CN107151739B - 一种低镍高铁合金粉的硝酸全浸方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低镍高铁合金粉的硝酸全浸方法，该方法将低镍高铁合金粉首先采用浓硝酸一段浸出并得到一段浸出液和一段浸出渣，一段浸出液进入除铁工序处理回收镍钴有价金属，一段浸出渣继续加入浓硝酸进行二段浸出，浸出结束后进行磁选，磁选精矿返回一段浸出，矿浆进行液固分离得到二段浸出液和二段浸出渣，二段浸出液返回一段浸出工序，二段浸出渣作为浸出终渣外排。本发明通过硝酸两段逆流浸出处理低镍高铁合金粉相比单级浸出可降低总用酸量20%以上，同时对二段浸出后的矿浆进行磁选，可将未完全反应的金属物料分离出来，返回浸出工序，进一步提高了镍钴浸出率，镍钴浸出率可达到98%以上，且能保证外排浸出终渣含镍＜0.3%、铁＜6%。

Description

一种低镍高铁合金粉的硝酸全浸方法
技术领域
本发明属于有色金属湿法冶金技术领域，具体涉及一种低镍高铁合金粉的硝酸全浸方法。
背景技术
红土镍矿采用RKEF冶炼工艺产出的粗镍铁，为低镍高铁合金粉，成份为2%-8%Ni、50%-68%Fe、0.08%-0.3%Co、0.1%-0.6%Mn、3%-10%Mg、0.3%-1.0%Al、1.0%-2.8%Cr、3%-10%Si。该镍铁粉主要直接应用于不锈钢的生产，在此过程中镍只能做为低端产品应用，且钴随着镍进入不锈钢，造成钴的大量损失，没有体现出钴的价值。该粗镍铁粉中各金属主要以单质或合金形式存在，采用传统的硫酸浸出，镍钴浸出率在50%以下，且大量铁以二价铁形式进入溶液造成下一步工序除铁困难；氯化浸出镍铁钴浸出率可达到95%左右，但是除铁成本高。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的技术问题，提供一种镍、钴浸出率高、绿色环保、易于后续除铁的低镍高铁合金粉的硝酸全浸方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种低镍高铁合金粉的硝酸全浸方法，该方法包括以下步骤：
a) 一段浸出：在低镍高铁合金粉中加入浓硝酸，浓硝酸的加入量为0.3-1.2t/t低镍高铁合金粉，再加入稀释剂控制液固比为7-10:1，浸出温度为75℃-105℃，浸出时间为4h-8h，浸出过程中回收NOx，浸出结束后液固分离得到一段浸出液和一段浸出渣，一段浸出液进入除铁工序处理回收镍钴有价金属；
b) 二段浸出：在一段浸出渣中加入浓硝酸，浓硝酸的加入量为1.7-2.8t/t低镍高铁合金粉，再加入稀释剂控制液固比为7-10:1，浸出温度为75℃-105℃，浸出时间为4h-8h，浸出过程中回收NOx，浸出结束后进行磁选，选出的磁选精矿返回一段浸出，矿浆液固分离得到二段浸出液和二段浸出渣；
c) 二段浸出渣作为浸出终渣外排，二段浸出液返回一段浸出工序作为稀释剂使用。
进一步地，所述步骤a)中低镍高铁合金粉的粒度为20目以下。
进一步地，所述步骤a)、步骤b)、步骤c)中的浓硝酸的浓度为69%。
本发明相对现有技术具有以下有益效果：本发明低镍高铁合金粉的硝酸全浸方法将低镍高铁合金粉首先采用浓硝酸一段浸出并得到一段浸出液和一段浸出渣，一段浸出液进入除铁工序处理回收镍钴有价金属，一段浸出渣继续加入浓硝酸进行二段浸出，浸出结束后进行磁选，磁选精矿返回一段浸出，矿浆进行液固分离得到二段浸出液和二段浸出渣，二段浸出液返回一段浸出工序，补充浓硝酸后进行一段浸出，二段浸出渣作为浸出终渣外排。本发明通过硝酸两段逆流浸出处理低镍高铁合金粉相比单级浸出可降低总用酸量20%以上，同时对二段浸出后的矿浆进行磁选，可将未完全反应的金属物料分离出来，返回浸出工序，进一步提高了镍钴浸出率，镍钴浸出率可达到98%以上，且能保证外排浸出终渣含镍＜0.3%、铁＜6%。另外，铁主要以三价铁形式进入溶液，有利于后续除铁工序中对铁的脱除。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
低镍高铁合金粉组成如表一所示。
表一：低镍高铁合金粉组成（%）
该低镍高铁合金粉的硝酸全浸方法包括以下步骤：
a) 一段浸出：在粒度为20目以下的低镍高铁合金粉中加入浓度为69%的浓硝酸，浓硝酸的加入量为0.6t/t低镍高铁合金粉，再加入稀释剂控制液固比为7:1，浸出温度为95℃，浸出时间为4h，浸出过程中回收NOx（NO和NO2的混合物），浸出结束后液固分离得到一段浸出液和一段浸出渣，一段浸出液进入除铁工序处理回收镍钴有价金属。
b) 二段浸出：在一段浸出渣中加入浓度为69%的浓硝酸，浓硝酸的加入量为1.7t/t低镍高铁合金粉，再加入稀释剂控制液固比为7:1，浸出温度为95℃，浸出时间为4h，浸出过程中回收NOx（NO和NO2的混合物），浸出结束后进行磁选，选出的磁选精矿返回一段浸出，矿浆液固分离得到二段浸出液和二段浸出渣；
c) 二段浸出渣作为浸出终渣外排，二段浸出液返回一段浸出工序作为稀释剂使用。
浸出结果：镍浸出率98.8%，钴浸出率98.6%，二段浸出渣含镍0.28%，铁5.84%。
实施例2
低镍高铁合金粉组成如表二所示。
表二：低镍高铁合金粉组成（%）
该低镍高铁合金粉的硝酸全浸方法包括以下步骤：
a) 一段浸出：在粒度为20目以下的低镍高铁合金粉中加入浓度为69%的浓硝酸，浓硝酸的加入量为0.3t/t低镍高铁合金粉，再加入稀释剂控制液固比为7:1，浸出温度为75℃，浸出时间为6h，浸出过程中回收NO2，浸出后液固分离得到一段浸出液和一段浸出渣，一段浸出液进入除铁工序处理回收镍钴有价金属；
b) 二段浸出：在一段浸出渣中加入浓度为69%的浓硝酸，浓硝酸的加入量为2.0t/t低镍高铁合金粉，再加入稀释剂控制液固比为7:1，浸出温度为75℃，浸出时间为6h，浸出过程中回收NO2，浸出结束后进行磁选，选出的磁选精矿返回一段浸出，矿浆液固分离得到二段浸出液和二段浸出渣；
c) 二段浸出渣作为浸出终渣外排，二段浸出液返回一段浸出工序作为稀释剂使用。
浸出结果：镍浸出率98.6%，钴浸出率98.9%，二段浸出渣含镍0.25%，铁5.6%。
实施例3
低镍高铁合金粉组成如表三所示。
表三：低镍高铁合金粉组成（%）
该低镍高铁合金粉的硝酸全浸方法包括以下步骤：
a) 一段浸出：在粒度为20目以下的低镍高铁合金粉中加入浓度为69%的浓硝酸，浓硝酸的加入量为0.9t/t低镍高铁合金粉，再加入稀释剂控制液固比为10:1，浸出温度为105℃，浸出时间为8h，浸出过程中回收NO2，浸出后液固分离得到一段浸出液和一段浸出渣，一段浸出液进入除铁工序处理回收镍钴有价金属；
b) 二段浸出：在一段浸出渣中加入浓度为69%的浓硝酸，浓硝酸的加入量为2.4t/t低镍高铁合金粉，再加入稀释剂控制液固比为10:1，浸出温度为105℃，浸出时间为8h，浸出过程中回收NO2，浸出结束后进行磁选，选出的磁选精矿返回一段浸出，矿浆液固分离得到二段浸出液和二段浸出渣；
c) 二段浸出渣作为浸出终渣外排，二段浸出液返回一段浸出工序作为稀释剂使用。
浸出结果：镍浸出率98.8%，钴浸出率98.8%，二段浸出渣含镍0.27%，铁5.0%。
实施例4
低镍高铁合金粉组成如表四所示。
表四：低镍高铁合金粉组成（%）
该低镍高铁合金粉的硝酸全浸方法包括以下步骤：
a) 一段浸出：在粒度为20目以下的低镍高铁合金粉中加入浓度为69%的浓硝酸，浓硝酸的加入量为1.2t/t低镍高铁合金粉，再加入稀释剂控制液固比为9:1，浸出温度为85℃，浸出时间为5h，浸出过程中回收NO2，浸出后液固分离得到一段浸出液和一段浸出渣，一段浸出液进入除铁工序处理回收镍钴有价金属；
b) 二段浸出：在一段浸出渣中加入浓度为69%的浓硝酸，浓硝酸的加入量为2.8t/t低镍高铁合金粉，再加入稀释剂控制液固比为9:1，浸出温度为85℃，浸出时间为5h，浸出过程中回收NO2，浸出结束后进行磁选，选出的磁选精矿返回一段浸出，矿浆液固分离得到二段浸出液和二段浸出渣；
c) 二段浸出渣作为浸出终渣外排，二段浸出液返回一段浸出工序作为稀释剂使用。
浸出结果：镍浸出率98.6%，钴浸出率98.4%，二段浸出渣含镍0.27%，铁5.0%。

