一种从镍钼矿中提取钼和镍及富集贵金属的方法技术

本发明专利技术提出一种从镍钼矿中提取钼和镍及富集贵金属的方法，包括步骤：1）氧化脱硫焙烧，2）高温熔炼分离镍和钼：加热至1250～1550℃使混合炉料熔融后，保温20-40分钟，3）一次浸出提取钼，4)二次浸出提取钼。本发明专利技术的方法仅需将镍钼矿中的硫脱除至10%以下即可，避免了漫长的焙烧过程，所得烟气中SO2浓度高且可直接用于制酸，同时焙烧时间大大缩短、生产效率显著提高、操作难度降低。通过在焙烧熟料中配入碳酸钠在碱性条件下进行熔炼，可以使钼转化为钼酸钠并保留于碱熔渣中，而镍则以冰镍或镍铁的形式产出，实现了镍和钼的高效分离。熔炼过程中由于加入了碳酸钠，降低了熔渣的熔点和粘度，有利于冰镍或镍铁的沉降富集。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提出，包括步骤：1）氧化脱硫焙烧，2）高温熔炼分离镍和钼：加热至1250～1550℃使混合炉料熔融后，保温20-40分钟，3）一次浸出提取钼，4)二次浸出提取钼。本专利技术的方法仅需将镍钼矿中的硫脱除至10%以下即可，避免了漫长的焙烧过程，所得烟气中SO2浓度高且可直接用于制酸，同时焙烧时间大大缩短、生产效率显著提高、操作难度降低。通过在焙烧熟料中配入碳酸钠在碱性条件下进行熔炼，可以使钼转化为钼酸钠并保留于碱熔渣中，而镍则以冰镍或镍铁的形式产出，实现了镍和钼的高效分离。熔炼过程中由于加入了碳酸钠，降低了熔渣的熔点和粘度，有利于冰镍或镍铁的沉降富集。【专利说明】
本专利技术属矿物提取冶金
，涉及一种从镍钥矿中高效提取钥和镍及富集贵金属的方法，
技术介绍
在我国的贵州省及湖南湘西等地区蕴藏有大量的镍钥矿。该种矿物属多金属伴生硫化矿，因成矿条件及所在的地区位置不同，其中伴生的有价元素也不尽相同，但主要以钥和镍为主，属钥镍共生矿，并伴生有少量的钨、钒及金、银、钼、钯等贵金属，通常被称为镍钥矿或钥镍矿。这种含有钥和镍的镍钥矿分布面积广、储量大，而且钥和镍的品位相对较高 (与辉钥矿相比较)，钥的品位一般在2%~11%,镍的含量一般为2%~7%,银的含量一般为 20-30g/t，钼族金属的总含量一般为2-5g/t，铁的含量一般为10%~15%，是一种十分宝贵的资源。由于钥与碳共生而难以选矿富集(一般含碳量为10%~15%)，加之镍钥矿中的硫含量较高(一般为20%-30%)，受选矿方法及冶炼技术水平限制，过去一直未被有效利用。近十几年来，由于钥和镍金属价格不断上涨及钥和镍的资源日趋紧张，从含有钥和镍的镍钥矿中提取钥日益受到重视。但目前的提取方法大多仍沿袭从辉钥矿精矿或镍精矿中提取钥或镍的传统方法，大致可以分为火法、湿法或火法一湿法联合法:常见的处理镍钥矿的火法工艺为:将镍钥矿粉碎，并氧化焙烧脱硫，然后在焙烧熟料中配入石灰和焦炭，在小高炉或电炉中在高于1500°C的温度下直接还原炼制成粗镍钥合金，所得镍钥合金含钥15~20%，镍8~20%，磷> 0.6%，硫> 1%，该种方法虽然具有设备及工艺简单、原料处理量大、生产成本低、钥和镍的收率亦能基本满足要求等优点，但其不足之处在于熔炼产物为钥镍合金共熔体，钥和镍未能分离，且合金中的有害杂质磷和硫含量高，用途受限，必须进行后续的钥镍分离及除杂处理才能得到合格的钥、镍产品，最终导致钥和镍的收率降低，成本增高。另外，受处理成本等因素限制，镍钥矿的焙烧脱硫多采用堆烧等原始粗放的方法，焙烧所需时间很长，甚至长大10-15天，释放的SO2浓度低无法利用， 对环境的污染极为严重。因此该类方法仅在湖南省湘西等地区被少量沿用。常见的镍钥矿的火法一湿法联合法工艺为:采用传统的氧化焙烧法进行深度脱硫，脱硫一般在工业回转窑中进行，一般需将硫脱至1%以下，然后在焙烧所得的熟料中配 A 40%-50%的碳酸钠，并按液固比为(2-3):1加入水并加热进行浸出，以将钥浸入到水溶液中，然后再经离子交换及化学除杂等工序，最终制备钥酸铵产品。镍则保留于浸出渣中， 作为镍原料出售。此法处理镍钥矿提取钥的不足之处是钥的收率不高、生产效率低，且镍不能以镍产品的形式同时回收，综合效益差。同时，焙烧时产生的二氧化硫气体浓度低无法利用，直接排放后对大气环境的污染极为严重。此外，专利技术专利CN1033784A提供了一种镍钥共生矿的浓酸热化浸出、解聚、溶剂萃取工艺，其主要特点是将矿物粉碎、焙烧、浸出、萃取、反萃取、酸化、浓缩结晶得到钥酸铵和硫酸镍，据称钥的回收率达95%，镍的收率70%，但该专利技术仍未摆脱氧化焙烧。虽然该专利技术也考虑到对含硫烟气的治理，但相应投资较大。专利技术专利CN1267739A提出一种全湿法处理镍钥矿的工艺，即:用稀酸从镍钥共生矿中提取钥和镍的方法，是将原料粉碎磨细后用浓度为50%的硫酸和浓度为20%的硝酸铵作浸出剂，浸出液用N235或P35tl萃取钥。