎳高鎂礦破碎到粒度小于20mm,篩分,經(jīng)過干燥窯脫除自由水及部分結(jié)晶水,干礦含水率為20%,干燥后加入蘭炭及石灰石,按照高鎳高鎂礦:蘭炭:石灰石的質(zhì)量比為100:10:5配料加入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行煅燒,煅燒的溫度為800℃,煅燒的時(shí)間為2h,預(yù)還原制得焙砂,而后進(jìn)入富氧側(cè)吹爐,加入濕法冶煉鐵鋁渣中分離出來的石膏及煙氣脫硫產(chǎn)生的石膏渣,并加入硫磺及蘭炭熔煉,熔煉的溫度為1550℃,熔煉的時(shí)間為3h,得到低冰鎳,其中焙砂:蘭炭:硫磺:石膏質(zhì)量比為100:10:6:8,低冰鎳通過鋼包轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)爐進(jìn)入轉(zhuǎn)爐氧化吹煉得到高冰鎳產(chǎn)品,氧化吹煉的溫度為1400℃,吹煉的時(shí)間為6h,吹煉渣返回到富氧側(cè)吹爐中,吹煉渣中鎳含量為1.0wt%,熔煉工序中側(cè)吹爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔夥祷氐届褵ば虻幕剞D(zhuǎn)窯中作為熱源使用,熔煉工序中產(chǎn)生的高溫?zé)煔獾臏囟仍?200℃左右,煅燒工序熱利用后的煙氣經(jīng)石灰石脫硫處理后排放,制得的高冰鎳產(chǎn)品的成分的質(zhì)量占比如下表2?4;

[0082] 表2?4:高冰鎳產(chǎn)品的成分[0083][0084] (4)將步驟(2)得到的濾渣及鐵鋁渣加入到濃度為20wt%硫酸溶液中,過濾得到濾液及濾渣,將得的濾液蒸發(fā)濃縮得到水處理混凝劑,從得到的濾渣中分離石膏回用到步驟(3)的熔煉工序中。[0085] 實(shí)施例2的濕法冶煉對(duì)鎳的回收率為93.5%,火法冶煉對(duì)鎳的回收率為89%。



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“紅土鎳礦的綜合利用方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
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