Claims (3)

1.一种低镍高铁合金粉的硝酸全浸方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
a) 一段浸出：在低镍高铁合金粉中加入浓硝酸，低镍高铁合金粉成份为2%-8%Ni、50%-68%Fe、0.08%-0.3%Co、0.1%-0.6%Mn、3%-10%Mg、0.3%-1.0%Al、1.0%-2.8%Cr、3%-10%Si，浓硝酸的加入量为0.3-1.2t/t低镍高铁合金粉，再加入稀释剂控制液固比为7-10:1，浸出温度为75℃-105℃，浸出时间为4h-8h，浸出过程中回收NOx，浸出结束后液固分离得到一段浸出液和一段浸出渣，一段浸出液进入除铁工序处理回收镍钴有价金属；
b) 二段浸出：在一段浸出渣中加入浓硝酸，浓硝酸的加入量为1.7-2.8t/t低镍高铁合金粉，再加入稀释剂控制液固比为7-10:1，浸出温度为75℃-105℃，浸出时间为4h-8h，浸出过程中回收NOx，浸出结束后进行磁选，选出的磁选精矿返回一段浸出，矿浆液固分离得到二段浸出液和二段浸出渣；
c) 二段浸出渣作为浸出终渣外排，二段浸出液返回一段浸出工序作为稀释剂使用。
2.根据权利要求1所述的一种低镍高铁合金粉的硝酸全浸方法，其特征在于：所述步骤a)中低镍高铁合金粉的粒度为20目以下。
3.根据权利要求1所述的一种低镍高铁合金粉的硝酸全浸方法，其特征在于：所述步骤a)、步骤b)中的浓硝酸的浓度为69%。
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