專利名稱：：增強(qiáng)的酸浸提紅土礦石的方法增強(qiáng)的酸浸提紅土礦石的方法發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及浸提含鎳的紅土礦石的方法，所述方法用連續(xù)的方式對(duì)礦石的"褐鐵礦"和"腐泥土"部分進(jìn)行濕法冶金處理以回收鎳和鈷。特別地，本發(fā)明涉及一種方法，該方法為在介質(zhì)中將對(duì)紅土的褐鐵礦石部分進(jìn)行的高壓酸浸法與對(duì)該紅土礦石的腐泥土部分進(jìn)行的常壓酸浸法結(jié)合，基本上避免將鐵沉淀為黃鉀鐵礬，并且在回收鎳和鈷的同時(shí)將鐵以固體針鐵礦和/或赤鐵礦的形式丟棄。發(fā)明背景紅土礦體是氧化礦石，且紅土礦體通常由褐鐵礦上層(礦石縱剖面的)和腐泥土下層組成。地質(zhì)研究表明紅土上層中主要的含鎳礦物是低鎂含量的褐鐵礦，主要的鈷礦物是鈷土礦。下層腐泥土層中主要的含鎳礦物是高鎂含量的種類，蛇紋石，綠泥石，蒙脫石和綠脫石。腐泥土層的鈷含量可以忽略。必須注意，在紅土礦石的上下層之間通常沒有清晰的劃分，并且有時(shí)有一個(gè)中間層，通常稱為過渡區(qū)。為了建立紅土礦體的合理的具有成本效益的處理方法，所有含有鎳和鈷的礦物類型應(yīng)該以這樣的方式處理在簡(jiǎn)單的單一過程中回收最大量的有價(jià)金屬而不丟棄對(duì)環(huán)境有破壞性的物質(zhì)。從這方面來看，關(guān)于環(huán)境問題主要考慮的是丟棄的尾礦中所含的鐵化合物的性質(zhì)。關(guān)于具有成本效益的高的金屬回收率，主要考慮的是浸提方法所用的酸的量，即其成本。酸浸紅土礦石固體，無論是在高壓釜中加壓處理還是在常壓和高溫下浸提都會(huì)導(dǎo)致酸性排放，必須在回收有價(jià)金屬之前將該酸性排放液部分中和。在高壓釜浸煮中所用的高溫下，通常為約250。C至275。C，由于生成硫酸氫根離子(HS04)和單個(gè)的質(zhì)子(H),需要兩倍或三倍的酸消耗以溶解金屬。這可以用如下反應(yīng)式說明MeO+2H2S04——Me(HS04)2+H20Me203+6H2S04-2Me(HS04)3+3H20冷卻漿液時(shí)，硫酸氬鹽變回硫酸鹽，釋放出附加的質(zhì)子，因此冷卻的漿液不可避免地含有過量的必須中和的酸。US專利4548794(CalifornianNickelCorporation)描述了用礦石的腐泥土部分來中和褐鐵礦加壓浸提物質(zhì)的酸度，但中和溫度很高且鎳和鈷的回收率低。US專利6379636(BHP-Billiton)描述了一種方法，該方法涉及褐鐵礦的加壓酸浸，然后對(duì)腐泥土進(jìn)行常壓浸提，其使用高壓釜排放的漿液與選定的堿金屬離子結(jié)合，得到黃鉀鐵礬M(Fe3(S04)2(OH)6),M=Na、K或NH4，4失以這種形式^皮排;改至尾礦壩。然而將鐵以黃鉀鐵礬形式排放導(dǎo)致很高的酸消耗，因?yàn)楣芙?摩爾三價(jià)鐵需要1.5摩爾硫酸，在黃鉀鐵礬沉淀過程中只釋放了1摩爾疏酸來幫助浸提腐泥土部分。黃鉀鐵礬不是穩(wěn)定的化合物，其風(fēng)化時(shí)緩慢釋放酸，從而對(duì)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響。US專利6391089(Curlook)描述了一種浸提方法，其中將酸性的高壓釜排放溶液循環(huán)至礦石備料階段，從而實(shí)現(xiàn)了酸消耗的顯著降低。然而循環(huán)使用溶解的鎂使方法復(fù)雜化，在高壓釜浸提溫度下需要過量的硫酸以形成硫酸氫鎂Mg(HS04)2。因此，最希望有一種方法，其將消耗每摩爾酸從全部礦體中獲得的高金屬回收率與環(huán)境可接受的廢固體的排放相結(jié)合。本發(fā)明旨在提供可克服或最小化與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的多種困難的方法。