高等級(jí)鎳產(chǎn)品的制備方法
【專利摘要】用于制備高等級(jí)鎳產(chǎn)品的方法，其包括的步驟為：a)提供至少一堆含鎳紅土礦并使用適合的浸濾劑浸提所述堆以產(chǎn)生富含鎳的富集浸濾溶液(PLS)，優(yōu)選地所述浸濾劑為硫酸溶液；b)對(duì)所述PLS進(jìn)行雜質(zhì)去除步驟從而以氫氧化物的形式沉淀三價(jià)鐵離子，并且優(yōu)選以氫氧化物的形式部分沉淀鋁和鉻；和c)從所述PLS中回收高等級(jí)鎳產(chǎn)品，優(yōu)選地通過鎳離子交換、溶劑萃取、電解提取、常規(guī)多階段中和、高溫水解或硫化進(jìn)行回收。
【專利說明】高等級(jí)鎮(zhèn)產(chǎn)品的制備
[0001] 本發(fā)明涉及開采整個(gè)含媒紅±礦床的綜合方法，其包括用于從含媒紅±礦床中回 收媒和鉆的堆浸。在一個(gè)實(shí)施方案中，它涉及從低等級(jí)礦石部分和/或具有通常不適合用 于常規(guī)回轉(zhuǎn)爐和電爐（服E巧方法的Si化/MgO重量比的礦石部分中回收媒和鉆的堆浸方 法。在另一實(shí)施方案中，它涉及從可用于增值媒產(chǎn)品的堆浸方法制備高等級(jí)媒產(chǎn)品。在優(yōu) 選的實(shí)施方案中，本發(fā)明特別適用于將按照堆浸方法制備的氨氧化媒沉淀（NH巧合并入 (integration)用于常規(guī)RKEF方法的進(jìn)料W產(chǎn)生鐵媒合金產(chǎn)品。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 含媒紅±礦是潛在的世界最大的媒和鉆來源。通常，大多數(shù)媒/鉆紅±礦藏包含 基于巖性學(xué)、礦物學(xué)和化學(xué)成分的H個(gè)主要層帶。從底部到表面的該H個(gè)層帶是腐泥±帶、 過渡帶和褐鐵礦帶，并且通常坐落在風(fēng)化的±壤材料之上。含媒紅±礦床的總厚度W及單 獨(dú)的層帶厚度通常有很大變化。
[0004] 腐泥±帶主要由"腐泥±蛇紋石礦"和多種媒/鎮(zhèn)娃酸鹽礦物組成。它包含0. 5% Wt至4%Wt的媒和較高的鎮(zhèn)含量，所述鎮(zhèn)含量通常超過6%wt。腐泥±的鉆與媒重量比通 常小于1:10。
[0005] 位于含媒紅±礦體的上層帶的褐鐵礦層帶包含約0. 5%Wt至1. 8%Wt的媒并且 由富含鐵、媒和鉆含量的針鐵礦富集的、磁鐵礦-富集的和/或赤鐵礦富集的礦石組成。由 于它是上層帶，因此它遭受更大的風(fēng)化作用，其特征在于鎮(zhèn)含量和精細(xì)粒度減少，和鐵含量 增加。因此，它具有比腐泥±類型礦石更低的鎮(zhèn)含量。根據(jù)風(fēng)化程度，褐鐵礦石主要包含針 鐵礦和/或赤鐵礦的精細(xì)且柔軟的顆粒。有時(shí)風(fēng)化并未全部完成并且出現(xiàn)磁鐵礦富集的斷 面?；蛘撸鶕?jù)氣候條件，形成諸如蒙脫石、綠脫石和綠泥石的包含含媒和/或鉆的鐵/鎮(zhèn) /鉛娃酸鹽的粘±類型含媒紅±礦。
[0006] 過渡帶通常并不能清楚地界定并且基本上包含褐鐵礦和腐泥±。它通常還包含 1%Wt至3%Wt的媒W及共同存在的0. 08%Wt至高達(dá)0. 3%Wt的鉆。
[0007] 腐泥±、褐鐵礦和過渡層帶中的鉆存在通常與鉆±礦、水合氧化猛礦物締合。含媒 紅±礦床的鉆價(jià)值主要從褐鐵礦和過渡帶中回收。
[0008] 盡管可使用露天采礦開采含媒紅±礦床，但它們有利于地下硫化物礦藏而在歷史 上被忽略，因?yàn)橥ㄟ^浮選技術(shù)容易富集媒。該忽略了含媒紅±礦石的豐富來源。通常認(rèn)為 大多數(shù)含媒紅±礦是整個(gè)礦石精煉的較低等級(jí)的含媒礦石，并且比從硫化物礦石中更難W 回收媒。然而，由于硫化物礦藏開始消失，因此含媒紅±礦床日益成為重要的媒和鉆來源。
