專利名稱:從錳礦石中回收微量鎳、鈷的方法
技術領域:
本發(fā)明屬從錳礦石中回收微量鎳、鈷的方法。
背景技術:
我國廣西壯族自治區(qū)蘊藏著豐富的錳礦資源,在錳礦石中,含有超微量的鎳、鈷。廣西區(qū)內(nèi)錳礦的主要生產(chǎn)單位之一——中信大錳礦業(yè)有限責任公司,采、選、冶的技術在不斷改進,技術指標和經(jīng)濟效益也在不斷提高;該公司的錳礦石先經(jīng)過粉碎、重選、磁選,產(chǎn)出錳精礦。錳精礦中錳含量為21.00%;鎳含量為0.08%;鈷含量為0.03%。錳精礦經(jīng)硫酸浸出,生成各種金屬的硫酸鹽。向浸出液加入氧化劑(或鼓入空氣)將二價鐵氧化至三價,再加入氫氧化銨調(diào)pH=7,中和除鐵,壓濾后將得到的除鐵渣作為廢棄物埋入廢礦場。為了去除濾液中含有的重金屬,除鐵后向濾液加入二甲基二硫代胺基甲酸鈉(SDD),經(jīng)機械攪拌,使鎳鈷等重金屬離子與二甲基二硫代胺基甲酸鈉發(fā)生化合反應生成沉淀物,此沉淀物被稱為硫化渣,渣中一般含鎳0.50~0.80%,含鈷0.30~0.40%,含錳6.00~7.00%,含鐵6.00~7.00%,二氧化硅40%左右;在硫化過程中,鎳鈷硫化物的生成反應式為Ni2++2Nay=Ni(y)2+2Na+,Co2++2Nay=Co(y)2+2Na+(式中,y為二甲基二硫代胺基甲酸鈉的陰離子團)。
由于產(chǎn)出硫化渣中的重金屬至目前尚無法回收,故硫化渣與除鐵渣一起被當作廢棄物埋入廢礦場,凈化后的硫酸錳溶液則供錳深加工之用。因此在錳礦石中的重金屬如鎳、鈷都因無法回收而被丟棄,不僅造成資源的極大浪費,而且成為環(huán)境污染的隱患。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種從錳礦石中有效回收微量鎳、鈷的方法。
本發(fā)明以如下技術方案解決上述技術問題以錳精礦硫酸浸出液除鐵后的液體再除重金屬后所得的硫化渣為原料,將硫化渣加水配成重量濃度為20~30%的礦漿,再攪拌或加溫攪拌20~80分鐘,收取浮渣,抽氣過濾。濾渣在600~800℃下焙燒,時間40~80分鐘,即得富含鎳、鈷的精礦。
使用本發(fā)明在半工業(yè)試驗中所用的方法從錳礦石中回收微量鎳和鈷,所得精礦產(chǎn)品鎳含量可達13.94%以上,鈷含量可達10.72%以上;浮選廢棄物中鎳含量未檢出、鈷含量為0.0001%,鎳、鈷金屬回收率接近100%。而且在回收過程中無須加入任何化學藥劑或其他添加劑,不會產(chǎn)生污染,做到了資源的充分利用并保護了環(huán)境。
具體實施例方式
本發(fā)明的方法主要是利用Ni(y)2、Co(y)2的有機大分子團在水中能很好的上浮這一現(xiàn)象、采用浮選的方式來實現(xiàn)的。但是要使生成的Ni(y)2、Co(y)2有機大分子團大量上浮或全部上浮是有一定條件的。一是利用熱力加強流體對流上浮;二是利用加入空氣產(chǎn)生大量氣泡促進上浮。因此,在攪拌過程中,不論是采用提高溫度的方式還是采用加大氣泡量的方式,都可以促使液體中Ni(y)2、Co(y)2有機大分子團的上浮,有效提高Ni、Co的回收率。但實踐證明加熱并不能使Ni(y)2、Co(y)2產(chǎn)物全部上浮,多次實驗結果均顯示回收率只能在30~41%之間。而在采用浮選機以400轉/分的轉速進行攪拌時,產(chǎn)生很高的負壓,從而吸入大量空氣,空氣上浮產(chǎn)生大量氣泡,將上浮物幾乎全部帶出,使鎳、鈷回收率有大幅度的提高。
實施例1取硫化渣50克,加入蒸餾水170毫升,配成重量濃度為22.7%的礦漿,置入轉速為300轉/分的攪拌機攪拌,在100℃下攪拌1小時,攪拌產(chǎn)生的浮渣經(jīng)手工刮取,抽氣過濾。濾渣放入試驗室馬弗爐焙燒,焙燒溫度800℃,焙燒時間1小時。最后取樣分析,精礦產(chǎn)品中鎳含量為6.79%,鈷含量為5.71%。鎳回收率為30.80%,鈷回收率40.25%。
