一種銅鎳渣的分步濃差浸出方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種銅鎳渣的分步濃差浸出方法，該方法是將銅鎳渣研磨成礦粉后，加入到濃無機(jī)酸溶液中浸出一段時(shí)間后，加入水將浸出漿料稀釋到一定程度，進(jìn)一步浸出一段時(shí)間后，固液分離，分別處理回收浸出液和浸出渣中的有價(jià)金屬；該方法能將銅鎳渣中的鐵高效酸浸出，且能有效固液分離，實(shí)現(xiàn)高效回收銅鎳渣中的有價(jià)資源。
【專利說明】一種銅鎳渣的分步濃差浸出方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種銅鎳渣的分步濃差浸出方法，屬于濕法冶金領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]中國銅產(chǎn)量大于400萬t僅次于智利，居世界第二。生產(chǎn)一噸銅產(chǎn)生212t的銅渣，因此，我國銅渣量約1000萬t。由于我國的銅礦資源具有共伴生礦多、品味低的特點(diǎn)，因此在這數(shù)量巨大的銅渣中，存在著大量可以回收利用的二次資源。另一方面，我國的資源現(xiàn)狀十分嚴(yán)峻，有色金屬和黑色金屬儲量相對不足，礦石嚴(yán)重依賴于進(jìn)口，已成為世界上最大的礦石進(jìn)口國和有色金屬消費(fèi)國。因此，綜合回收利用銅鎳渣中的有價(jià)資源不僅具有戰(zhàn)略意義而且有非常好的市場前景。
[0003]銅鎳渣的主要組分包括鐵橄欖石、磁鐵礦、銅锍和鎳鈷等。目前濕法處理銅鎳渣技術(shù)主要是氯化浸出法和直接酸化浸出法。文獻(xiàn)“銅渣綜合利用的研究進(jìn)展”(冶金能源，2009，28:44-48)利用氯化浸出法來選擇性浸出銅鎳渣中的有價(jià)金屬，氯化浸出法一般是先用次氯酸鹽產(chǎn)生氯氣，再由氯氣和銅鎳渣反應(yīng)，從而浸出渣中的有價(jià)金屬，這種方法產(chǎn)生氯氣污染環(huán)境，操作安全性差，不利于大規(guī)模安全生產(chǎn)；文獻(xiàn)“用硫酸從含銅鎳渣中浸出銅的實(shí)驗(yàn)研究”(濕法冶金，2013，32:358-360)利用銅鎳渣直接加硫酸浸出，結(jié)果表明銅鎳渣中的80%的銅被浸出，鐵液有35.14%被浸出，浸出渣達(dá)到煉鐵的要求，液體進(jìn)一步分離可以回收銅。直接酸化浸出法就是直接按一定比例加酸和水浸出一段時(shí)間，然后固液分離，但是由于銅鎳渣中硅含量高，高活性的硅在酸浸出時(shí)大量溶出，導(dǎo)致浸出后的固液分離非常困難，并且液相中的硅含量很高，超過一定濃度時(shí)，液相就會(huì)變成為水凝膠，不能進(jìn)行后續(xù)處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的是在于提供一種能將銅鎳渣中的鐵高效酸浸出，且能有效固液分離，實(shí)現(xiàn)高效回收銅鎳渣中有價(jià)資源的分步濃差浸出方法。
[0005]本發(fā)明提供了一種銅鎳渣的分步濃差浸出方法，該方法是將銅鎳渣研磨成礦粉后，與無機(jī)酸混合，維持溫度為40~70°C，無機(jī)酸的質(zhì)量百分比濃度為30~80%的條件下，浸出30~90min，得到酸浸出漿液；在所得酸浸出漿液中加入水將無機(jī)酸的質(zhì)量百分比濃度調(diào)節(jié)到5~25%，進(jìn)一步在20~60°C的溫度條件下，浸出45~95min后，固液分離，分別處理回收浸出液和浸出渣中的有價(jià)金屬；所述的銅鎳渣主要包括以下組分:Cu>0.15wt%, Ni>0.05wt%, Si02<50wt%, Fe>20wt% ;所述的無機(jī)酸為鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、氫氟酸中一種或幾種。
[0006]所述的銅鎳渣根據(jù)選擇的銅鎳渣不同可能含有少量或微量的鈷。
[0007]優(yōu)選的浸出方法中在所得酸浸出漿液中加入水將無機(jī)酸的質(zhì)量百分比濃度調(diào)節(jié)到5~20%ο
[0008]所述的銅鎳渣研磨成粒度在40~325目的范圍內(nèi)。
[0009]所述的無機(jī)酸用量為銅鎳洛中鐵的理論摩爾量的0.5~1.8倍。[0010]優(yōu)選的無機(jī)酸為鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸中一種或幾種。
[0011]所述的浸出渣通過浮選富集制備銅鈷鎳的混合精礦；所述的浸出液用于制備氧化鐵紅，或者制備鐵精粉、水玻璃和回收銅鈷鎳產(chǎn)品。
[0012]所述的固液分離包括過濾、離心或濃密。
[0013]本發(fā)明的銅鎳渣的分步濃差浸出方法，包括以下步驟:
[0014](a)將銅鎳渣采用磨機(jī)研磨，直至粒度達(dá)到40~325目；
[0015](b)將步驟(a)中研磨好的銅鎳渣粉末，加入到第一級浸出槽，加入銅鎳渣中鐵理論摩爾量0.5~1.8倍的無機(jī)酸，保持礦漿中無機(jī)酸的質(zhì)量百分比濃度為30~80%，在溫度為40~70°C條件下浸出30~90min，得到酸浸出漿液；
[0016](C)將步驟(b)中第一級浸出槽得到酸浸出漿液快速打入第二級浸出槽，同時(shí)加入水，調(diào)節(jié)酸浸出漿液中無機(jī)酸濃度為5~25%，進(jìn)一步在溫度為20~60°C的條件下，浸出45 ~95min ；
[0017](d)從步驟(C)中出來的浸出漿料，采用分離設(shè)備進(jìn)行固液分離，分離所得浸出渣通過浮選富集制備銅鈷鎳的混合精礦；分離所得浸出液用于制備氧化鐵紅，或制備鐵精粉、水玻璃和回收銅鈷鎳產(chǎn)品。
