从氧化的含金属原料中回收金属制造技术

本发明专利技术提供了一种用于从氧化的含金属原料中回收目标金属的方法，该方法包括如下步骤：在浸出阶段，用酸性卤化物水溶液对所述氧化的含金属原料进行浸出，以将所述目标金属浸出到溶液中，浸出溶液通过将硫酸加到含有金属卤化物的溶液中而生成；将所述溶液从所述浸出阶段输送到目标金属回收阶段，其中在所述目标金属回收阶段将所述目标金属从所述溶液中回收，同时使所述金属卤化物保留在溶液中；以及将其中含有所述金属卤化物的所述溶液从所述目标金属回收阶段返回到所述浸出阶段。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术公开了一种从氧化的含金属原料中回收金属的方法。术语“氧化的含金属原料”包括红土原料、电弧炉(EAF)灰和残留物、电解锌车间残留物、氧化锌和铁酸锌、针铁矿、三氧化砷等。所述红土原料通常为诸如镍、钴和任意其它金属红土等红土矿。
技术介绍
诸如红土等氧化的含金属原料具有耐火的特点。为此，采用熔炼方法从这些原料中回收镍和钴等金属。然而，熔炼方法严重的环境影响促使了用于某些氧化的含金属原料的湿法冶炼回收方法的发展。从红土矿中回收诸如镍和/或钴等金属的已知湿法冶炼法主要包括通常在高压下采用硫酸的加压酸浸出。采用硫酸是因为其丰富的来源、成本和熟知的化学性质。US 6,261,527公开了采用大气压从红土矿中回收镍和/或钴的湿法冶炼法，但是，该方法仍然采用硫酸浸出。最近已提出一种与硫酸浸出完全不同的基于氯化物酸(chloride acid)浸出的方法。虽然氯化物浸出介质是强力浸滤剂，但其具有腐蚀性，因而要求设备具有耐氯化物性。已经避免使用氯化物介质还因为其高酸消耗量并难以控制铁和镁(这两种金属通常存在于红土矿中)的浸出。在2003年5月18日至20日在西澳大利亚(Western Australia)珀斯市(Perth)召开的ALTA 2002会议(镍/钴-9会议)上，Chesbar Resources公司(目前称为Jaguar Nickel Inc.)介绍了一篇论文。该论文的标题为“BeyondPALThe Chesbar Option，ALL”，其中概述了镍红土矿的大气氯化物酸浸出方法。该方法目前公开在WO 2004/101833中。Chesbar法需要采用热水解阶段，以从处理液中再生用于浸出循环的气态HCl，并再生用于镍/钴沉淀阶段的氧化镁。然而，HCl气体因强腐蚀性而难以处理。另外，热水解阶段是吸热的，需要输入大量的能量，因此需要很多投资，而且运行成本很高。如果能提供这样一种基于卤化物的方法是有利的，该方法可以从氧化的含金属原料中回收诸如镍、钴、铜、贵金属和镁等金属，但不需要热水解阶段，也不需要循环用于酸浸出阶段的腐蚀性气体。
技术实现思路
第一方面提供了一种用于从氧化的含金属原料中回收目标金属的方法，该方法包括如下步骤—在浸出阶段，用酸性卤化物水溶液对所述氧化的含金属原料进行浸出，以将所述目标金属浸出到溶液中，所述浸出溶液通过将硫酸加到含有金属卤化物的溶液中而生成；—将所述溶液从所述浸出阶段输送到目标金属回收阶段，其中在所述目标金属回收阶段将所述目标金属从所述溶液中回收，同时使所述金属卤化物保留在溶液中；和—将其中含有所述金属卤化物的所述溶液从所述目标金属回收阶段返回到所述浸出阶段。因此，所述方法产生酸性卤化物水溶液，而并没有采用硫酸浸出。该基于所得卤化物的浸出方法通常在大气压下操作。不过可以采用高浸出压(例如采用高压釜浸出)，这取决于待浸出的所述氧化的含金属原料以及是否需要更快地提取目标金属。此外，加入硫酸来生成所述酸性卤化物水溶液是放热的，因此允许取消现有技术中的热水解阶段。该方法的这一部分还避免了现有技术中对氯化氢气体的循环。因此，加入硫酸和生成酸性卤化物水溶液明显节约了投资和运行成本，生产硫酸成本通常超支过多。然而，在诸如电解锌车间残留物处理等应用中，硫酸是电解锌车间处理的副产物，因此可以在处理这些残留物的过程中经济地利用这些酸。利用硫酸车间生产用于加入到本方法中的硫酸时，这些车间产生大量的过量热(即作为放热反应的结果)，这些热可以用来加热处理溶液，以进一步节约投资和运行成本。根据待处理的氧化的含金属原料，目标金属包括镍、钴、锌、铜、砷、铁、镁和诸如金、银、铂等贵金属。通常选择用于金属卤化物溶液的金属要不影响目标金属的浸出或其作为沉淀而回收。