本說明書中包括的對(duì)文獻(xiàn)、過程、材料、設(shè)備、物品等等的討論只是為本發(fā)明提供背景。并不暗示或表明因?yàn)槠湓诒旧暾?qǐng)優(yōu)先權(quán)曰以前已經(jīng)存在，任一或全部這些內(nèi)容就構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)的一部分或是本發(fā)明相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)的公知常識(shí)。發(fā)明概述本發(fā)明涉及浸提含鎳的紅土礦石的方法，所述方法通過以連續(xù)的方式對(duì)該礦石的褐4失礦及腐泥土部分進(jìn)行濕法冶金處理以回收鎳和鈷，同時(shí)將鐵以針鐵礦，赤鐵礦和/或任何其它低硫酸鹽含量的鐵氧化物或氫氧化物的形式丟棄。構(gòu)成本發(fā)明所述方法的一部分的用于形成漿液和/或酸溶液的所有水或其它介質(zhì)都含有能基本上避免鐵以黃鉀鐵礬形式沉淀的離子成分。即本方法中所用的水應(yīng)含有基本上不含鈉、鉀和銨離子的離子成分。這些離子特別是黃鉀鐵礬的組分。不含這些離子會(huì)避免形成黃鉀鐵礬并使得鐵沉淀為針鐵礦和/或赤鐵礦。方便起見，在本文及權(quán)利要求中，我們指將鐵以針鐵礦和/或赤鐵礦形式丟棄，但鐵也可能以低硫酸鹽含量的鐵氧化物或氫氧化物中的一種或多種其它形式丟棄。因此，本發(fā)明提供了從含鎳的紅土礦石中回收鎳和鈷的方法，所述方法包括下列步驟a)提供含鎳的紅土礦石并將該礦石分為低鎂褐鐵礦部分和高鎂腐泥土部分；b)在初級(jí)高壓浸提步驟中用酸處理該褐鐵礦部分以產(chǎn)生初級(jí)浸提漿液；c)將腐泥土部分加入到該初級(jí)浸提漿液中，使鐵開始以針鐵礦和/或赤鐵礦形式沉淀，同時(shí)從鐵沉淀中進(jìn)一步釋放酸，以實(shí)現(xiàn)二級(jí)常壓浸提步驟，得到二級(jí)浸提漿液；其中用于制備礦漿和/或酸溶液的所有的水均含有能基本上避免形成黃鉀鐵礬的離子成分。最優(yōu)選地，在進(jìn)行浸提處理之前，本發(fā)明所述方法中處理的褐鐵礦及腐泥土礦石部分均首先與水混合制備成漿液。褐鐵礦與腐泥土部分漿液中的固體含量均優(yōu)選為20。/o至40。/ow/w。用含有低水平的石咸金屬離子鈉、鉀和銨的水制備用于浸提步驟的所有礦漿和酸溶液。盡管可以接受較小水平的鈉、鉀和銨離子，但是其存在水平應(yīng)應(yīng)足夠低以避免將鐵沉淀為黃鉀鐵礬，或至多只有不顯著水平的黃鉀鐵礬沉淀。黃鉀鐵鞏的組分為鈉、鉀或銨離子?？梢詫⒏嗤敛糠种苯蛹尤氲匠跫?jí)浸提漿液中，或通過用碌u酸對(duì)腐泥土部分進(jìn)行常壓浸提來進(jìn)行預(yù)浸提步驟。將所得到的預(yù)浸提漿液與初級(jí)浸提漿液合并以開始二級(jí)常壓浸提步驟并將鐵以針鐵礦和/或赤鐵礦形式沉淀。任何過渡區(qū)的紅土礦石材料或者可以在初級(jí)加壓浸提步驟中與褐鐵礦部分一起處理，或者與腐泥土部分一起處理，或者真正地單獨(dú)處理并將得到的浸提漿液與初級(jí)浸提漿液合并。最優(yōu)選地，所述方法還包括下述步驟(d)部分中和二級(jí)常壓浸提漿液以提高pH到約1.5至2.5，以便基本上完全將鐵沉淀為針鐵礦和/或赤鐵礦；以及(e)提高pH到約2.5至4.5以沉淀其它雜質(zhì)。然后可以通過已確定的技術(shù)從二級(jí)浸提漿液中回收鎳和鈷。發(fā)明的詳細(xì)說明所述浸提方法開始于在初級(jí)加壓浸提過程中對(duì)紅土或氧化礦石的褐鐵礦部分漿液進(jìn)行加壓酸浸以產(chǎn)生初級(jí)浸提漿液。優(yōu)選地，此步驟在高壓釜中進(jìn)行，溫度為230。C至270。C,壓力為40至50Bar。所用的酸優(yōu)選為濃辟u酸。用含有低水平的堿金屬離子鈉、鉀和銨的水制備用于浸提步驟的所有礦漿和酸溶液。盡管較小水平的鈉、鉀和銨離子也是可以接受的，但是其存在水平應(yīng)該足夠低以避免將鐵沉淀為黃鉀鐵礬，或至多只有不顯著水平的黃鉀鐵礬沉淀。