專利名稱：從鐵礬土礦中提取鎳和鈷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般而言，本發(fā)明涉及從鐵礬土礦中提取鎳和鈷的改進(jìn)方法。具體地，本發(fā)明提供了在回轉(zhuǎn)窯中焙燒所述礦石進(jìn)行選擇性還原，隨后用充氣的含氨的碳酸銨溶液對這些金屬進(jìn)行浸取，從而從含鎳和鈷的鐵礬土礦中提取鎳和鈷的改進(jìn)方法。
背景技術(shù)：
鎳鈷鐵礬土礦沉積物通常在同一沉積物中同時(shí)含有氧化型礦物——褐鐵礦和硅酸鹽型礦物——腐泥土。對于鎳含量較高的腐泥土傾向于采用電熔煉技術(shù)進(jìn)行處理來生產(chǎn)鎳鐵。處理鎳含量較低的褐鐵礦和褐鐵礦/腐泥土混合物所需的能量使得該工藝路線成本太高，而這些礦石通常采用火法冶金和濕法冶金相結(jié)合的方法進(jìn)行處理。
還原焙燒-碳酸銨浸取方法是已知的，其最初由M.H.Carbon在1924年公開。在澳大利亞、巴西和古巴均有使用這種方法進(jìn)行加工的商業(yè)化的工廠。該方法雖然有過改進(jìn)，但通常均包括如下步驟對所述礦石進(jìn)行干燥除去游離的水分、對所述礦石進(jìn)行研磨、將所述礦石在還原性氣氛下焙燒、對所述礦石進(jìn)行冷卻，以及用充氨氣的碳酸銨溶液對所述還原的礦石進(jìn)行浸取，該溶液使鎳和鈷以氨絡(luò)合物的形式溶解。然后可通過多種方法從溶液中提取出所述鎳和鈷，這些方法包括溶劑萃取法、硫化物沉淀法、通過對氨和二氧化碳進(jìn)行蒸汽汽提的混合碳酸鹽沉淀法或離子交換法。澳大利亞的QNI公司使用改進(jìn)的Caron方法采用含氨溶劑萃取工藝(ASX)分離出鎳和鈷以進(jìn)一步純化，該方法如澳大利亞專利第605867號所述。
通常在由不足化學(xué)計(jì)量的燃料燃燒產(chǎn)生的富含氫氣和一氧化碳的氣氛中，于約750℃對鐵礬土礦進(jìn)行還原焙燒，其使所述礦石中的鎳和鈷化合物還原為金屬鎳和鈷。該還原步驟的重要特征是所選條件使得所述還原對鎳和鈷具有選擇性，而使所述礦石中的氧化鐵成分還原程度最小。產(chǎn)生過多的金屬鐵會對所述浸取步驟和最終的鎳和鈷提取產(chǎn)生不必要的影響。商業(yè)化的Caron型工廠通常在Herreschoff型多床焙燒爐(multiplehearth roaster)進(jìn)行所述選擇性還原焙燒步驟。為得到適當(dāng)?shù)逆嚭外捥崛÷剩纬伤鲞€原氣氛外，在所述焙燒步驟前還將通常為重燃料油形式的還原劑與研磨后的礦石混合，以提供額外的還原性條件來使轉(zhuǎn)化為金屬形式的鎳和鈷的量最大。然而，商業(yè)銷售的重燃料油含有高水平的硫，盡管所述Caron方法的基礎(chǔ)及近期對其所作的改進(jìn)均可從專利第605867號和科技文獻(xiàn)中得知，但在浸取和溶劑萃取步驟中含硫物質(zhì)對所述溶液化學(xué)性質(zhì)的影響則很少見諸報(bào)道。
用于還原前添加的和燃燒室燃燒的燃料油中以有機(jī)硫化合物形式存在的硫在充氣浸取(aeration leaching)過程中大部分進(jìn)入所述含氨的碳酸銨溶液中，而殘余的以金屬硫化物形式存在的硫則與所排放的礦石固體結(jié)合，在逆流傾析洗滌和蒸汽汽提回收氨之后進(jìn)行填埋。這些含硫固體隨時(shí)間推移會導(dǎo)致地下水的酸化，而這是環(huán)境有害的。鎳鐵礬土礦通常含有0.1％-0.2％的硫，但使用重油預(yù)還原和燃燒室燃燒進(jìn)行還原焙燒后，冷卻的焙燒礦石含有0.3％-0.35％的硫，其可作為燃料油中的硫?qū)λ鲞^程的影響的標(biāo)志。通常60％這種所含的硫會溶解在含氨碳酸銨浸取液中。
在用于從所述含氨的碳酸銨溶液中提取鎳的Caron方法中，對所述溶液進(jìn)行蒸汽蒸餾以除去氨和二氧化碳。所含的含硫物質(zhì)與所述鎳形成堿性硫酸鎳/堿性碳酸鎳混合物沉淀。為了提取不含硫的鎳產(chǎn)物，在高溫下對該混合物進(jìn)行煅燒從而使硫以二氧化硫形式隨煙道氣一起被除去，而這是環(huán)境有害的步驟。
