用于锍的酸造粒的方法和設備的制造方法
【專利說明】用于锍的酸造粒的方法和設備 發(fā)明領域
[0001] 本發(fā)明涉及用于對熔融锍進行造粒的方法，其包括如下步驟：將熔融锍作為下落 的流供給到造粒室中，將液體射流噴灑在熔融锍的流上以霧化該锍，以及冷卻如此形成的 硫顆粒。
[0002] 本發(fā)明還涉及用于對熔融锍進行造粒的設備，其包含造粒室、用于將熔融锍的流 供給到造粒室中的裝置和至少一個用于將液體射流噴灑在熔融锍的流上以霧化該锍的霧 化噴嘴。
[0003] 發(fā)明背景
[0004] 傳統(tǒng)上，在分開的熔煉工藝中處理鎳和銅礦石精礦。例如通過閃速熔煉工藝從這 些精礦制備鎳锍和銅锍。熔煉后，基于所討論的金屬的先決條件通過濕法冶金法進行從制 備的锍回收每種金屬。
[0005] 在使由火法冶金法產生的锍經受濕法冶金處理之前，需要以某種方式將它破碎。 通過對從流槽下落的熔融锍的流噴射加壓介質（其可以是例如空氣或水）來對熔融锍進行 造粒是慣例。US 4671752 A公開了用于空氣粉碎高溫熔渣的設備。US 6000242 A公開了用 于通過水對熔融材料進行造粒的設備和方法，將水的pH控制在中性或微堿性。US 7857887 B2公開了锍造粒法，其中將氣體噴灑在從滑槽流出的熔融锍上，使得氣體射流將熔融锍分 散成細小的液滴。該氣體還將液滴冷卻成半熔融或固體锍晶粒。通過加壓的冷水將锍晶粒 淬火。該氣體是加壓的并且對于熔融锍是惰性的。該氣體可以是氣體壓力為0.2-3. 0的壓 縮空氣或飽和蒸汽。
[0006] US 3880653 A和US 6569224 B2教導使含鎳和銅的锍或精礦經受氯浸出。從現有 技術還已知在硫酸鹽環(huán)境中使用壓力浸出。通過鎳陰極上的鎳電解將鎳還原成金屬。可通 過如US 3085054 A、US 3880653 A和US 3975189 A教導的氯化物電解或通過硫酸鹽電解 進行鎳從純化溶液的電解沉積。還可通過加壓釜中的氫還原來制備金屬鎳。在銅陰極上提 取和電解沉積銅。
[0007] 上述專利旨在氯化物環(huán)境中浸出銅-鎳锍，通過沉淀/提取將溶液純化，并且最后 在陰極上電解沉積鎳?，F有技術的方法還產生鐵浸出殘余物，通過傾卸將其從該過程除去。 US 6569224 B2的方法涉及處理精礦。在這種情況下，貴金屬與硫及其化合物結合，這導致 貴金屬的損失。
[0008] 如今，在分開的工藝步驟中進行锍的造粒和金屬從锍中的浸出。通常用微堿性液 體進行造粒并且以組合的大氣壓和加壓浸出形式進行浸出。本發(fā)明人已經認識到需要將這 兩個工藝步驟組合的新工藝。
[0009] 發(fā)明目的
[0010] 本發(fā)明的目的是將造粒和浸出操作組合以提供用于從金屬锍回收有價金屬的改 進方法，使得在造粒步驟期間已經可從該锍浸出金屬的主要部分。

【發(fā)明內容】

[0011] 根據本發(fā)明的方法以權利要求1中所顯示的內容為特征。
[0012] 根據本發(fā)明的設備以權利要求16中所顯示的內容為特征。
[0013]根據本發(fā)明的方法包括熔融锍的直接酸造粒和不同于先前工藝流程圖的工藝流 程圖。將熔融锍作為下落的流供給到造粒室中，在那里將液體射流噴灑在熔融锍的流上以 霧化該锍。液體射流包含含有水和硫酸的酸溶液。當液體射流接觸熔融锍時，該酸溶液開始 從該锍浸出金屬。該酸溶液在高溫下與锍的金屬反應，例如將鎳浸出到硫酸鎳溶液中。由 于酸造粒中的高溫，時間不夠鎳鈍化。組合的造粒和浸出步驟產生含有金屬硫酸鹽和殘余 硫酸的產物溶液以及霧化的锍顆粒形式的浸出殘余物。
[0014] 除了一個或多個液體射流以外，還可對熔融锍的下落流吹一個或多個氣體或蒸汽 的射流。
[0015] 可通過將固體顆粒引入所述氣體或蒸汽流中來進一步增強氣體或蒸汽射流的效 果?？赏ㄟ^使熱氣體從造粒室的上部循環(huán)到造粒室的下部來擴展造粒室中具有適合用于浸 出反應的溫度的反應區(qū)。
