一种难选浸染状氧化铜镍矿石的选冶联合工艺的制作方法

1.本发明涉及矿物加工技术领域，尤其涉及一种难选浸染状氧化铜镍矿石的选冶联合工艺。


背景技术：

2.浸染状氧化铜镍矿石，工业类型属于超基性岩风化壳型铜镍矿，铜、镍氧化率较高。其脉石矿物为蛇纹石、滑石、纤闪石、绿泥石、绢云母、碳酸盐、绿帘石等蚀变矿物，该矿石风化严重，含泥较大，对铜镍的回收影响较大，属于较难选矿石。
3.目前，国内外回收氧化铜镍矿的文献较少，常规浮选难以回收铜、镍；搅拌加温酸浸条件较为苛刻，生产成本较高，对设备要求较高；而堆浸及柱浸矿石含泥大渗透性差，难以实现。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种简单、成本低的难选浸染状氧化铜镍矿石的选冶联合工艺。
5.为解决上述问题，本发明所述的一种难选浸染状氧化铜镍矿石的选冶联合工艺，包括以下步骤：
⑴
磨矿：对浸染状氧化铜镍矿石进行磨矿，磨矿浓度为50%~60%，得到磨矿细度小于0.074mm含量为20~40%的矿石；
⑵
池浸：在所述步骤
⑴
所得的矿石中先加水，然后添加浓度为30~40g/l的硫酸至矿石浸没，静置浸泡25~30天，即得铜浸出率为81~83%、镍的浸出率为59~61%的铜镍浸出液；
⑶
铜镍浸出液铁粉置换铜：向温度为50~60℃的所述铜镍浸出液中添加过量铁粉置换铜，经过滤、洗涤分别得到海绵铜和铜置换液；
⑷
铜置换液中铁氧化、沉淀：在所述铜置换液中按15~17 g/l的用量添加氧化剂，进行fe
2
氧化，氧化时间为30~45min；氧化完全后对该铜置换液加温至40~50℃，使fe
3
沉淀；然后按40~45g/l的用量添加碳酸钙粉，并保持加温时间2h，得到沉淀物a，该沉淀物a经洗涤、过滤分别得到铁滤渣和含镍贵液；
⑸
含镍贵液沉淀镍：在所述含镍贵液中添加硫氢化钠或硫化钠，得到沉淀物b，该沉淀物b经洗涤、过滤分别得到硫化镍和残液。
6.所述步骤
⑴
中浸染状氧化铜镍矿石中铜品位为0.89~1.1%，镍品位为0.55~0.7%，且铜的氧化率为72~75%，镍的氧化率为95~98%。
7.所述步骤
⑵
中水与矿石的质量比为4~5:1~0.5。
8.所述步骤
⑶
中铜镍浸出液与铁粉的比例为1l：6~9g。
9.所述步骤
⑶
中置换时间为35~40min。
10.所述步骤
⑸
中含镍贵液与硫氢化钠或硫化钠的比例为1l：5~6g。
11.所述步骤
⑸
中沉淀温度为60℃~70℃，沉淀时间为40~50 min。
12.本发明与现有技术相比具有以下优点：1、本发明针对浸染状氧化铜镍矿石含泥量大、氧化率高的特点，采用池浸回收铜、镍，由于池浸较为简单，将矿石置于容器中加入一定硫酸静置即可，因此无需搅拌、加温等措施，易于实施。
13.2、由于细度对池浸影响较大，太细渗透性不佳，太粗浸出率较低，因此，本发明采用磨矿细度小于0.074mm含量为20~40%的矿石进行池浸，从而获得较高的铜、镍浸出率。
14.3、本发明通过控制氧化剂用量15~17 g/l，氧化时间为30~45min，fe
3
沉淀温度为40~50℃，添加碳酸钙粉用量为40~45g/l，加温时间2h，从而减少镍在除铁作业中的损失。
15.4、本发明采用粗磨-池浸-铁粉置换铜-铁氧化、沉淀-镍沉淀的选冶联合工艺，不仅实现了铜、镍的回收，而且实现了铜、镍分离，同时工艺条件较为简单，投资小，成本低，对设备要求低，生产中更易于实现，便于工业化推广应用。