褐鐵礦部分本身通常含有等于或高于15%的鐵和等于或低于6%的鎂，在本文中也被稱為低鎂含量紅土部分。全世界主要的鎳紅土礦都有褐鐵礦組分，其鐵含量為15%至40%，且包括諸如針鐵礦、赤鐵礦、綠脫石和綠泥石的礦物。初級(jí)加壓酸浸步驟之后通常將腐泥土部分在二級(jí)常壓浸提步驟中進(jìn)行浸提。腐泥土部分通常含有等于或低于25%的鐵和等于或高于6%的鎂。本文中其也被稱為高鎂含量部分。首先將腐泥土部分制成漿液，并可以直接加入到來自初級(jí)加壓浸提步驟的初級(jí)浸提漿液中，或通過加入酸對(duì)其實(shí)施預(yù)先常壓浸提步驟以產(chǎn)生預(yù)浸提漿液。然后將該預(yù)浸提漿液與初級(jí)浸提漿液合并。優(yōu)先地通過加入二氧化硫氣體或亞硫酸鹽/亞硫酸氫鹽溶液，如不引起黃鉀鐵礬生成的亞硫酸氫鋰溶液來控制氧化/還原電勢(shì)(ORP)。向所述初級(jí)浸提漿液中加入所述腐泥土部分或所述預(yù)浸提漿液使得鐵開始以針鐵礦和/或赤鐵礦的形式沉淀，同時(shí)釋放出由該鐵沉淀產(chǎn)生的較高水平的酸。這樣開始了二級(jí)常壓浸提步驟并產(chǎn)生二級(jí)浸提漿液。將該二級(jí)常壓浸提步驟在高溫下進(jìn)行，優(yōu)選為80。C至105。C。從對(duì)所述褐4失礦部分進(jìn)行初級(jí)加壓酸浸的高壓釜中排;故的酸還用于幫助所述腐泥土部分的二級(jí)常壓浸提。在一實(shí)施方案中，將所述腐泥土部分直接加入到所述初級(jí)浸提漿液中使得鐵開始以針鐵礦和/或赤鐵礦形式沉淀，鐵沉淀的同時(shí)釋放酸，該酸幫助開始進(jìn)行所述二級(jí)常壓浸提過程。還可以在這個(gè)階段加入額外的硫酸以補(bǔ)充鐵沉淀過程中產(chǎn)生的酸。在另一個(gè)實(shí)施方案中，在將其加入到初級(jí)浸提漿液之前，可將所述腐泥土部分先進(jìn)行預(yù)先常壓浸提。然后，可將單獨(dú)浸提該腐泥土部分產(chǎn)生的預(yù)漿液(preliminaryslurry)與初級(jí)浸提漿液合并，從而在所述二級(jí)浸提步驟中在常壓浸提條件下開始進(jìn)行鐵沉淀。一旦所述腐泥土部分與所述初級(jí)浸提漿液合并，該腐泥土部分的常壓浸提會(huì)使得鐵開始以赤鐵礦和/或針鐵礦的形式沉淀并被丟棄。由于在用于制備所述礦漿和酸溶液的水中只存在低水平的鈉、鉀和銨離子，丟棄的鐵基本上沒有黃鉀鐵礬。將由鐵沉淀過程中釋放的酸與高壓釜排放液中存在的游離酸以及額外加入的酸(如果有)合并，實(shí)現(xiàn)對(duì)該腐泥土部分的浸提以及從全部礦體中回收鎳和鈷。最終丟棄的尾礦固體含有以針鐵礦和/或赤鐵礦形式存在的鐵且該固體是可接受的環(huán)境排放。基本上沒有堿金屬離子或銨類加入到系統(tǒng)中，因此消除了在三價(jià)鐵離子存在下形成黃鉀鐵礬的可能性。來自加壓浸提的高壓釜排放液含有高的游離酸度，并且在一個(gè)實(shí)施方案中，在常壓和低于該酸沸點(diǎn)的溫度下，即高壓釜排放液的溫度為約80。C至105。C下〗吏該高壓釜排放液與腐泥土部分接觸?？梢约尤腩~外的硫酸。在pH為約1.5至2.5和酸度為0至10g/lH2S04時(shí)，將從腐泥土中溶解的三價(jià)鐵離子和在高壓釜排放漿液中剩余的殘留三價(jià)鐵離子以赤鐵礦和/或針鐵礦的形式沉淀。在此沉淀過程中釋放的酸就地用于浸提更多的腐泥土。形成的赤鐵礦和/或針鐵礦被用作新的濃縮的"種子"物質(zhì)來源來加速赤鐵礦和/或針鐵礦在常壓和溫度為約80°C至105°C下沉淀。赤鐵礦和/或針鐵礦的快速沉淀降低了容器尺寸要求和搡作成本。優(yōu)選地通過加入堿將從所述二級(jí)浸提步驟中得到的二級(jí)浸提漿液部分中和以提高pH到約1.5至2.5,所述的堿通常選自碳酸鈣或氫氧化鈣漿液或碳酸鎂或氧化鎂漿液中選擇。在此pH下，基本上完全將鐵沉淀為針鐵礦和/或赤鐵礦。