[0009] 用于從含媒紅±礦中提取媒和鉆的方法通常局限于昂貴和/或能源密集型方法。 例如，已知在烙爐中直接烙化含媒紅±礦，其正是能源密集型方法。特別地，可通過諸如回 轉(zhuǎn)爐和電爐（RKE巧方法的高溫冶金方法加工腐泥±成分。選擇的腐泥±部分應(yīng)該滿足由 冶煉廠中的經(jīng)濟(jì)和制渣條件決定的媒等級(jí)和SiCVMgO重量比的規(guī)范。在服EF過程中，將具 有還原媒和部分還原的鐵的含媒紅±礦的腐泥±部分送至電爐用于最終還原為鐵媒合金 產(chǎn)品形式的金屬。所述服EF方法使用大型回轉(zhuǎn)爐W干燥、鍛燒和還原含媒/鐵的紅±礦， 隨后轉(zhuǎn)移至交流（AC)電爐用于烙煉為鐵媒合金產(chǎn)品。烙渣通常被丟棄。在一些RKEF方法 中，使烙渣從烙渣進(jìn)行稱為金屬媒回收（MNR)的進(jìn)一步加工，其包括物理分離步驟（就削和 電磁分離）W增加鐵媒合金形式的媒回收。
[0010] 通常在濕法冶金過程中加工含媒紅±礦的褐鐵礦成分，例如使用濃硫酸的高壓酸 浸提（HPAL)方法。該是需要諸如高壓蓋、閃蒸罐等的昂貴且復(fù)雜的設(shè)備W進(jìn)行操作的高度 腐蝕性方法。高溫冶金RKEF方法和濕法冶金HPAL方法二者都需要一定等級(jí)的媒礦石W使 它們?cè)诮?jīng)濟(jì)上可行。
[0011] 堆浸是用于從可能不適用于服EF或HPAL方法的礦石中經(jīng)濟(jì)地提取金屬的方法。 通常，堆浸僅包括將直接從礦藏中獲取的原礦堆成高度可變（4-7m)的堆。在靠近堆頂部德 灌浸提溶液（浸濾劑）W向下滲透整個(gè)堆W產(chǎn)生浸出母液（PLS)。
[0012] 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)含媒紅±礦的滲透性很大程度受礦石的巖性類型、礦物形態(tài)和粒度的控 巧1|。盡管含媒紅±礦的礦物學(xué)相當(dāng)復(fù)雜并且依據(jù)礦藏而廣泛變化，但全球含媒紅±礦藏的 礦物形態(tài)有一些共性或相似性。該些形態(tài)結(jié)構(gòu)提高了因混合比例而變的溶液滲透性，并且 保持單個(gè)礦物的物理穩(wěn)定性。
[0013] 在媒和鉆的回收過程中已經(jīng)推薦含媒氧化礦石的堆浸并且在例如，二者屬于BHP MineralsInternational,Inc所有的美國(guó)專利 5, 571, 308 和 6, 312, 500 中描述。
[0014] 美國(guó)專利5, 571，308描述了用于堆浸包含高鎮(zhèn)的含媒紅±礦（諸如腐泥± )的方 法。所述專利指出精細(xì)腐泥±表現(xiàn)出差的滲透性及其解決方案，礦石的?；驁F(tuán)聚是確保 浸濾劑通過堆分配所必需的。
[0015] 美國(guó)專利6, 312, 500還描述用于堆浸紅±帶W回收媒的逆流方法并且特別地涉 及具有顯著粘±成分的礦石（WWt.計(jì)大于10%)。當(dāng)需要時(shí)該方法包括礦石的上膠 (sizing)，通過使礦石與浸濾劑接觸并且團(tuán)聚形成團(tuán)聚體。將所述顆粒形成堆并使用硫酸 溶液浸提W提取金屬價(jià)值。除了淡水之外，硫酸強(qiáng)化的海水、諸如萃余液的再利用溶液或工 藝用水可用作浸濾劑。