附图说明
16.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
17.图1为本发明的流程图。
具体实施方式
18.如图1所示，一种难选浸染状氧化铜镍矿石的选冶联合工艺，包括以下步骤：
⑴
磨矿：对浸染状氧化铜镍矿石采用湿式球磨机进行磨矿，磨矿浓度为50%~60%，得到磨矿细度小于0.074mm含量为20~40%的矿石。浸染状氧化铜镍矿石中铜品位为0.89~1.1%，镍品位为0.55~0.7%，且铜的氧化率为72~75%，镍的氧化率为95~98%。
19.⑵
池浸：在步骤
⑴
所得的矿石中先加水使其液固比为4~5:1~0.5，然后添加浓度为30~40g/l的硫酸至矿石浸没，静置浸泡25~30天，即得铜浸出率为81~83%、镍的浸出率为59~61%的铜镍浸出液。
20.⑶
铜镍浸出液铁粉置换铜：向温度为50~60℃的铜镍浸出液中按6~9g/l的用量添加过量铁粉置换铜，置换时间为35~40min，经过滤、洗涤分别得到海绵铜和铜置换液；其中铜的置换率大于97 %，生成的海绵铜品位大于92%。
21.⑷
铜置换液中铁氧化、沉淀：由于铜置换液含有ni
2
、fe
2 、fe
3
等，因此在铜置换液中按15~17 g/l的用量添加氧化剂，进行fe
2
氧化，氧化时间为30~45min；当铜置换液中fe
2
充分氧化成fe
3
时对该铜置换液加温至40~50℃，使fe
3
沉淀；然后按40~45g/l的用量添加碳酸钙粉，并保持加温时间
2h，得到沉淀物a，该沉淀物a经水洗涤、过滤分别得到铁滤渣和含镍贵液。
22.⑸
含镍贵液沉淀镍：在含镍贵液中按5~6g/l的用量添加硫氢化钠或硫化钠，于60℃~70℃沉淀40~50min，当镍充分沉淀后得到沉淀物b，该沉淀物b经水洗涤、过滤分别得到硫化镍和残液。其中镍的沉淀率大于86%，生成的硫化镍镍品位大于24%。
23.实施例1新疆伊吾某氧化铜镍矿，含铜0.89%，含镍0.55%。工艺矿物学研究可知，该矿石属于浸染状氧化铜镍矿石，矿石风化严重，含泥较大，矿石较难选。
24.一种难选浸染状氧化铜镍矿石的选冶联合工艺，包括以下步骤：
⑴
磨矿：对浸染状氧化铜镍矿石采用湿式球磨机进行磨矿，磨矿浓度为55%，得到磨矿细度小于0.074mm含量为25%的矿石。
25.⑵
池浸：在步骤
⑴
所得的矿石中先加水使其液固比为4:1，然后加入容器添加35g/l的硫酸至矿石浸没，静置浸泡25天，即得铜浸出率为81.27%、镍的浸出率为59.59%的铜镍浸出液。
26.⑶
铜镍浸出液铁粉置换铜：向温度为50℃的3l铜镍浸出液中添加过量铁粉置换铜，铁粉的用量为6g/l，置换时间为35min，经过滤、洗涤分别得到海绵铜和铜置换液。其中铜的置换率为97.35%，生成的海绵铜品位为92.05%。
27.⑷
铜置换液中铁氧化、沉淀：由于铜置换液含有ni
2
、fe
2
、fe
3
等，因此在铜置换液中按15g/l的用量添加氧化剂双氧水，进行fe
2
氧化，氧化时间为30min；当铜置换液中fe
2
充分氧化成fe
3
时对该铜置换液加温至50℃，使fe
3
沉淀；然后按40g/l的用量添加碳酸钙粉，并保持加温时间2h，得到沉淀物a，该沉淀物a经水洗涤、过滤分别得到铁滤渣和含镍贵液。
28.⑸