[0016] 可通過將冷卻酸溶液的液體射流噴灑在锍顆粒上來冷卻锍顆粒并且在造粒室的 底部將其浸出。
[0017] 可以以干法造粒的形式進行該方法。在這種情況下，酸溶液可含有5-50g/l游離 硫酸和0_20g/l金屬硫酸鹽，并且調節(jié)相對于恪融锍的質量流量的液體射流的質量流量使 得沉降在造粒室的底部的最終產物基本上不含液體。
[0018] 或者，可以以濕法造粒的形式進行該方法。在這種情況下，酸溶液可含有5_15g/l 游離硫酸和0_20g/l金屬硫酸鹽。從造粒室的底部收集的酸溶液富含金屬硫酸鹽并且將此 溶液稱為產物溶液。在造粒室中或在造粒室之后將在造粒期間形成的锍顆粒從該產物溶液 分咼。
[0019] 可能連同新鮮的酸和其它可能的添加成分一起，可使該產物溶液的一部分循環(huán)回 到液體射流，以及將該產物溶液的一部分供應給對于從該產物溶液回收金屬所需要的進一 步處理。
[0020] 使在酸造粒期間形成的锍顆?；蚪鰵堄辔锿ㄟ^金屬回收的進一步的步驟，其可 包括通過氯化物浸出來純化固體和回收金屬?？稍趩为毜穆然锝龌芈分羞M行貴金屬從 硫酸浸出的浸出殘余物的浸出，其中所需要的溶液量相對少。
[0021] 熔融锍可以是例如含鎳锍，其還含有銅、鈷、鉑族金屬、金和銀中的至少一種金屬。
[0022] 可將在造粒和浸出期間產生的廢氣輸送到氣體洗滌器，并可將通過該氣體洗滌器 回收的酸返回到該方法。
[0023] 可將來自造粒過程的濕法冶金爐渣供應回到熔煉爐，在那里將其轉化成固體熔煉 爐爐渣，并且可回收留在鐵爐渣中的貴金屬。
[0024] 用于對熔融锍進行造粒的設備包含造粒室、用于將熔融锍的流供給到造粒室中的 裝置和至少一個用于將液體射流噴灑在熔融锍的流上以霧化該锍的霧化噴嘴。液體射流包 含含有水和硫酸的酸溶液，使得當液體射流接觸熔融锍時該酸溶液能夠開始從該锍浸出金 屬。
[0025] 附圖的簡要說明
[0026]包括附圖以提供本發(fā)明的進一步理解并且其構成本說明書的一部分，附圖示出了 本發(fā)明的實施方案并且連同描述一起有助于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中：
[0027] 圖1是根據本發(fā)明的方法的流程圖。
[0028] 圖2是根據本發(fā)明的方法的另一個實施方案的流程圖。
[0029] 發(fā)明詳述
[0030] 下面的描述以使得本領域技術人員基于本公開內容能夠利用本發(fā)明的方式詳細 公開了本發(fā)明的實施方案。沒有詳細討論實施方案的所有步驟，因為基于該本說明書許多 步驟對于本領域技術人員將是顯而易見的。
[0031] 圖1顯示了采用本發(fā)明的金屬回收方法的流程圖的一個例子。該方法是火法冶金 方法步驟和濕法冶金方法步驟的復式冶金組合（heterometallurgical assembly)。
[0032] 該方法包括用于處理混合精礦C的主熔煉爐1，該混合精礦C可以是例如含有銅、 鈷和貴金屬的鎳鐵精礦。熔煉爐1可以是例如Aussmelt爐。除了礦石精礦C以外，將熔劑 F、試劑R和含氧氣體供應到主熔煉爐1中。一旦在熔煉爐1中，氧燃燒精礦以得到熔融锍、 熔渣和含S0 2的廢氣。將熔融锍和爐渣從熔煉爐1排出并轉移至電爐2以清潔爐渣。將來 自電爐2的爐渣S造粒并傾卸，而將液體锍排出并轉移到次熔煉爐3。還將含氧氣體供應到 次熔煉爐3,其可以是例如TR0F轉爐（傾斜和旋轉的供氧爐）或Aussmelt爐。將來自主熔 煉爐1、電爐2和次熔煉爐3的含S0 2的廢氣輸送到硫酸廠4用于制備硫酸。
[0033] 將熔融锍從次熔煉爐3排出并經由流槽5供應到造粒室6。通過將由至少一個霧 化噴嘴7噴灑的硫酸溶液射流導向熔融锍的自由下落的流來霧化從流槽5下落的锍。除了 霧化該锍以外，熱硫酸射流還開始從該锍浸出金屬。在造粒室6的底部的酸性溶液浴中使 霧化的锍顆粒驟冷。
[0034] 將來自造粒室6的溢流輸送到酸溶液制備步驟，其可包含過濾器8、混合器9和高 壓泵10?？蓪碜粤蛩釓S4的硫酸和來自氣體