含镍矿的综合利用方法技术

含镍矿的综合利用方法，属于矿物加工技术领域，按以下步骤进行：（1）将含镍矿磨细制成含镍细矿；（2）将含镍细矿与硫酸氢铵混合并加水制成矿浆；（3）在搅拌条件下加热反应；趁热过滤，获得固相和滤液；一次固相经水洗、烘干后获得高硅渣；（4）滤液中通入氨气或加入氨水分离出氢氧化铁，或进行除铁；（5）调节pH值为6.5~9，过滤分离出氢氧化镍；（6）将分离出镍的滤液蒸发结晶，获得硫酸铵固体。本发明专利技术的方法不添加助剂，可使含镍矿资源中氧化镍和铁有效浸出，达到了资源综合利用，整个过程没有废气、废液、废渣的排出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于矿物加工
，特别涉及。
技术介绍
镍是一种近似银白色的金属，具有良好的机械强度、铁磁性和延展性，能导电和导热，主要用来制造不锈钢和其它抗腐蚀合金，也可作为加氢催化剂和用于陶瓷制品、特种化学器皿等，是国家国防工业和航空工业不可或缺的战略物资。随着国民经济和航空、航天工业的快速发展，对镍的需求量越来越大，世界各地加速了对镍矿资源的开发力度，与此同时，优质含镍矿物资源储量不断降低，综合处理低品位含镍资源已迫在眉睫。目前处理镍矿的主要方法分为火法冶金工艺和湿法冶金工艺，火法冶金工艺主要有鼓风炉工艺、回转窑-电炉熔分工艺和炉外还原冶金镍铁工艺，湿法冶金工艺主要有还原焙烧-氨浸工艺和硫酸为介质的加压酸浸工艺；现有火法冶金工艺比较适合处理含镍量超过2%的镍矿资源，对低于1.5%的低品位矿物存在渣量大，能耗高等难题；现有湿法冶金工艺相对火法而言能耗低，环境友好，但存在工艺路线复杂、对设备工艺条件要求高、物料循环利用差等缺点。所以，针对低品位镍资源(如红土镍矿、镍黄铁矿、硅镁镍矿、针镍矿或黄镍矿等资源)开发更加经济的新工艺技术是目前行业研究的热点问题。
技术实现思路
针对现有含镍矿物资源在利用技术上存在的上述不足，本专利技术提供一种，通过将含镍矿与硫酸氢铵加热反应，将镍铁金属成分和硅分离，再用氨水逐步分离镍和铁，在步骤简单、能耗低和条件下，达到有效成分富集度高的效果。本专利技术的含镍资源的综合利用方法的第一种方案按以下步骤进行: 1、将含镍矿磨细至粒度-170目的部分占总量的90%以上，制成含镍细矿； 2、将含镍细矿与硫酸氢铵混合并加水制成矿浆，硫酸氢铵与含镍细矿的混合比例按硫酸氢铵与含镍细矿中NiO和Fe2O3的总量的摩尔比为5~18 ;水的加入量为含镍细矿和硫酸氢铵总重量的0.5^2倍； 3、将矿浆在搅拌条件下加热至8(T280°C进行反应，反应时间为5~240min;反应结束后趁热过滤，获得一次固相和一次滤液；一次固相经水洗、烘干后获得高硅渣； 4、在搅拌条件下向一次滤液中通入氨气或加入氨水，至一次滤液的pH值为3.0-4.8，然后过滤分离，获得二次固相和二次滤液，二次固相经水洗、烘干后获得氢氧化铁； 5、在搅拌条件下向二次滤液中通入氨气或加入氨水，至二次滤液的pH值为6.5~9，然后过滤分离，获得三次固相和三次滤液，三次固相经水洗、烘干后获得氢氧化镍； 6、将三次滤液蒸发结晶，获得硫酸铵固体。