[0016]屬于BHPBillitonSSMDevelopmentPty.Ltd.所有的美國(guó)專利 7, 597, 738 描述 了用于從堆浸/離子交換（IX)方法使用混合的鐵/氨氧化媒沉淀制備鐵媒合金的方法。使 用具有雙-甲基化巧胺的官能團(tuán)的離子交換樹脂處理具有1. 5-2. 0的抑值的來自堆浸過 程的浸出母液（PLS)W從除了H價(jià)鐵離子之外的諸如亞鐵離子化"、A1、&、Mg和Mn的雜 質(zhì)中分離媒。優(yōu)選的樹脂是DowexM4195?，其對(duì)于Ni和鐵離子具有相當(dāng)大的親和力。由 于PLS具有高的化/Ni濃度比，因此降低樹脂負(fù)載媒的有效容量，只要它還共同負(fù)載相當(dāng)大 數(shù)量的H價(jià)鐵離子。該導(dǎo)致需要高投入的IX樹脂和設(shè)備W保持規(guī)定的媒生產(chǎn)量。此外，IX 洗出液中高的鐵含量增加了試劑消耗W產(chǎn)生混合鐵/氨氧化媒沉淀（MH巧并且降低MHP中 的媒含量，因此，產(chǎn)生鐵媒合金的最終產(chǎn)品。
[0017] 國(guó)際申請(qǐng)PCT/AU2006/000606(屬于BHPBillitonSSMTechnologyPtyLtd所 有）還公開了其中使用酸補(bǔ)充的超鹽水作為浸濾劑堆浸含媒氧化礦石的方法。
[0018] 在環(huán)境溫度下通過硫酸堆浸紅±帶也在許多公開中報(bào)道，例如由S.Agatzini,在 Hy化ometallurgy1994,InstitutionofMiningandMetallu;rgy(濕法冶金術(shù)，1994,采礦 和冶金學(xué)會(huì)），倫敦1994,第193-208頁，題目"HeapLeachingof化orLaterites(貧瘡 紅±的堆浸）"中公開的論文。
[0019] 堆浸含媒紅±礦提供了低資金成本方法和迅速產(chǎn)能提升的前景，消除了對(duì)昂貴和 常規(guī)高壓酸浸提方法所需的高壓設(shè)備的高維持的需求。通常，在含媒紅±礦的堆浸方法中， 比常規(guī)銅堆浸相對(duì)強(qiáng)的酸性浸濾劑用于從含鉆和媒的礦石中釋放鉆和媒二者。
[0020] AshokDDalvi等人（"HiePastand化1:腳6ofNickelLaterite(媒紅±的過 去和未來）"，IncoLimited,PDAC2004國(guó)際公約，貿(mào)易展覽和發(fā)明人交流，H月7-10日， 2004)披露如果對(duì)于RKEF方法進(jìn)料媒等級(jí)低于2%并且對(duì)于HPAL方法低于1. 4%，則RKEF 方法和HPAL方法變得相對(duì)沒有吸引力。此外，為了防止?fàn)t襯的腐蝕并且為了控制爐渣"過 熱"的量，在RKEF方法中需要實(shí)現(xiàn)鐵媒合金的出渣，進(jìn)料礦石的Si02/Mg0重量比應(yīng)該大于 2. 5或小于2。由于該兩個(gè)限制，相對(duì)大量的含媒紅±礦變得不適合服EF過程并且或者按 所謂的"低等級(jí)礦石"堆放或者保持未開發(fā)。在近代歷史中估計(jì)有已被堆放的一千萬噸礦 石，或者具有小于約1. 5%Wt之間的媒等級(jí)或者具有不適合的Si02/Mg0wt.比例并且由于 缺乏用于任何一個(gè)服EF的適用性或者確實(shí)因?yàn)楦邏航峒庸ざ刺幚怼?br> [0021] 本發(fā)明期望的特征是開發(fā)其中含媒紅±礦，特別是所謂的低等級(jí)含媒紅±礦能商 業(yè)用于常規(guī)服EF方法的綜合方法。
[0022] 本發(fā)明的其他期望特征是開發(fā)其中能將來自堆浸方法的產(chǎn)品合并入常規(guī)RKEF方 法的方法。
[0023] 其他期望特征是開發(fā)方法W產(chǎn)生可適于進(jìn)一步加工W產(chǎn)生諸如媒陰極、媒礦塊或 電池化學(xué)品的增值媒產(chǎn)品的高等級(jí)媒產(chǎn)品。
[0024] 本文對(duì)專利文件或W現(xiàn)有技術(shù)形式提供的其他材料的引用不被視為承認(rèn)所述文 件或材料為已知的或者承認(rèn)它包含的所述信息為如在任何權(quán)利要求的 優(yōu)先權(quán)日:期時(shí)的公 知常識(shí)的一部分。
[00幼發(fā)明簡(jiǎn)述
