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CN1237641A - 由硫化镍精矿中提取镍、铜、钴、镁及制造镍铁的工艺 - Google Patents

由硫化镍精矿中提取镍、铜、钴、镁及制造镍铁的工艺 Download PDF

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CN1237641A
CN1237641A CN99108701A CN99108701A CN1237641A CN 1237641 A CN1237641 A CN 1237641A CN 99108701 A CN99108701 A CN 99108701A CN 99108701 A CN99108701 A CN 99108701A CN 1237641 A CN1237641 A CN 1237641A
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China
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cobalt
copper
ferronickel
making
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CN99108701A
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孙士俊
马忠诚
李韧
金永宪
李冬梅
赵凤英
栾军
张延丰
赵威
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JILIN PROV METALLURGICAL INST
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JILIN PROV METALLURGICAL INST
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    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
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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

由硫化镍精矿中提取镍、铜、钴、镁及制造镍铁的工艺
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：
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
按附图所示流程，各步工艺参数如下：1、硫酸化焙烧-浸出
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
    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     -
2、除铁
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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