如QNI在其Yabulu Refinery使用的及澳大利亞專利第605867號中所述的改進(jìn)Caron方法中，通過溶劑萃取從所述含氨碳酸銨浸取液中以非離子的絡(luò)合物形式將鎳提取出來，而保留在溶液中的陰離子型含硫物質(zhì)主要是硫酸銨。在所述過程中回收揮發(fā)性的氨和二氧化碳以重新利用之后，所述溶液或者排放到貯存池中或者通過反滲透處理使其對環(huán)境的危害降低。該過程中損失的氨(一種昂貴的原料)量等于溶液中陰離子型含硫物質(zhì)的濃度。
在改進(jìn)Caron方法中，溶液里含硫物質(zhì)的存在對從浸取液中提取鎳的溶劑萃取過程有多種其它影響。
如果所述溶劑萃取側(cè)向混合沉降器不能高效地工作，則汽提過程中所負(fù)載的有機(jī)試劑中夾帶的含硫物質(zhì)會將硫轉(zhuǎn)移至提取的鎳，因而使最終的鎳產(chǎn)物被硫污染。
某些焙燒步驟引入的硫以硫代硫酸鹽的形式進(jìn)入所述浸取液中。所述含氨的碳酸銨溶液中存在的硫代硫酸鹽的水平影響溶液中鈷的化合價(jià)狀態(tài)，促使形成二價(jià)鈷而非優(yōu)選的三價(jià)鈷。在使用溶劑萃取鎳/鈷分離步驟的改進(jìn)Caron方法中，這會導(dǎo)致所需過氧化氫用量的上升，該過氧化氫被加入含鎳和鈷的溶劑萃取階段進(jìn)料液中使大部分的鈷轉(zhuǎn)化為三價(jià)。如澳大利亞專利第612528號所述，硫代硫酸鹽還會使鈷在預(yù)備進(jìn)料液蒸餾步驟中形成沉淀從而使損失增加，并通過阻礙溶劑萃取階段進(jìn)料液中二價(jià)鈷的完全氧化降低了所述方法溶劑萃取階段的處理能力，其中二價(jià)鈷會高效地使用于從所述進(jìn)料液中萃取鎳的有機(jī)萃取劑中毒，進(jìn)而迫使必須通過酸洗和再肟化來連續(xù)進(jìn)行有機(jī)溶劑的再生。
雖然，向腐泥土礦中加入硫?qū)λ鲞€原焙燒步驟有利(雖然對褐鐵礦焙燒并不必要、)，但其存在于所述重油還原劑中并不是必然有利的，因?yàn)槠渥璧K了對硫與礦石比例的最佳控制。
商業(yè)化Caron型工廠的其它局限在于因?yàn)闅?固接觸較差、固體和還原氣體的內(nèi)部旁通、以及溫度控制較差，所述多床焙燒爐并不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)室中的鎳和鈷轉(zhuǎn)化效率。在還原過程中，由于焙燒溫度較低或?qū)λ龅V石加熱過高會導(dǎo)致后一種情況，其通過形成橄欖石相——一種鎳鎂硅酸鹽復(fù)合物((Ni，Mg)2SiO4)，造成不可逆的鎳損失。鎳和鈷生產(chǎn)設(shè)備各自都需要多臺多床加熱爐。通常，一臺多床加熱爐每小時(shí)可處理25-30噸鐵礬土礦，則30,000噸鎳的年生產(chǎn)能力需要12-24個(gè)單位，使得這部分過程需要很高的固定投資。由于低熱效率以及重油還原劑與礦石的預(yù)混合導(dǎo)致高能量消耗，其還會帶來高昂的維護(hù)和操作成本。
對所述還原焙燒-含氨的碳酸銨浸取方法的主要改進(jìn)應(yīng)該是在使直接加入的還原劑和對應(yīng)的硫數(shù)量最少，并顯著降低能量消耗的同時(shí)，使用較少設(shè)備優(yōu)選一個(gè)焙燒單元進(jìn)行焙燒從而降低固定投資，以及獲得與實(shí)驗(yàn)室接近的鎳和鈷提取水平的焙燒步驟。因此，需要提供這類的改進(jìn)方法。
實(shí)際上，已報(bào)道了多種試圖克服一個(gè)或多個(gè)上述缺陷的改進(jìn)方法。
例如，Mohanty等人對印度褐鐵礦進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室流化床試驗(yàn)，并報(bào)道鎳和鈷的提取率分別為90％和70％。本發(fā)明人報(bào)道的內(nèi)部研究指出流化床焙燒試驗(yàn)可成功地提取鎳和鈷，但會產(chǎn)生礦石堆積進(jìn)而阻礙了進(jìn)一步的開發(fā)。
回轉(zhuǎn)窯用于鎳鐵生產(chǎn)中腐泥土型礦物的非選擇性部分還原，其目標(biāo)是使所述礦物的鐵和鎳成分同時(shí)還原，其后進(jìn)行最終的電熔煉步驟來生產(chǎn)所述金屬。在此過程中，進(jìn)料礦石未進(jìn)行研磨，且目的并不是完全還原。煤或焦炭作為還原劑通常以5份還原劑95份礦石的比例加入所述進(jìn)料礦石中。