通過進(jìn)一步提高pH到約2.5至4.5，還可將諸如鉻、銅和鋁的另外的雜質(zhì)沉淀。用含有低水平的堿金屬離子鈉、鉀和銨的水制備用于提高所述二級(jí)浸提漿液pH的漿液以避免形成黃鉀鐵夙。全部礦石還可能含有過渡區(qū)礦石，該過渡區(qū)礦石含有中等水平的鎂含量。礦體中在褐鐵礦和腐泥土部分之間存在的過渡區(qū)通常具有約5%至7%的鎂含量。中等鎂含量的礦石可以與褐鐵礦或腐泥土部分一起處理，也就是說其可以與褐鐵礦部分一起在高壓釜中進(jìn)行初級(jí)加壓浸提，或與腐泥土部分一起直接加到所述初級(jí)浸提漿液中進(jìn)行處理或與腐泥土部分一起進(jìn)行預(yù)先常壓浸提步驟。在另一個(gè)實(shí)施方案中，還可以在常壓條件單獨(dú)浸提中等鎂含量部分，并得到的浸提漿液在二級(jí)浸提步驟中與初級(jí)浸提漿液合并。在本發(fā)明最優(yōu)選形式中，將溶解的鐵以針鐵礦和/或赤鐵礦的形式沉淀以達(dá)到高水平的可用于浸提過程的酸，在此過程中，將鎳和鈷從紅土或氧化礦石中進(jìn)行回收。可對(duì)含有溶解的鎳和鈷的二級(jí)浸提漿液實(shí)施已確定的液/固分離技術(shù)，隨后進(jìn)一步處理液體以回收鎳和鈷。丟棄以針鐵礦和/或赤鐵礦形式存在的固體鐵。丟棄以針鐵礦和/或赤鐵礦形式存在的，基本上不含黃鉀鐵礬的鐵對(duì)環(huán)境有益處，因?yàn)檫@兩者都是相對(duì)穩(wěn)定的化合物，因此其風(fēng)化時(shí)減少或消除酸的釋放。另外，可利用的酸的水平是就地產(chǎn)生的，減少對(duì)額外酸的需求，提供了經(jīng)濟(jì)效益。圖1至5示例性說明了本發(fā)明方法的優(yōu)選流程圖。應(yīng)該理解，這些附圖是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案的示例性說明，而不應(yīng)該被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的范圍的限制。在每幅圖中，首先將全部礦石進(jìn)行礦石分離以從高鎂含量的礦石(腐泥土)分離出低鎂含量的紅土礦石(褐鐵礦)。這通常是通過選擇性采礦或采礦后分類來完成。中等鎂含量的礦石通常存在于褐鐵礦和腐泥土部分之間的過渡區(qū)中，可以如前所述將其與褐鐵礦或腐泥土部分一起處理或單獨(dú)處理。在每幅圖中，這種礦石被表示為"中等鎂紅土，，。同樣在每幅圖中，用含低水平堿金屬離子的水制備所有用于浸提過程的漿液和酸溶液。在圖1中，在加壓浸提階段(5),在約250。C和45Bar壓力下將低鎂紅土部分(褐鐵礦)(l)與中等鎂紅土(7)—起用疏酸(3)處理。在預(yù)先常壓浸提(ll)中，在低于酸的沸點(diǎn)的溫度下，用硫酸(3)處理礦石的高鎂紅土部分(9)(腐泥土)。優(yōu)選地，此浸提步驟的溫度為約80°C至105。C。從預(yù)先確定的腐泥土的性質(zhì)和所預(yù)期的待處理的褐鐵礦對(duì)腐泥土的比例來計(jì)算加入的酸量。該實(shí)施方案的這個(gè)特征允許待處理的褐鐵礦對(duì)腐泥土的比例改變，同時(shí)保持高的金屬回收率。在二級(jí)階段常壓浸提步驟(17)中，將高鎂腐泥土常壓浸提漿液(13)加入到加壓浸提階段的高壓釜排放液(15)中。所述二級(jí)浸提步驟包括對(duì)腐泥土進(jìn)行另外的浸提，同時(shí)將鐵沉淀為針鐵礦和/或赤鐵礦。加入腐泥土浸提漿液后，通常發(fā)生鐵沉淀為針鐵礦和/或赤鐵礦，釋放更多的酸幫助進(jìn)一步的浸提。腐泥土通常含有一些以針鐵礦形式存在的鐵，其可以"種子，，物質(zhì)形式起作用來加速反應(yīng)，但為了進(jìn)一步加強(qiáng)反應(yīng)，可以加入含有更高濃度的針鐵礦和/或赤鐵礦的"種子，，來幫助沉淀過程并加強(qiáng)浸提。