本专利技术的含镍资源的综合利用方法的第二种方案按以下步骤进行: 1、将含镍矿磨细至粒度-170目的部分占总量的90%以上，制成含镍细矿；2、将含镍细矿与硫酸氢铵混合并加水制成矿浆，硫酸氢铵与含镍细矿的混合比例按硫酸氢铵与含镍细矿中NiO和Fe2O3的总量的摩尔比为5~18 ;水的加入量为含镍细矿和硫酸氢铵总重量的0.5^2倍； 3、将矿浆在搅拌条件下加热至8(T280°C进行反应，反应时间为5~240min;反应结束后趁热过滤，获得一次固相和一次滤液；一次固相经水洗、烘干后获得高硅渣； 4、对一次滤液除铁，除铁后的物料过滤分离，获得除铁溶液；除铁是采用重结晶法、树脂交换法、萃取法、针铁矿法或黄铵铁矾法进行除铁，控制除铁溶液中铁离子含量< 20mg/L ； 5、在搅拌条件下向除铁溶液中通入氨气或加入氨水，至二次滤液的pH值为6.5~9，然后过滤分离，获得二次固相和二次滤液，二次固相经水洗、烘干后获得氢氧化镍； 6、将二次滤液蒸发结晶，获得硫酸铵固体。上述的第一种方案中的含镍矿是指红土镍矿、硅镁镍矿或硫化镍矿；其中红土镍矿按重量百分比含Ni 0.3~3.5% ;硅镁镍矿按重量百分比含Ni 0.8~4% ;硫化镍矿按重量百分比含Ni 0.3~10%。上述的第二种方案中的含镍矿是指红土镍矿，按重量百分比含Ni 0.3^3.5%。上述方法获得的硫酸铵固体加热至20(T40(TC，分解产生硫酸氢铵和氨气；硫酸氢铵直接作为制备矿浆的原料，氨气用于调节PH值，或者加水制成氨水后用于调节pH值。上述的氨水的 质量浓度为15~25%。上述方法中，第一种方案中的一次固相水洗、二次固相水洗和三次固相水洗是采用与固相同体积的水进行水洗，反复三次，水洗获得的洗液作为配制矿浆用水。上述方法中，第二种方案中的一次固相水洗和二次固相水洗是采用与固相同体积的水进行水洗，反复三次，水洗获得的洗液作为配制矿浆用水。上述方法中各步骤的烘干是指在11(T120°C烘干去除水分。上述方法获得的氢氧化镍直接作为产品，或焙烧制备氧化镍。上述方法获得的高硅渣用于制备高硅填料、白炭黑、硅胶、水玻璃、活性硅酸钙或偏硅酸钠。上述方法获得的氢氧化铁直接作为铁红产品，或作为炼铁原料。上述的第一种方案和第二种方案中，氢氧化镍中镍的收得率> 92%。上述的第一种方案中，氢氧化铁中铁的收得率> 90%。本专利技术的方法的有益效果为:不添加任何助剂，可使含镍矿资源中氧化镍和铁有效浸出，氧化镍的浸出率可达到92%以上，铁的浸出率可达90%以上；实现了硫酸铵的循环使用，得到氢氧化镍、优质炼铁原料氢氧化铁以及氧化硅富集程度高的高硅渣，达到了资源综合利用，整个过程没有废气、废液、废渣的排出；整体工艺主要为液相反应，能耗低，尤其适合含娃高的含镍资源。【附图说明】图1为本专利技术实施例1中的含镍矿综合利用的方法流示意图； 图2为本专利技术实施例2中的含镍矿综合利用的方法流示意图。【具体实施方式】本专利技术实施例中选用的红土镍矿按重量百分比含NiO 1.59%, MgO 20.88%, SiO240.57%, Fe2O3 21.83%,结晶水 10.22%，余量为其他。本专利技术实施例中选用的硅镁镍矿按重量百分比含NiO 1.95%，MgO 27.36%, SiO234.98%, Fe2O3 20.73%,结晶水 11.92%，余量为其他。本专利技术实施例中选 用的硫化镍矿按重量百分比含Ni 1.08%, Al2O3 4.54%, SiO230.18%, Fe 21.6%, S 7.60%, CaO 2.23%, MgO 19.72%,结晶水 8.52%，余量为其他。本专利技术实施例中采用的硫酸氢铵为硫酸铵加热分解制成，或为市购工业级产品；采用的硫酸铵为市购工业产品，或为滤液蒸发结晶制成；采用的氨水为市购工业产品，或硫酸铵加热分解获得氨气加水制成；采用的氨气为硫酸铵加热分解制成。