UK專利的1348031號在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，公開了對印度鐵礬土礦進(jìn)行選擇性還原，隨后將鎳和鈷浸取入氨-碳酸銨溶液中的方法。其宣稱所述還原可在立式窯(流化床或多床)或臥式回轉(zhuǎn)窯中通過間接或直接加熱來進(jìn)行，但需以每100份干燥的煅燒礦石3-6份燃料油(實(shí)施例中提出4.5份燃料油)的較高比例加入還原劑。以這些添加比率，所述方法的經(jīng)濟(jì)性不能令人滿意。
鐵礬土焙燒試驗(yàn)的常見特征是實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的試驗(yàn)與中等規(guī)模的中試裝置或生產(chǎn)廠相比得到的金屬提取率更高。美國專利第3656934號涉及到了這一點(diǎn)，其公開了在長50英尺、直徑3英尺的回轉(zhuǎn)窯中對含鐵38-46％、含鎳1.5％的褐鐵礦進(jìn)行選擇性還原隨后進(jìn)行氨浸取的方法，所得鎳提取率超過80％。該美國專利要求保護(hù)一種復(fù)雜的改進(jìn)，其在所述回轉(zhuǎn)窯的多個(gè)位置加入還原氣體，并表明可向進(jìn)料礦石中加入至多5％的煤和1％的硫化物，如黃鐵礦。
在Caron型路線，特別是包括溶劑萃取步驟的改進(jìn)Caron路線中，沒有硫存在會帶來顯著的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，而任何與現(xiàn)有方法相比可得到類似或改進(jìn)的金屬提取率的無硫方法將帶來巨大的效益。
說明書中包括上述論述的文章、論文等等僅起到為本發(fā)明提供背景資料的目的。并未暗示或表示任何或所有這些構(gòu)成部分現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)或本領(lǐng)域公知的技術(shù)的內(nèi)容與本發(fā)明相關(guān)，雖然其在本發(fā)明要求的優(yōu)先權(quán)日之前就在澳大利亞公開了。
本發(fā)明的目的在于克服或至少緩解一種或多種與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的困難。
本發(fā)明涉及從含鎳和鈷的鐵礬土礦中提取鎳和鈷的方法，所述方法包括a)在回轉(zhuǎn)窯中于還原氣氛下對進(jìn)料礦石進(jìn)行焙燒以選擇性還原鎳和鈷，其中在焙燒前向所述進(jìn)料礦石中加入少于2.5％w/w的還原劑或不加還原劑；b)用充氣的含氨的碳酸銨溶液對還原后的礦石進(jìn)行浸取，將所述鎳和鈷提取入浸取液中；及c)將所述浸取液與礦石殘?jiān)蛛x，并通過選自含氨溶劑萃取法、沉淀法或離子交換法的方法對鎳和鈷進(jìn)行提取。
申請人意外地發(fā)現(xiàn)在含氨的碳酸銨浸取之前用回轉(zhuǎn)窯對研磨后的進(jìn)料礦石進(jìn)行還原焙燒，可以有效地提取鎳和鈷。最有利地，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)當(dāng)使用回轉(zhuǎn)窯時(shí)，不需要向所述進(jìn)料礦石中加入還原劑或至多加入2.5％w/w的重油作為還原劑。優(yōu)選加入1％w/w的還原劑，但最優(yōu)選不加還原劑。
使用回轉(zhuǎn)窯而添加少量或不添加還原劑的優(yōu)點(diǎn)是添加的還原劑如重油含硫水平較高，而硫在所述浸取步驟中通常會以硫代硫酸鹽或硫酸鹽的形式溶解在所述含氨硫酸銨浸取液中。這導(dǎo)致氨損失量上升。
此外，在本發(fā)明方法的優(yōu)選方式中，其中通過溶劑萃取對鎳和鈷進(jìn)行后續(xù)提取，所述鈷必須以三價(jià)形式存在以獲得充分的鎳和鈷分離效果。用作還原劑的重油中的硫產(chǎn)生硫代硫酸鹽，其促使形成二價(jià)鈷而非三價(jià)鈷。對包括溶劑萃取步驟的方法，需向所述浸取液中加入過氧化氫以使二價(jià)鈷轉(zhuǎn)化為三價(jià)鈷。通過消除或減少還原焙燒過程中所用的含硫還原劑的量可使溶解在所述浸取液中的硫最少，從而降低了使用過量過氧化氫將鈷轉(zhuǎn)化為三價(jià)的需求。