當(dāng)認(rèn)為所述二級(jí)浸提過程已經(jīng)完成時(shí)，可對(duì)漿液進(jìn)行傳統(tǒng)的液/固分離(21)，然后在回收鎳和鈷(23)之前進(jìn)一步處理液體并在適當(dāng)?shù)膒H調(diào)節(jié)后將針鐵礦和/或赤鐵礦固體丟棄至廢料中(19)。在如圖2所述的第二個(gè)實(shí)施方案中，在加壓浸提階段(5),在約250。C和45Bar壓力下，將低鎂褐鐵礦部分(l)與中等鎂紅土部分(7)—起用硫酸(3)處理。在常壓浸提步驟(16)中，將所述礦石的高鎂部分(9)直接加到高壓釜排放漿液中。如果需要，可在二級(jí)浸提階段加入額外的石危酸(3)。常壓浸提階段(16)包括浸提腐泥土，同時(shí)將鐵沉淀為針鐵礦和/或赤鐵礦。加入到初級(jí)浸提漿液中的高鎂腐泥土礦石的量是由初級(jí)加壓浸提步驟中剩余的游離酸，鐵沉淀為針鐵礦和/或赤鐵礦的過程中釋放的酸以及在給定的Ni、Co、Fe、Mn、Mg及其它離子的提取率下高鎂腐泥土部分的酸消耗來計(jì)算。當(dāng)認(rèn)為常壓浸提過程已經(jīng)完成時(shí)，可對(duì)所述漿液進(jìn)行傳統(tǒng)的液/固分離(21)然后在回收鎳和鈷(23)之前進(jìn)一步處理該液體并在適當(dāng)?shù)膒H調(diào)節(jié)之后將針鐵礦和/或赤鐵礦固體排放至尾礦(l9)中。圖3是圖2中所述方法的變更，其中只有對(duì)所述低鎂褐鐵礦部分(1)進(jìn)行加壓酸浸提(4)，而所述礦石的中等鎂紅土(7)和高鎂(9)腐泥土部分直接進(jìn)入所述二級(jí)浸提階段(18)?？梢韵蛟摱?jí)浸提階段直接進(jìn)一步加入石克酸(3)。圖4是另一個(gè)變更，其中對(duì)所述礦石的低鎂褐鐵礦部分(l)進(jìn)行加壓酸浸提(4),而在低于酸的沸點(diǎn)的溫度(80。C至105。C)下，用酸(3)對(duì)所述中等鎂含量礦石進(jìn)行預(yù)先常壓浸提(6)。將所述高鎂腐泥土部分(9)與所述高壓浸提漿液和來自該中等鎂紅土礦石的預(yù)先常壓浸提的漿液一起引入所述二級(jí)常壓浸提過程(20)。圖5概述了一種方法，其中將所述低鎂褐鐵礦部分(l)在高壓釜中進(jìn)行高壓酸浸(4),然后加入硫酸(3)，而在高溫下用硫酸(3)對(duì)中等鎂紅土(7)和高鎂(9)腐泥土部分進(jìn)行預(yù)先常壓浸提(12)。在二級(jí)常壓浸提(24)中將來自高壓和常壓浸提的排放液合并。通過對(duì)漿液進(jìn)行液/固分離(21),然后進(jìn)一步處理液體(23)并將鐵以針鐵礦和/或赤鐵礦固體形式除去來回收溶液中的鎳和鈷。實(shí)施例實(shí)施例1:礦石處理，化學(xué)分析及礦物學(xué)研究將三種褐鐵礦石樣品在自來水中攪拌2小時(shí)，然后過lmm篩。將任何太大的物質(zhì)在Na、K和NH4離子含量低的水中用棒磨機(jī)碾磨至小于lmm。將兩種腐泥土樣品在Na、K和NH4離子含量低的水中用棒磨才幾碾磨至P8Q<75/mi且P，〈650/mi。分別將褐4失礦和腐泥土的漿液調(diào)節(jié)至固體濃度為30%w/w和25%w/w。用MalvernInstrument測(cè)量所述礦石的SG和真實(shí)PSD(粒度分布)，見表l。表1:進(jìn)料礦石的SG和PSD<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>所述礦石樣品的化學(xué)分析結(jié)果列于表2中。表2:紅土樣品的化學(xué)分析<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>所述礦石樣品的礦物學(xué)研究結(jié)果筒要總結(jié)于表3中。表3:礦物學(xué)礦石主要的含鎳礦物褐鐵礦1針鐵礦褐鐵礦2針鐵礦褐鐵礦3針鐵礦腐泥土1蛇紋石，硅鎂鎳礦腐泥土2蛇紋石，鈷土，綠脫石實(shí)施例2:連續(xù)的對(duì)含有4.9%鎂的褐鐵礦1進(jìn)行加壓浸提和對(duì)腐泥土2進(jìn)行常壓浸提將914g的30.3%w/w的褐鐵礦1漿液(如實(shí)施例1所示)和U8g的98%的H2S04加入到2升的鈦高壓釜中。