氨水反萃得钥酸铵溶液，萃钥后的萃余液用TBP+ 辛醇萃镍，硫酸反萃得硫酸镍溶液。上述两种溶液经蒸发浓缩结晶得钥酸铵和硫酸镍产品。 萃镍后的萃余液蒸发浓缩制得副产品硫酸铁铵，浸渣供硫酸厂制酸用。该专利技术称钥的收率为90%，镍的收率93%，该专利技术虽然摆脱了焙烧工序，消除了对大气环境质量的污染，综合利用较好，钥和镍的回收率也较高，但需采用大量的硫酸及化工原料，所需设备较多而且要求防腐，工艺较长处理量小，同时含硝酸根的废水不易处理。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对含有镍、钥及贵金属的的镍钥矿，提出一种高效、有价元素综合回收率高、经济效益好、且便于大规模工业化生产的镍钥矿处理新方法。实现本专利技术目的的技术方案为:一种从镍钥矿中提取钥和镍及富集贵金属的方法，包括步骤:I)氧化脱硫焙烧:将镍钥矿磨碎后进行氧化焙烧脱硫，得焙烧熟料；所得焙烧熟料的含硫量〈10% ;所述镍钥矿为多金属伴生硫化镍钥矿；2)高温熔炼分离镍和钥:步骤I)所得的焙烧熟料配入碳酸钠及还原剂，充分搅拌混匀，得混合炉料；加热至1250~1550°C使混合炉料熔融后，保温20-40分钟，通过在碱性条件下的高温熔炼使炉料中的镍和部分铁被熔炼为冰镍(镍、铁、硫组成的熔体)或镍铁合金产品，而炉料中的钥则与碳酸钠反应生成Na2MoO4保留于碱熔渣中，从而达到镍和钥分离提取的目的，同时炉料中的金银及钼族金属则大部分被富集于冰镍或镍铁合金中。高温熔炼过程最终得到含有CO2的炉气、熔融冰镍或镍铁合金及含钥的碱熔渣；炉气经布袋收尘处理后可直接达标排放。3)—次浸出提取钥:将步骤2)所得含钥的碱熔渣在80~95°C、液固比(L/S)=l~ 3的条件下，以低钥碱性浸出液或水浸出I小时，过滤后得到高钥碱性浸出液和一次浸出渣。所得高钥碱性浸出液采用常规钥湿法冶炼工艺回收钥，所得浸出渣则送第4)步骤进行二次浸出。4) 二次浸出提取钥:步骤3)所得到一次浸出渣在80~90°C、液固比(L/S) =1~ 3的条件下加入水浸出I小时，过滤后得到低钥碱性浸出液和二次浸出渣。低钥碱性浸出液返回步骤3)，二次浸出渣则可供水泥厂做生产水泥的原料。其中，所述步骤I)中镍钥矿磨碎至粒度≤1mm。所述氧化焙烧温度为600~800°C， 使焙烧熟料中的S含量〈10%。其中，所述步骤I)氧化焙烧产生的烟气用于制硫酸。其中，混合炉料中的焙烧熟料、还原剂粒度均≤1_，所述还原剂为焦炭和/或煤， 所加入的还原剂的碳量与焙烧熟料的质量配比为8%~15%。其中，所述碳酸钠与焙烧熟料的质量配比为(0.3~0.5):1。其中，所述步骤2)中，将混合炉料制成直径为20mm-60mm的球团，球团中的水分干燥至2%以下。其中，所述步骤2)中，对于含S量为6%~10%的焙烧熟料，控制熔炼温度为 1250~1450°C，熔炼产物主要为冰镍和含钥碱熔渣；对于含S量〈6%的焙烧熟料，控制熔炼温度为1450~1600°C，熔炼产物为主要为冰镍及镍铁的共熔体和含钥碱熔渣。 其中，步骤4)过滤后得到低钥碱性浸出液用于步骤3)本专利技术的有益效果在于:1、众所周知，在硫化矿焙烧燃烧脱硫的前期，由于硫化矿中硫含量较高，因此脱硫初期产生的烟气中SO2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从镍钼矿中提取钼和镍及富集贵金属的方法，包括步骤：1）氧化脱硫焙烧：将镍钼矿磨碎后进行氧化焙烧脱硫，得焙烧熟料；所述镍钼矿为多金属伴生的硫化镍钼矿，所得焙烧熟料的含硫量<10%；2）高温熔炼分离镍和钼：步骤1）所得的焙烧熟料配入碳酸钠及还原剂，充分搅拌混匀，得混合炉料；加热至1250～1550℃使混合炉料熔融后，保温20?40分钟，通过在碱性条件下的高温熔炼使炉料中的镍和部分铁被熔炼为冰镍或镍铁合金产品，而炉料中的钼则与碳酸钠反应生成Na2MoO4保留于碱熔渣中，从而达到镍和钼分离提取的目的，同时炉料中的金银及铂族金属则大部分被富集于冰镍或镍铁合金中；3）一次浸出提取钼：将步骤2）所得含钼的碱熔渣在80～95℃、液固比=1～3的条件下，以低钼碱性浸出液或水浸出1小时，过滤后得到高钼碱性浸出液和一次浸出渣；4)二次浸出提取钼：步骤3)所得到一次浸出渣在80～90℃、液固比=1～3的条件下加入水浸出1小时，过滤后得到低钼碱性浸出液和二次浸出渣。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：霍广生，彭超，曾璐琦，宋琼，卢晓颖，朱和平，
申请(专利权)人：中南大学，朱和平，
类型：发明
国别省市：