由此，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，通過溶劑萃取將鎳和鈷從所述含氨浸取液中萃取出來。用于溶劑萃取的優(yōu)選試劑是溶于煤油型載體的2-羥基-5-叔壬基苯乙酮肟。可替代試劑包括其它肟試劑或取代的β-二酮型試劑。本發(fā)明方法中硫水平的降低減少了鈷損失，減少了過氧化氫用量、并增加了本方法溶劑萃取步驟的產(chǎn)量。
由于回轉(zhuǎn)窯可替代12臺或更多臺多床加熱爐因而固定投資較低，且所述還原劑本身較昂貴并且占操作成本的主要部分，因此本發(fā)明方法可顯著降低成本。
在本發(fā)明方法中，將干燥且磨細(xì)的鐵礬土礦石加入本領(lǐng)域公知類型的回轉(zhuǎn)窯中，其中所述鐵礬土礦可為褐鐵礦、腐泥土或兩者的混合，并在所述回轉(zhuǎn)窯的礦石排放端進(jìn)行不足化學(xué)計(jì)量燃燒，從而在所述窯中形成還原氣氛。已發(fā)現(xiàn)，這足以實(shí)現(xiàn)鎳和鈷的選擇性還原，使還原后的礦石適于用充氣的含氨的碳酸銨溶液浸取。可選擇地，為了最大程度地還原所含的鎳和鈷，焙燒前可向磨細(xì)的礦石中加入至多2.5％w/w的還原劑，如重油。
所述窯中還原區(qū)的溫度通常在600℃到850℃變化，但優(yōu)選為700℃到810℃。所述窯可用任意類型的燃料油或氣體燃燒加熱，優(yōu)選為低硫的燃料油或氣體，最優(yōu)選為氣體，且對燃燒空氣進(jìn)行控制以在所述窯內(nèi)氣氛中達(dá)到所需的氫氣和一氧化碳水平。
通過調(diào)整所述窯的速度，所述礦石在回轉(zhuǎn)窯中的總停留時(shí)間在65-200分鐘變化，而所述礦石在回轉(zhuǎn)窯還原區(qū)的停留時(shí)間可在13-52分鐘變化，其中所述還原區(qū)的溫度高于600℃。
從所述窯中排放出的還原礦石可直接用常規(guī)氨/碳酸銨溶液浸取來提取鎳和鈷。在本發(fā)明方法中，所述還原后的礦石通常在非氧化性氣氛中間接冷卻至150℃到300℃，并與含約70g/l到約150g/l氨和約50g/l到約100g/l二氧化碳的含氨的碳酸銨溶液混合。對所述還原后的礦石與含氨的碳酸銨溶液混合形成的漿液進(jìn)行攪動并充氣，使鎳和鈷以氨絡(luò)合物的形式溶解?？赏ㄟ^冷凍或?qū)⒗鋬雠c常規(guī)漿液冷卻方法結(jié)合對所述漿液進(jìn)行冷卻。所述浸取通常在35℃到60℃及常壓下進(jìn)行。將含鎳和鈷的母液與礦石殘?jiān)蛛x，并可用多種公知方法處理來提取鎳和鈷，例如溶劑萃取、沉淀法、或離子交換法，但優(yōu)選溶劑萃取法。
實(shí)施例以示例的方式，將褐鐵礦、腐泥土及重量比7∶3的褐鐵礦/腐泥土混合物這三種鐵礬土礦石樣品干燥、磨細(xì)、并在長10米直徑0.4米的回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行選擇性還原焙燒。使所述窯在每小時(shí)45kg礦石的生產(chǎn)量下進(jìn)行連續(xù)操作，并通過使從所述窯的礦石排放端進(jìn)入的氣體在燃燒室中進(jìn)行不足化學(xué)計(jì)量燃燒來得到所述還原氣氛。窯溫在700℃到780℃變化。向所述進(jìn)料礦石中加入重燃料油作為還原劑或不加還原劑進(jìn)行試驗(yàn)。對窯的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整以改變礦石停留時(shí)間。在惰性氣體中，使離開窯后的焙燒礦石間接降溫至低于100℃，并在充氣的含氨的碳酸銨溶液中進(jìn)行浸取，所述溶液含NH3100g/l、含CO280g/l。
最初的干燥礦石樣品的分析結(jié)果如表1所示。
表1.礦石中的Fe、Ni、Co濃度
實(shí)施例1(加入重油還原劑)表2總結(jié)了對用于整個(gè)系列測試的每種礦石得到的最大及平均提取率，并將其與操作良好的Hereschoff多床加熱爐得到的結(jié)果進(jìn)行對比。如表中所示，所述提取率比多床加熱爐的標(biāo)準(zhǔn)回收率有顯著提升，與實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)所得的結(jié)果更為接近。
表2.鎳和鈷的提取率