在攪拌高壓釜中，在250。C和48bar的條件下持續(xù)加壓浸提1小時(shí)(除去加熱時(shí)間)。同時(shí)，將1101g的25.2%w/w的腐泥土2漿液(如實(shí)施例1所示)和159g的98%H2S04在3升攪拌式玻璃反應(yīng)器中混合，并在95°-104°C和常壓下浸提30分鐘。在加入酸之前將該腐泥土加熱至60°C。對(duì)褐4失礦進(jìn)4亍加壓浸提和對(duì)腐泥土進(jìn)行常壓浸提得到的最終溶液酸度分別為38.3g/L和15.7g/L。將加壓浸提漿液趁熱(90。C)轉(zhuǎn)移至該玻璃反應(yīng)器中并與腐泥土浸提漿液混合，在95°至104。C溫度下繼續(xù)常壓浸提和沉淀鐵9.5小時(shí)。通過加入不引起黃鉀鐵礬生成的亞硫酸氫鋰溶液將ORP控制在523至605mV(相對(duì)于AgCl探針)。在此常壓浸提后溶液中鎳和鐵的濃度分別為4.0和3.2g/L。在1小時(shí)內(nèi)向反應(yīng)器中加入石灰石漿液(20%w/w,用Na、K和NH4離子含量低的水制備)至pH為2,并保持溫度為85°-100。C，使鐵沉淀完全。在加入石灰石階段后，溶液中最終的鎳和鐵濃度分別為4.1g/L和0.35g/L。表4示例性說明關(guān)鍵的操作條件以及鎳和鈷的總提取率。用XRD/SEM/EDS對(duì)最終殘余物進(jìn)行的礦物學(xué)研究表明鐵沉淀的主相和次相分別為赤鐵礦和針鐵礦。在最終殘余物中沒有發(fā)現(xiàn)黃鉀鐵礬。表4:主要的操作條件以及鎳和鈷的總提取率<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>實(shí)施例3:連續(xù)的對(duì)含有2.7%鎂的褐鐵礦2進(jìn)行加壓浸提和對(duì)腐泥土2進(jìn)行常壓浸提將914g的30.5%w/w的褐4失礦2漿液(如實(shí)施例1所示)和104g的98%H2S04在2升的攪拌式鈦高壓釜中混合。在該高壓釜中，在250°C和48bar下持續(xù)加壓浸提1小時(shí)(除去加熱時(shí)間)。同時(shí)，將1101g的25.2%w/w的腐泥土2漿液(如實(shí)施例1所示)和181g的98%H2S04在3升攪拌式玻璃反應(yīng)器中混合，并在95°-104°C和常壓下浸提30分鐘。在加入酸之前將該腐泥土加熱至60。C。對(duì)褐鐵礦進(jìn)行加壓浸提和對(duì)腐泥土進(jìn)行常壓浸提得到的最終溶液酸度分別為46.1g/L和22.6g/L。將加壓浸提漿液趁熱(90。C)轉(zhuǎn)移至該玻璃反應(yīng)器中并與腐泥土浸提漿液混合，在95。-104。C溫度下繼續(xù)常壓浸提和沉淀鐵9.5小時(shí)。通過加入不引起黃鉀鐵礬生成的亞硫酸氫鋰溶液將ORP控制在552至621mV(相對(duì)于AgCl探針)。在常壓浸提后溶液中鎳和鐵的濃度分別為4.9和8.4g/L。加入石灰石漿液(20%w/w,用Na、K和NH4離子含量低的水制備)以使鐵沉淀完全。將該漿液在85°-100°C下在1小時(shí)內(nèi)緩慢加入該反應(yīng)器中至目標(biāo)pH為2。在加入石灰石階段后溶液中最終的鎳和鐵濃度分別為4.3g/L和0.48g/L。表5示例性說明關(guān)鍵的操作條件以及鎳和鈷的總提取率。用XRD/SEM/EDS對(duì)最終殘余物進(jìn)行的礦物學(xué)研究表明鐵沉淀的主相和次相分別為赤鐵礦和針鐵礦。在最終殘余物中沒有發(fā)現(xiàn)黃鉀鐵礬。表5:主要的操作條件以及鎳和鈷的總提取率<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>褐鐵礦加腐泥土實(shí)施例4:連續(xù)的對(duì)含有5.2%鎂的褐鐵礦3進(jìn)行加壓浸提和對(duì)腐泥土1進(jìn)行常壓浸提將923g的29.9%w/w的褐鐵礦3漿液(如實(shí)施例1所示)和114g的98。