CN1237641A - 由硫化镍精矿中提取镍、铜、钴、镁及制造镍铁的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及对镍、铜、钴、镁等有色金属冶炼工艺的改进。镍精矿在流态化焙烧炉内进行硫酸化焙烧，然后用硫酸溶液加热搅拌浸出，再经过滤，使固液分离，浸渣经烘干后，在高温下还原，加入氧化钙造渣剂，炼出粗镍铁。采用纯碱脱硫，再经吹炼除杂得精镍铁、浸液以黄钠铁钒法除铁后生产电解铜，再以氯气氧化除钴后，钴渣经溶解萃取生产钴粉或氧化钴，溶液再经两段镍沉淀法进行镍、镁分离，沉淀的碳酸镍经溶解生产电解镍，沉淀的碱式碳酸镁用于生产碳酸镁。本发明提供的工艺，使镍、铜的总回收率达97%以上。镍铁的熔炼为我们开拓了一个新的途径，降低生产成本，经济效益明显增加。
Description
本发明涉及对镍、铜、钴、镁等有色金属冶炼工艺的改进。
我国镍资源丰富，其中86％为硫化镍矿床，伴生有铜、钴、镁、金、银、硫和铂族金属，可供开发利用。
对于镍精矿冶炼目前有火法和湿法两种。火法冶炼即将镍精矿直接熔炼成冰镍，再经电解制得电解镍，其成本高，其它有色金属如镁、钴等未回收：湿法冶炼已见国外有报导，将镍精矿通过硫酸化焙烧浸出或用氨浸还原提取镍，但镍浸出率低。
镍被广泛用于制作不锈钢、合金钢。随着炼钢技术的发展，已见国外有氧化镍矿进行预还原，再冶炼镍铁的工艺报导，代替用昂贵的电解镍、镍块或镍粉生产不锈钢、合金钢。西方发达国家烧结氧化镍和镍铁的产量比重已占到40％以上，而我国还是利用电解镍、镍块或镍粉来生产不锈钢、合金钢。
从查新结果看，由硫化镍精矿通过硫酸化焙烧浸出后，浸渣冶炼镍铁的工艺国内外未见有文献报导。
本发明的目的在于提供一种由硫化镍精矿中提取镍、铜、钴、镁及制造镍铁的工艺，可提高有色金属的回收率，降低生产成本，经济效益明显增加。
结合附图本发明是这样实现的。由硫化镍精矿通过硫酸化焙烧浸出后，浸渣用于冶炼镍铁，浸液用于提取镍、铜、钴、镁。
具体工艺是：镍精矿在流态化焙烧炉内进行硫酸化焙烧，使精矿砂内所含的镍、铜、钴等转变为水溶性硫酸盐。为使铁充分氧化，达到选择性浸出的目的，而又低于硫酸镍的分解温度，焙烧是在含氧较高，焙烧温度较低的条件下即500-700℃进行的。然后将焙砂用硫酸溶液加热搅拌浸出，再经过滤，使固液分离。40％的镍和其它有色金属被浸出，60％的镍留在浸渣里。
浸渣经烘干后作冶炼镍铁的原料。镍铁的冶炼是在高温下的还原过程。可在鼓风炉、回转窑或电炉中进行。浸渣在900℃温度下进行预还原加入适量的焦粉或煤来控制还原，炉料和含一氧化碳、二氧化碳的炉气接触，氧化镍和氧化铁还原成金属状态，加入适当比例的氧化钙造渣剂，在1550℃炼出粗镍铁。采用纯碱脱硫，再经吹炼除杂得精镍铁。精镍铁可在1650℃温度下铸型，含镍20-40％，含硫小于0.02％。
浸液首先以黄钠铁钒法除铁，铁渣返回硫酸化焙烧。除铁后的溶液电积铜粉生产电解铜。再以氯气氧化除钴后，钴渣经溶解萃取生产钴粉或氧化钴等产品。溶液再经两段镍沉淀法进行镍、镁分离。沉淀的碳酸镍经溶解生产电解镍。沉淀的碱式碳酸镁用于生产碳酸镁。湿法回收铜、钴、镍为成型工艺，在此不再累述。
本发明提供的工艺，使镍、铜的总回收率达97％以上。镍铁的熔炼为我们开拓了一个新的途径，降低生产成本，经济效益明显增加。
附图说明：
图1由硫化镍精矿中提取镍、铜、钴、镁及制造镍铁的工艺流程示意图
实施例：1、以吉林省赤板松镍矿作子料，所合成份如下：
按附图所示流程，各步工艺参数如下：1、硫酸化焙烧-浸出