實施例2取硫化渣500克,加入蒸餾水1200毫升,配成重量濃度為29.4%的礦漿,置入轉速為300轉/分的攪拌機攪拌,在90℃下攪拌80分鐘,攪拌產(chǎn)生的浮渣經(jīng)手工刮取,抽氣過濾。濾渣放入試驗室馬弗爐焙燒,焙燒溫度700℃,焙燒時間70分鐘。最后取樣分析,精礦產(chǎn)品中鎳含量為6.81%;鈷含量為5.75%。鎳回收率為32.97%,鈷回收率40.52%。
實施例3取硫化渣200公斤,加入自來水600公斤,配成重量濃度為25%的礦漿,置入XJK-4A的單槽浮選機以400轉/分的轉速進行半工業(yè)試驗,在常溫常壓下攪拌30分鐘,機械自動刮出泡沫。泡沫經(jīng)濾床脫水、自然風干。風干后的礦樣放進試驗室馬弗爐焙燒,溫度650℃,焙燒80分鐘后取樣分析,鎳由在硫化渣中的含量0.74%提高到在焙燒后所得精礦中的13.94%,提高了18.84倍;鈷由在硫化渣中的0.38%提高到在焙燒后所得精礦中的10.72%,提高了28.21倍。浮選廢棄物中鎳含量未檢出、鈷含量為0.0001%;用工業(yè)廢水計算,鎳、鈷金屬回收率接近100%;尾礦中鎳含量為0.097%,鈷含量為0.004%;鎳回收率為92.94%,鈷回收率99.64%。
實施例4取硫化渣500公斤,加入自來水1200公斤,配成重量濃度為29.4%的礦漿,置入XJK-4A的單槽浮選機以400轉/分的轉速進行半工業(yè)試驗,在常溫常壓下攪拌40分鐘,機械自動刮出泡沫。泡沫經(jīng)濾床脫水、自然風干。風干后的礦樣在馬弗爐內(nèi)焙燒,溫度750℃,焙燒75分鐘后取樣分析,鎳由在硫化渣中的含量0.70%提高到在焙燒后所得精礦中的14%,;鈷由在硫化渣中的0.4%提高到在焙燒后所得精礦中的10.42%。浮選廢棄物中鎳含量未檢出、鈷含量為0.0002%。用工業(yè)廢水計算,鎳、鈷金屬回收率接近100%;尾礦中鎳含量為0.016%,鈷含量為0.05%;鎳回收率為95.20%,鈷回收率98.02%。
經(jīng)對上述實施例的比較和分析,發(fā)現(xiàn)在試驗室內(nèi)所做試驗(即實施例1和實施例2)的鎳、鈷收率遠比在生產(chǎn)現(xiàn)場做的半工業(yè)試驗(即實施例3和實施例4)要低;究其原因主要是試驗室內(nèi)所做試驗只有對礦漿加溫的辦法,缺乏用鼓入空氣帶進大量氣泡的條件,因此鎳、鈷的回收率很難再提高。而在生產(chǎn)現(xiàn)場利用正規(guī)的浮選機做半工業(yè)試驗,完全具備在攪拌葉輪區(qū)形成負壓、并經(jīng)進氣管吸入空氣產(chǎn)生大量氣泡的條件,就使鎳、鈷的回收率得到大幅度提高。
根據(jù)現(xiàn)有的浮選技術,完全可以預期當在生產(chǎn)中使用多槽浮選機替代本發(fā)明實施例中的單槽浮選機時,可以取得更為明顯的效果,鎳、鈷的回收率可以得到更大的提高。
權利要求
1.一種從錳礦石中回收微量鎳、鈷的方法,其特征是以錳精礦的硫酸浸出液除鐵后的液體再除重金屬后所得的硫化渣為原料,將硫化渣加水配成重量濃度為20~30%的礦漿,再攪拌或加溫攪拌20~80分鐘,收取浮渣,抽氣過濾。濾渣在600~800℃下焙燒,時間40~80分鐘,即得富含鎳、鈷的精礦。
全文摘要
一種從錳礦石中回收微量鎳、鈷的方法,以錳精礦的硫酸浸出液除鐵后的液體再除重金屬后所得的硫化渣為原料,將硫化渣加水配成重量濃度為20~30%的礦漿,再攪拌或加溫攪拌20~80分鐘,收取浮渣,抽氣過濾。濾渣在600~800℃下焙燒,時間40~80分鐘,即得富含鎳、鈷的精礦。使用本發(fā)明的方法從錳礦石中回收微量鎳和鈷,所得精礦產(chǎn)品鎳含量可達13.94%以上,鈷含量可達10.72%以上,鎳、鈷金屬回收率接近100%,而且在回收過程中無須加入任何化學藥劑或添加劑,不會產(chǎn)生污染,做到了資源的充分利用并保護了環(huán)境。
文檔編號C22B3/22GK101067167SQ200710049289
公開日2007年11月7日 申請日期2007年6月8日 優(yōu)先權日2007年6月8日
發(fā)明者唐世杰, 覃雄, 黃衛(wèi)明 申請人:廣西大新桂鑫錳業(yè)有限公司, 唐世杰