/。H2S04加入到2升的鈦高壓釜中。在該高壓釜中，在250。C和48bar下持續(xù)加壓浸提1小時(shí)(除去加熱時(shí)間)。同時(shí)，將1088g的24.7%w/w的腐泥土1漿液(如實(shí)施例1所示)和180g的98%HzS04在3升攪拌式玻璃反應(yīng)器中混合，并在95°-104。C和常壓下浸提30分鐘。在加入酸之前將該腐泥土加熱至60°C。對(duì)褐4失礦進(jìn)行加壓浸提和對(duì)腐泥土進(jìn)行常壓浸提得到的最終溶液酸度分別為36.3g/L和16.7g/L。將加壓浸提漿液趁熱(90。C)轉(zhuǎn)移至該玻璃反應(yīng)器中并與腐泥土浸提漿液混合，在95。-104。C溫度下繼續(xù)常壓浸提和沉淀鐵9.5小時(shí)。通過加入不引起黃鉀鐵夙生成的亞硫酸氫鋰溶液將ORP控制在459至576mV(相對(duì)于AgCl探針)。在該常壓浸提階段后溶液中鎳和鐵的濃度分別為4.3和1.7g/L。在85。至100。C下，在1小時(shí)內(nèi)向該反應(yīng)器中加入石灰石漿液(20%w/w,用Na、K和NH4離子含量低的水制備)至目標(biāo)pH為2,使鐵沉淀完全。溶液中最終的鎳和鐵濃度分別為4.2g/L和0.86g/L。表6示例性說明了關(guān)鍵的操作條件以及鎳和鈷的總提取率。用XRD/SEM/EDS對(duì)最終殘余物進(jìn)行的礦物學(xué)研究表明鐵沉淀的主相和次相分別為赤鐵礦和針鐵礦。在最終殘余物中沒有發(fā)現(xiàn)黃鉀鐵礬。表6:主要的操作條件以及鎳和鈷的總提取率<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>竭4失礦加腐泥土以上描述旨在示例性說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案。本領(lǐng)域所屬技術(shù)人員應(yīng)該理解在不偏離本發(fā)明的精神和本發(fā)明的范圍的前提下可以進(jìn)行多種修改和/或變更。權(quán)利要求1.從含鎳的紅土礦石中回收鎳和鈷的方法，所述方法包括下列步驟a)提供含鎳的紅土礦石，將所述礦石分成低鎂的褐鐵礦部分和高鎂的腐泥土部分；b)在初級(jí)高壓浸提步驟中用酸處理所述褐鐵礦部分以產(chǎn)生初級(jí)浸提漿液；c)向所述初級(jí)浸提漿液中加入所述腐泥土部分，使鐵開始以針鐵礦和/或赤鐵礦的形式進(jìn)行沉淀，同時(shí)從所述鐵沉淀中進(jìn)一步釋放酸，以實(shí)現(xiàn)二級(jí)常壓浸提步驟，產(chǎn)生二級(jí)浸提漿液；其中用于制備所述礦漿和/或酸溶液的所有的水均含有基本上避免形成黃鉀鐵礬的離子成分。2.如權(quán)利要求l所述的方法，其中在進(jìn)行所述浸提過程之前首先將所述礦石的各部分制備成漿液。3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中用于制備所述礦漿和/或酸溶液的水中的所述離子成分含有低水平的堿金屬離子鈉、鉀和銨。4.如權(quán)利要求l所述的方法，所述方法進(jìn)一步包括如下步驟d)部分中和所述二級(jí)浸提漿液，提高pH到約1.5至2.5以基本上完全將鐵沉淀為針鐵礦和/或赤鐵礦；以及e)提高所述二級(jí)浸提漿液的pH到約2.5至4.5以沉淀其它雜質(zhì)。5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中碳酸鈣或氫氧化鈣漿液，或者碳酸鎂或氬氧化鎂漿液被用于提高所述二級(jí)浸提漿液的pH。6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中用于形成用來提高所述二級(jí)浸金屬離子鈉、鉀和銨。