实施例1 米用第一种方案； 将含镍矿磨细至粒度-170目的部分占总量的90%以上，制成含镍细矿；采用的含镍矿为红土镍矿； 将含镍细矿与硫酸氢铵混合并加水制成矿浆，硫酸氢铵与含镍细矿的混合比例按硫酸氢铵与含镍细矿中NiO和Fe2O3的总量的摩尔比为5 ;水的加入量为含镍细矿和硫酸氢铵总重量的0.5倍； 将矿浆在搅拌条件下加热至280°C进行反应，反应时间为5min ;反应结束后趁热过滤，获得一次固相和一次滤液；一次固相经水洗、烘干后获得高硅渣； 在搅拌条件下向一次滤液中通入氨气或加入氨水，至一次滤液的pH值为3.0，然后过滤分离，获得二次固相和二次滤液，二次固相经水洗、烘干后获得氢氧化铁； 在搅拌条件下向二次滤液中通入氨气或加入氨水，至二次滤液的pH值为6.5，然后过滤分离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含镍矿的综合利用方法，其特征在于按以下步骤进行：（1）将含镍矿磨细至粒度‑170目的部分占总量的90%以上，制成含镍细矿；（2）将含镍细矿与硫酸氢铵混合并加水制成矿浆，硫酸氢铵与含镍细矿的混合比例按硫酸氢铵与含镍细矿中NiO和Fe2O3的总量的摩尔比为5~18；水的加入量为含镍细矿和硫酸氢铵总重量的0.5~2倍；（3）将矿浆在搅拌条件下加热至80~280℃进行反应，反应时间为5~240min；反应结束后趁热过滤，获得一次固相和一次滤液；一次固相经水洗、烘干后获得高硅渣；（4）在搅拌条件下向一次滤液中通入氨气或加入氨水，至一次滤液的pH值为3.0~4.8，然后过滤分离，获得二次固相和二次滤液，二次固相经水洗、烘干后获得氢氧化铁；（5）在搅拌条件下向二次滤液中通入氨气或加入氨水，至二次滤液的pH值为6.5~9，然后过滤分离，获得三次固相和三次滤液，三次固相经水洗、烘干后获得氢氧化镍；（6）将三次滤液蒸发结晶，获得硫酸铵固体。

【技术特征摘要】
1.一种含镍矿的综合利用方法，其特征在于按以下步骤进行: (1)将含镍矿磨细至粒度-170目的部分占总量的90%以上，制成含镍细矿； (2)将含镍细矿与硫酸氢铵混合并加水制成矿浆，硫酸氢铵与含镍细矿的混合比例按硫酸氢铵与含镍细矿中NiO和Fe2O3的总量的摩尔比为5~18 ;水的加入量为含镍细矿和硫酸氢铵总重量的0.5^2倍； (3)将矿浆在搅拌条件下加热至8(T280°C进行反应，反应时间为5~240min;反应结束后趁热过滤，获得一次固相和一次滤液；一次固相经水洗、烘干后获得高硅渣； (4)在搅拌条件下向一次滤液中通入氨气或加入氨水，至一次滤液的pH值为3.0-4.8，然后过滤分离，获得二次固相和二次滤液，二次固相经水洗、烘干后获得氢氧化铁； (5)在搅拌条件下向二次滤液中通入氨气或加入氨水，至二次滤液的pH值为6.5~9，然后过滤分离，获得三次固相和三次滤液，三次固相经水洗、烘干后获得氢氧化镍； (6)将三次滤液蒸发结晶，获得硫酸铵固体。2.一种含镍矿的综合利用方法，其特征在于按以下步骤进行: (1)将含镍矿磨细至粒度-170目的部分占总量的90%以上，制成含镍细矿； (2)将含镍细矿与硫酸氢铵混合并加水制成矿浆，硫酸氢铵与含镍细矿的混合比例按硫酸氢铵与含镍细 中NiO和Fe2O3的总量的摩尔比为5~18 ;水的加入量为含镍细矿和硫酸氢铵总重量的0.5^2倍； (3)将矿浆在搅拌条件下加热至8(T280°C进行反应，反应时间为5~240min;反应结束后趁热过滤，获得一次固相和一次滤液；一次固相经水洗、烘干后获得高硅渣； (4)对一次滤液除铁，除铁后的物料过滤分离，获得除铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴玉胜，李来时，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21