構(gòu)成表2中的平均值的結(jié)果中大部分是通過向進(jìn)料礦石中加入2.5％重量比的重油還原劑得到的，其與商業(yè)銷售的多床加熱爐中常用的還原劑比例相當(dāng)，但明顯低于現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于回轉(zhuǎn)窯的教導(dǎo)的比例。
實(shí)施例2(不加入重油還原劑)然而，具有更重大意義的是無需向礦石中加入重油還原劑即可對褐鐵礦進(jìn)行還原焙燒。表3證明可得到優(yōu)良的鎳和鈷提取率，同時(shí)表明與使用2.5％還原劑的情況相比提取率沒有明顯的降低。表中還包括模擬的含氨碳酸銨浸取結(jié)果，其證明了將在回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行不加重油的選擇性還原焙燒與需氧浸取及厭氧浸取結(jié)合的效果，其出現(xiàn)在常規(guī)方法的廢渣逆流洗滌過程中。
表3.不加還原劑所得的Ni和Co提取率
實(shí)施例3在變化條件下的褐鐵礦/腐泥土混合物的還原在實(shí)施例1和2所用的回轉(zhuǎn)窯中對另外的7∶3重量比的褐鐵礦-腐泥土混合物進(jìn)行一系列的選擇性還原焙燒。改變焙燒溫度和窯轉(zhuǎn)速。
所測試的礦石混合物的分析結(jié)果為1.86％Ni、0.17％Co、35.5％Fe和0.13％C。如表4的單元2-7所示，不使用重油作為還原劑時(shí)，鎳的還原效率最高至90.8％，而鈷的還原效率為89.4％，其與加入2.5％還原劑時(shí)(單元1)所得的效率相當(dāng)。
表4
實(shí)施例4將預(yù)處理后的含鎳1.96％、鈷0.1％及鐵20.8％的褐鐵礦礦石干燥、磨細(xì)、并在如前述實(shí)施例所述的回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行選擇性還原焙燒。加入(表5單元1)或不加入(單元2和3)還原劑，以及改變在所述窯中的停留時(shí)間來進(jìn)行試驗(yàn)。在惰性氣體中，將離開所述窯的焙燒后的礦石間接冷卻至低于100℃，并在充氣的含氨的碳酸銨溶液中進(jìn)行浸取，所述溶液含NH3100g/l、含CO280g/l。
所述試驗(yàn)證明，即使不使用還原劑，并在還原區(qū)停留相對較短的時(shí)間，鎳和鈷的提取率仍明顯好于用多床焙燒爐得到的提取率。
表5
上述實(shí)施例2-4證明，本發(fā)明方法不借助還原劑在回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行還原焙燒，隨后進(jìn)行含氨的碳酸鹽浸取，可獲得與操作最好的多床加熱爐相同或更好的提取率。本發(fā)明對工藝過程進(jìn)行了改進(jìn)，使得可用一臺回轉(zhuǎn)窯焙燒爐替代幾臺多床焙燒爐，并提高鎳和鈷的提取率。減少或消除通常使用的含硫重燃料油還原劑的量，會顯著提高能量效率，并給還原焙燒及含氨的碳酸銨浸取提取鎳和鈷的過程帶來巨大的效益，特別是當(dāng)使用溶劑萃取方法從所述浸取液中萃取鎳和鈷。
以上描述示例性地對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行了說明。本領(lǐng)域所屬技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明基本精神的前提下可作出各種修改和替換。
權(quán)利要求
1.從含鎳和鈷的鐵礬土礦中提取鎳和鈷的方法，所述方法包括a)在回轉(zhuǎn)窯中于還原氣氛下對進(jìn)料礦石進(jìn)行焙燒以選擇性還原所述鎳和鈷，其中在焙燒前向所述進(jìn)料礦石中加入少于2.5％w/w的還原劑或不加還原劑；b)用充氣的含氨的碳酸銨溶液對還原后的礦石進(jìn)行浸取，將所述鎳和鈷提取到浸取液中；及c)將所述浸取液與礦石殘?jiān)蛛x，并通過選自含氨溶劑萃取法、沉淀法或離子交換法的方法對所述鎳和鈷進(jìn)行提取。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中加入少于1％w/w的還原劑。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中不加入還原劑。