7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述堿金屬離子的低水平為足夠低，使得只存在不顯著水平的黃鉀鐵礬沉淀。8.如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述的褐鐵礦部分含有等于或高于15%的鐵和等于或低于6%的鎂。9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述腐泥土部分含有等于或低于25%的鐵和等于或高于6%的鎂。10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的含鎳紅土礦石還包括具有5%至7%鎂含量的過渡區(qū)礦石。11.如權(quán)利要求IO所述的方法，其中將任何過渡區(qū)紅土或氧化礦石材料或者與所述褐鐵礦部分一起在所述初級(jí)加壓浸提步驟中進(jìn)行處理，或者與所述腐泥土部分一起處理，或者在常壓下進(jìn)行單獨(dú)浸提并將得到的漿液在所述二級(jí)常壓浸提步驟中與所述初級(jí)浸提漿液合并。12.如^L利要求1所述的方法，其中在230°C至270°C的溫度和40至50Bar的壓力下，將所述褐鐵礦部分在高壓釜中進(jìn)行加壓酸浸。13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中首先通過加入酸溶液對(duì)所述腐泥土部分實(shí)施預(yù)先常壓浸提步驟以產(chǎn)生預(yù)浸提漿液，然后將所述預(yù)浸提漿液與所述初級(jí)浸提漿液合并。14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在約80。C至105。C的溫度下實(shí)施所述二級(jí)常壓浸提步驟。15.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述二級(jí)常壓浸提步驟過程中加入額外的硫酸以補(bǔ)充鐵沉淀過程中釋放的所述酸。16.如權(quán)利要求1所述的方法，其中來自所述加壓浸提的所述排放液含有高的游離酸度，將所述排放液在常壓和低于所述酸的沸點(diǎn)的溫度下與所述腐泥土部分浸提漿液接觸。17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中來自所述加壓浸提的所述排放液的溫度為80°C至105°C。18.如^K利要求1所述的方法，其中形成的所述赤鐵礦和/或針4失下沉淀。19.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述初級(jí)高壓浸提步驟中使用的酸是濃疏酸。20.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述二級(jí)浸提漿液含有溶解的鎳和鈷，其中對(duì)所述二級(jí)浸提漿液實(shí)施已確定的液/固分離技術(shù)來從所述漿液中回收鎳和鈷。全文摘要從含鎳的紅土礦石中回收鎳和鈷的方法，包括下列步驟a)提供含鎳的紅土礦石，將該礦石分成低鎂的褐鐵礦部分和高鎂的腐泥土部分；b)在初級(jí)高壓浸提步驟中在酸溶液中處理該褐鐵礦部分以產(chǎn)生初級(jí)浸提漿液；c)向該初級(jí)浸提漿液中加入該腐泥土部分，使鐵開始以針鐵礦和/或赤鐵礦形式沉淀，同時(shí)從該鐵沉淀中進(jìn)一步釋放酸，以實(shí)現(xiàn)二級(jí)常壓浸提步驟，得到二級(jí)浸提漿液；其中用于制備礦漿和/或酸溶液的所有的水均含有基本上避免生成黃鉀鐵礬的離子成分。文檔編號(hào)C22B3/10GK101133171SQ200680004804公開日2008年2月27日申請(qǐng)日期2006年2月13日優(yōu)先權(quán)日2005年2月14日發(fā)明者劉后元,達(dá)米安·加利·伊格內(nèi)修斯·柯雷布斯申請(qǐng)人:Bhp比利通Ssm技術(shù)有限公司