含镍贵液沉淀镍：在1l含镍贵液中添加5g/l的硫氢化钠，于60℃沉淀40min，当镍充分沉淀后得到沉淀物b，该沉淀物b经水洗涤、过滤分别得到硫化镍和残液。其中镍的沉淀率为86.78%，生成的硫化镍镍品位为24.32%。
29.实施例2云南元江某氧化铜镍矿，含铜0.68%，含镍0.83%。工艺矿物学研究可知，该矿石属于浸染状氧化铜镍矿石，矿石较难选。
30.一种难选浸染状氧化铜镍矿石的选冶联合工艺，包括以下步骤：
⑴
磨矿：对浸染状氧化铜镍矿石采用湿式球磨机进行磨矿，磨矿浓度为58%，得到磨矿细度小于0.074mm含量为40%的矿石。
31.⑵
池浸：在步骤
⑴
所得的矿石中先加水使其液固比为10:1，然后加入容器添加30g/l的硫酸至矿石浸没，静置浸泡30天，即得铜浸出率为82.65%、镍的浸出率为60.54%的铜镍浸出液。
32.⑶
铜镍浸出液铁粉置换铜：向温度为60℃的3l铜镍浸出液中添加过量铁粉置换铜，铁粉的用量为8g/l，置换
时间为40min，经过滤、洗涤分别得到海绵铜和铜置换液。其中铜的置换率为98.12%，生成的海绵铜品位为93.14%。
33.⑷
铜置换液中铁氧化、沉淀：由于铜置换液含有ni
2
、fe
2
、fe
3
等，因此在铜置换液中按16g/l的用量添加氧化剂双氧水，进行fe
2
氧化，氧化时间为40min；当铜置换液中fe
2
充分氧化成fe
3
时对该铜置换液加温至45℃，使fe
3
沉淀；然后按44g/l的用量添加碳酸钙粉，并保持加温时间2h，得到沉淀物a，该沉淀物a经水洗涤、过滤分别得到铁滤渣和含镍贵液。
34.⑸
含镍贵液沉淀镍：在1l含镍贵液中添加5.5g/l的硫氢化钠或硫化钠，于65℃沉淀45min，当镍充分沉淀后得到沉淀物b，该沉淀物b经水洗涤、过滤分别得到硫化镍和残液。其中镍的沉淀率为87.15%，生成的硫化镍镍品位为25.64%。
35.实施例3国外某氧化铜镍矿，含铜1.12%，含镍0.89%。工艺矿物学研究可知，该矿石属于浸染状氧化铜镍矿石，工业类型属于超基性岩风化壳型铜镍矿，该矿石较难选。
36.一种难选浸染状氧化铜镍矿石的选冶联合工艺，包括以下步骤：
⑴
磨矿：对浸染状氧化铜镍矿石采用湿式球磨机进行磨矿，磨矿浓度为60%，得到磨矿细度小于0.074mm含量为20%的矿石。
37.⑵
池浸：在步骤
⑴
所得的矿石中先加水使其液固比为6:1，然后加入容器添加40g/l的硫酸至矿石浸没，静置浸泡28天，即得铜浸出率为81.27%、镍的浸出率为59.59%的铜镍浸出液。
38.⑶
铜镍浸出液铁粉置换铜：向温度为60℃的3l铜镍浸出液中添加过量铁粉置换铜，铁粉的用量为9g/l，置换时间为40min，经过滤、洗涤分别得到海绵铜和铜置换液。其中铜的置换率为97.44%，生成的海绵铜品位为92.34%。
39.⑷
铜置换液中铁氧化、沉淀：由于铜置换液含有ni
2
、fe
2
、fe
3
等，因此在铜置换液中按17g/l的用量添加氧化剂双氧水，进行fe
2
氧化，氧化时间为45min；当铜置换液中fe
2
充分氧化成fe
3
时对该铜置换液加温至40℃，使fe
3
沉淀；然后按45g/l的用量添加碳酸钙粉，并保持加温时间2h，得到沉淀物a，该沉淀物a经水洗涤、过滤分别得到铁滤渣和含镍贵液。
40.⑸
含镍贵液沉淀镍：在1l含镍贵液中添加6g/l的硫氢化钠或硫化钠，于70℃沉淀50min，当镍充分沉淀后得到沉淀物b，该沉淀物b经水洗涤、过滤分别得到硫化镍和残液。其中镍的沉淀率为87.15%，生成的硫化镍镍品位为26.54%。