[0018]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明主要解決的現(xiàn)有技術(shù)中難題是銅鎳渣在酸性浸出時(shí)，大量活性硅的溶出，極易導(dǎo)致硅凝膠的產(chǎn)生，使固液分離困難，不能進(jìn)行后續(xù)處理。發(fā)明人在銅鎳渣酸浸出的研究 過程中發(fā)現(xiàn)，在適當(dāng)?shù)臏囟葪l件下，先采用濃無機(jī)酸對銅鎳渣浸出適當(dāng)時(shí)間，再將濃無機(jī)酸稀釋后進(jìn)一步浸出適當(dāng)時(shí)間，具有意料不到的效果，一方面能將SiO2快速析出，避免了高活性硅的大量溶出，有效防止硅凝膠的產(chǎn)生，使浸出漿料能快速有效固液分離，另一方面，鐵浸出率高達(dá)90%以上，浸出渣中的銅鈷鎳大量富集，有效實(shí)現(xiàn)了銅鎳渣中有價(jià)金屬的回收；其次本發(fā)明方法操作簡單，易于連續(xù)化工業(yè)生產(chǎn)，環(huán)境友好、操作安全性好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]【圖1】為本發(fā)明銅鎳渣的浸出工藝流程圖。
[0020]【圖2】為本發(fā)明實(shí)施例1的分步濃差浸出方法和對比實(shí)施例1直接酸浸法獲得的浸出漿料的對比圖:A為直接酸浸法獲得的浸出漿料；B為分步濃差浸出方法獲得的浸出漿料。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下實(shí)施例旨在對本
【發(fā)明內(nèi)容】
作進(jìn)一步的說明，而不是限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0022]實(shí)施例1
[0023]1、磨礦
[0024]采用閉路磨礦方案，將銅鎳渣經(jīng)過振動(dòng)給料器給料，由皮帶輸送機(jī)送入磨機(jī)；達(dá)到70~75%-80目的粒度要求后，經(jīng)螺旋輸送機(jī)及斗式提升機(jī)提升至粉料倉，備用；銅鎳渣的主要成分含量如表1所示；
[0025]2、分步濃差浸出
[0026]將粉料倉中已粉磨好的銅廢渣稱量后加入到第一級浸出槽，同時(shí)按比例加入水和硫酸，硫酸的加入量為銅鎳渣中鐵理論摩爾量的1.1倍，保持浸出時(shí)礦漿中硫酸質(zhì)量百分比濃度為80%，在溫度為50°C條件下浸出30min ;將第一級浸出完畢的礦漿快速打入第二級攪拌浸出槽，同時(shí)按比例加入水，保持礦漿硫酸質(zhì)量百分比濃度為10%的條件下，進(jìn)一步在30°C下，浸出 95min ；
[0027]3、固液分離
[0028]浸出完畢后，浸出效果如圖2中B所示，從圖中可以看出，浸出漿料無絮狀膠體產(chǎn)生，可以采用常規(guī)過濾設(shè)備分離，用過濾設(shè)備進(jìn)行固液分離后，固相用水沖洗I次，通過浮選生產(chǎn)銅鈷鎳的混合精礦；浸出效果數(shù)據(jù)如表1所示，液相中主要是Fe、Cu、N1、Co和Si，下一步處理制備氧化鐵紅(其中Fe的回收率達(dá)到90%)、或制備鐵精粉、水玻璃和回收銅鈷鎳
[0029]表1為實(shí)施例1浸出效果和鐵回收效果數(shù)據(jù)
【權(quán)利要求】
1.一種銅鎳渣的分步濃差浸出方法，其特征在于，將銅鎳渣研磨成礦粉后，與無機(jī)酸混合，維持溫度為40~70°C，無機(jī)酸的質(zhì)量百分比濃度為30~80%的條件下，浸出30~90min，得到酸浸出漿液；在所得酸浸出漿液中加入水將無機(jī)酸的質(zhì)量百分比濃度調(diào)節(jié)到5~25%，進(jìn)一步在20~60°C的溫度條件下，浸出45~95min后，固液分離，分別處理回收浸出液和浸出渣中的有價(jià)金屬；所述的銅鎳渣主要包括以下組分:Cu>0.15wt%, Ni>0.05wt%,Si02<50wt%, Fe>20wt% ;所述的無機(jī)酸為鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、氫氟酸中一種或幾種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸出方法，其特征在于，在所得酸浸出漿液中加入水將無機(jī)酸的質(zhì)量百分比濃度調(diào)節(jié)到5~20%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸出方法，其特征在于，所述的銅鎳渣研磨成粒度在40~325目的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸出方法，其特征在于，所述的無機(jī)酸用量為銅鎳渣中鐵的理論摩爾量的0.5~1.8倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的浸出方法，其特征在于，所述的浸出渣通過浮選富集制備銅鈷鎳的混合精礦；所述的浸出液用于制備氧化鐵紅，或制備鐵精粉、水玻璃和回收銅鈷鎳產(chǎn)品。
【文檔編號】C22B15/00GK103789554SQ201410087735
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年3月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月11日
【發(fā)明者】莫紅兵, 劉耀池, 錢江濤 申請人:中南大學(xué)