| 组成 | Ni | Co | Cu | Fe | S | SiO2 | MgO | CaO |
| 含量％ | 5.53 | 0.087 | 1.31 | 22.07 | 15.47 | 26.63 | 10.91 | 2.41 |
焙烧粒度 原矿粒并 浸出温度 90℃
焙烧温度 680℃ 浸出时间 2小时
添加剂 4％Na2SO4浸出液固比 3∶1
浸出酸度 100g/l 浸出方式 两段逆流浸出
浸出结果
2、除铁
| Ni | Cu | Co | Fe | Mg | S | |
| 浸液成分g/l | 6.46 | 4.19 | 0.163 | 7.05 | - | - |
| 浸渣成分％ | 4.30 | 0.06 | 0.045 | 23.95 | 2.32 | 2.10 |
| 浸出率％ | 35.16 | 96.21 | 56.65 | 9.62 | 70.48 | - |
温度 90℃ 碱浓度 7％
搅拌时间 2小时 终点PH值 2.4
除铁率 95.38％3、除铜
温度 50℃ 电流强度 300A
槽电压 1.5-2.0V 电流密度 120-150A/m2
硫酸浓度 25-30g/l
除铜率 98.78％ 电解铜含量 99.99％4、除钴
温度 60℃ PH值 5.0
除钴率 96.77％5、镍镁分离
沉镍PH值 7.0 沉淀剂 碳酸钠
沉镁PH值 11.0 分离方式 两段沉淀法
镍沉淀率 99.33％ 镁沉淀率 98.20％
镍镁分离率 99.40％6、电解镍生产
电流强度 1500-1700A 阴极液PH值 3
电流密度 180-204A/m2 Ni2+浓度＞60g/l
温度 55-60℃ Na+浓度≤50g/l
槽电压 3.5-3.8V
电解镍含量 99.99％7、冶炼镍铁
预还原温度 900℃ 脱硫剂 碳酸钠
还原剂 褐煤 铸锭温度 1650℃
熔炼温度 1550℃ 造渣剂 生石灰
镍铁成分如下表
| 元素 | Ni | Cu | Co | Fe | S | C | P | Si |
| 含量％ | 27.20 | 0.53 | 0.53 | 67.94 | 0.02 | 0.25 | 0.01 | 0.11 |
按上述工艺Ni、Cu、Co、Mg总的回收率分别为：97.92％97.54％91.68％56.50％。镍铁的熔炼为我们开拓了一个新的途径，降低生产成本，经济效益明显增加。
Claims (1)
1、一种由硫化镍精矿中提取镍、铜、钴、镁及制造镍铁的工艺，其特征是镍精矿在流态化焙烧炉内进行硫酸化焙烧，然后用硫酸溶液加热搅拌浸出，再经过滤，使固液分离，浸渣经烘干后，在高温下还原，加入氧化钙造渣剂，在1550℃炼出粗镍铁，采用纯碱脱硫，再经吹炼除杂得精镍铁，浸液以黄钠铁钒法除铁，除铁后的溶液电积铜粉生产电解铜，再以氯气氧化除钴后，钴渣经溶解萃取生产钴粉或氧化钴，溶液再经两段镍沉淀法进行镍、镁分离，沉淀的碳酸镍经溶解生产电解镍，沉淀的碱式碳酸镁用于生产碳酸镁。
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| CN99108701A CN1237641A (zh) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | 由硫化镍精矿中提取镍、铜、钴、镁及制造镍铁的工艺 |
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