4.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中如果添加還原劑則所述還原劑為重油。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中通過含氨溶劑萃取對所述浸取液中的鎳和鈷進(jìn)行提取。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中用于所述溶劑萃取的試劑選自肟試劑或取代的β-二酮試劑。
7.如權(quán)利要求5或6所述的方法，其中所述試劑是溶于煤油型載體的2-羥基-5-叔壬基苯乙酮肟。
8.如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述還原氣氛是在所述回轉(zhuǎn)窯中通過在所述礦石排放端用任意類型的燃料油或氣體進(jìn)行不足化學(xué)計(jì)量燃燒來產(chǎn)生的，并且通過控制所述回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氣氛里的氫氣和一氧化碳水平來維持所述還原氣氛。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述燃料油或氣體是低硫含量的燃料油或氣體。
10.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中如果添加還原劑則所述還原劑在焙燒前加入所述研磨后的礦石中。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述回轉(zhuǎn)窯還原區(qū)的溫度為600℃到850℃。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述回轉(zhuǎn)窯還原區(qū)的溫度為700℃到810℃。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述礦石在所述回轉(zhuǎn)窯還原區(qū)的停留時(shí)間為13分鐘到51分鐘。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在與所述含氨的碳酸銨溶液混合之前，將所述還原后的礦石在非氧化性氣氛中間接冷卻至150℃到300℃。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述含氨的碳酸銨溶液含有約70g/l到約150g/l的氨和約50g/l到約100g/l的二氧化碳。
16.如權(quán)利要求1所述的方法，其中通過將所述還原后的礦石與所述含氨的碳酸銨溶液混合形成漿液，對所述漿液進(jìn)行攪動并充氣，使鎳和鈷以氨絡(luò)合物的形式溶解在所述浸取液中。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中對所述漿液進(jìn)行冷卻，并在常壓和35-60℃的溫度下進(jìn)行所述浸取。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中通過冷凍或?qū)⒗鋬雠c常規(guī)漿液冷卻方法結(jié)合對所述漿液進(jìn)行冷卻。
全文摘要
本發(fā)明涉及從含鎳和鈷的鐵礬土礦中提取鎳和鈷的方法，所述方法包括a)在回轉(zhuǎn)窯中在還原氣氛中對原料礦石進(jìn)行焙燒以選擇性地還原鎳和鈷，其中在焙燒前向所述原料礦石中加入少于2.5％w/w的還原劑，或不加還原劑；b)用充氣的含氨的碳酸銨溶液對還原后的礦石進(jìn)行浸取，將鎳和鈷提取到浸取液中；及c)將該浸取液與礦石殘?jiān)蛛x，并通過選自含氨溶劑萃取法、沉淀法或離子交換法的方法對鎳和鈷進(jìn)行提取。
文檔編號C22B23/00GK1738917SQ200480002335
公開日2006年2月22日 申請日期2004年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月30日
發(fā)明者博伊德·雷蒙·弗蘭西斯, 約翰·格雷厄姆·里德, 斯蒂芬·查爾斯·克朗普頓·巴尼特 申請人:Bhp比利通Ssm技術(shù)有限公司