可选择与酸的硫酸根阴离子形成沉淀的金属，使得随着浸出溶液的生成，氢卤酸与金属硫酸盐沉淀一起生成。在这点上，该金属可以是钙，使得金属硫酸盐沉淀为硫酸钙，这可以生成适于销售的副产品。然而，当卤化物是从卤化物钠盐得到时，钠也可作为溶液金属。另外，当原料含有高水平的镁(例如，抑制镁的提取)时，也可使用氯化镁。通常且方便地，金属卤化物溶液中的卤化物为氯化物，这也是因为诸如NaCl等低成本氯化物盐的来源丰富。因此，盐酸将随着溶液金属(solution metal)与硫酸盐的沉淀而不断地生成，而不像现有技术那样需要形成并加入或循环氯化氢气体。这避免了与氯化氢气体相关的处理难题和危险。然而，在例如含金属原料含有贵金属时，也可采用其它诸如溴化物或碘化物等卤化物。在这一点上，也可将NaBr加入到溶液中，这是因为溴化物络合物比氯化物更强，因此能稳定溶液中的贵金属。根据所述氧化的含金属原料的种类，浸出阶段可包括逆流配置运行的第一浸出阶段和第二浸出阶段，由此—将所述氧化的含金属原料加入到所述第一浸出阶段以与所述溶液接触，并将目标金属浸出到溶液中；和—将来自所述第一浸出阶段的溶液与第一经浸出的固体分离，并将该溶液输送到所述目标金属回收阶段；和—将所述第一经浸出的固体输送到所述第二浸出阶段，以与所述浸出液混合；和—将来自所述第二浸出阶段的溶液与第二经浸出的固体分离，将该溶液输送到所述第一浸出阶段，并将所述第二经浸出的固体作为残留物弃掉。通过采用双阶段浸出方法，可以在所述第一浸出阶段中将目标金属从氧化的含金属原料中部分浸出，并且在所述第二浸出阶段，可以通过使所述第一经浸出的固体与氢卤酸接触而将目标金属进一步浸出到溶液中。然后，可以将从所述第二浸出阶段浸出的目标金属与该溶液一起返回到所述第一浸出阶段，随后将该目标金属与从所述第一浸出阶段分离的溶液一起输送到所述目标金属回收阶段。此外，当将来自所述第一浸出阶段的固体输送到所述第二浸出阶段时，它们实际上与具有酸度相对较高(即，与第一浸出阶段的溶液的酸度相比)的溶液接触，使得固体中残留的一部分目标金属会浸出到用于随后回收的溶液中。在一种形式中，所述浸出溶液可以在一个独立的氢卤酸生成阶段中生成，其中将硫酸加入到含有金属卤化物的溶液中，然后将该浸出溶液供应到所述第二浸出阶段而与所述第一经浸出的固体混合。这一阶段允许形成金属硫酸盐沉淀，并容易地将其从所述浸出溶液分离出来，所述金属硫酸盐可以具有相对较高的纯度。例如，所述金属卤化物溶液的金属可以是与硫酸的硫酸根阴离子形成沉淀的金属，使得随着浸出溶液的生成，氢卤酸与所述金属硫酸盐沉淀一起形成，将所述金属硫酸盐沉淀作为来自所述氢卤酸生成阶段的固体残留物流(例如，作为诸如硫酸钙等适合销售的副产物)移除。此外，可以将从所述第二浸出阶段输送到所述第一浸出阶段的溶液的一部分转送到所述氢卤酸生成阶段，从而容易地提供包含金属卤化物的溶液，然后由所添加的硫酸的溶液补充余量的浸出溶液。在另一种形式中，可以将硫酸直接添加到所述第二浸出阶段中。同样地，金属卤化物溶液的金属可以是与硫酸的硫酸根阴离子形成沉淀的金属，使得随着浸出溶液的生成，氢卤酸与该金属的硫酸盐沉淀一起形成，然后将该金属硫酸盐沉淀与第二经浸出的固体一起移除并作为残留物弃掉。通常，所述目标金属回收阶段包括沉淀阶段，在该阶段中，通过将沉淀剂加入到溶液中而形成目标金属沉淀。这是移除所述目标金属或各目标金属的简单而方便的方法。当所述氧化的含金属原料包含的目标金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从氧化的含金属原料中回收目标金属的方法，该方法包括如下步骤：－在浸出阶段，用酸性卤化物水溶液对所述氧化的含金属原料进行浸出，以将所述目标金属浸出到溶液中，浸出溶液通过将硫酸加到含有金属卤化物的溶液中而生成；－将所述溶液从所述浸出阶段输送到目标金属回收阶段，其中在所述目标金属回收阶段将所述目标金属从所述溶液中回收，同时使所述金属卤化物保留在溶液中；和－将其中含有所述金属卤化物的所述溶液从所述目标金属回收阶段返回到所述浸出阶段。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰莫伊斯，弗兰克霍利斯，安德鲁东，
申请(专利权)人：英泰克有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]