[0026] 本發(fā)明涉及堆浸方法W從含媒紅±礦產(chǎn)生高等級(jí)媒產(chǎn)品，優(yōu)選氨氧化媒沉淀 (NHP)。該高等級(jí)媒產(chǎn)品的一個(gè)特別優(yōu)選的用途是可適當(dāng)?shù)貙⑵浜喜⑷氤Ｒ?guī)回轉(zhuǎn)爐和電爐 (RKE巧方法。另一優(yōu)選實(shí)施方案是高等級(jí)媒產(chǎn)品可用于其他增值媒產(chǎn)品。
[0027] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明在于用于處理可能通常在高溫冶金服EF方 法或濕法冶金高壓酸浸提（HPAL)方法中不適合使用的低等級(jí)含媒紅±礦的方法。本文描 述的本發(fā)明特別適用于制備適于與RKEF進(jìn)料結(jié)合并且在RKEF方法中加工的高等級(jí)媒產(chǎn) 品，并且將參考所述實(shí)施方案在本文描述。然而，應(yīng)當(dāng)理解，仍可能使用針對(duì)媒產(chǎn)品的其他 應(yīng)用，諸如在HPAL方法中或者在諸如Caron方法的其他精煉方法中的應(yīng)用，該些應(yīng)用用于 制備諸如電池材料、媒礦塊、媒陰極或用于電媒涂層的材料的其他增值媒產(chǎn)品。
[002引如本文使用的，術(shù)語"高等級(jí)媒產(chǎn)品"被理解為是指其中諸如鐵（亞鐵和H價(jià)鐵）、 鉛、鉛、猛和鎮(zhèn)的大多數(shù)雜質(zhì)已被去除的媒產(chǎn)品。在本文描述的優(yōu)選方法中，通常在通過沉 淀的堆浸方法和IX方法之后從PLS中去除該類雜質(zhì)。優(yōu)選的高等級(jí)媒產(chǎn)品為在從媒富集 的IX洗出液沉淀之后的氨氧化媒沉淀（NHP)。
[0029] 如本文使用的，術(shù)語"高等級(jí)含媒紅±礦"應(yīng)被理解為是待通過常規(guī)服EF方法處 理的經(jīng)濟(jì)可行的礦石。不局限于特定值，該通常被認(rèn)為是具有大于1. 5%Wt的媒含量和小 于2. 0或大于2. 5的Si化/MgO重量比的礦石。
[0030] 如本文使用的，術(shù)語"低等級(jí)含媒紅±礦"被理解為是通常由于不具有顯著的媒含 量或適合的Si化/MgO重量比W使其成為通過HPAL或者常規(guī)RKEF方法商業(yè)可行的而被丟 棄或保持未開采的礦石。不局限于特定值，該通常被認(rèn)為是具有小于I. 5%Wt的媒含量或 2.O至2. 5的SiCVMgO比的礦石。
[0031] 如本文使用的，在上下文中的術(shù)語"富含媒的富集浸濾溶液"或"化S"是指包括大 多數(shù)浸提媒價(jià)值的溶液。不局限于特定值，但通過實(shí)施例，當(dāng)浸提低等級(jí)含媒礦石時(shí)，富含 媒的PLS包含約2. 4至4. 8g/L的媒和0. 08至0. 6g/L的鉆。
[0032] 如本文使用的，術(shù)語"含媒紅±礦"被理解為包含媒的氧化礦石。通常它還包含鉆。 它包含所有的紅±礦部分，包括腐泥±、褐鐵礦、蒙脫石、綠脫石、綠泥石和它們之中的過渡 帶部分，除非另外特別提及。
[0033] 特別地，在本發(fā)明最優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明在于用于制備高等級(jí)媒產(chǎn)品的綜 合方法，其通過堆浸低等級(jí)含媒紅±礦來制備，隨后是IX方法并從來自IX方法的媒富集的 洗出液制備所述高等級(jí)媒產(chǎn)品。在該實(shí)施方案中，低等級(jí)含媒紅±礦通常不適合用于RKEF 方法，因?yàn)樗哂行∮?. 5%Wt的媒含量和/或2. 0至2. 5的SiCVMgO比。然后，可將高 等級(jí)媒產(chǎn)品，其為最優(yōu)選的氨氧化媒沉淀（NHP)，并隨后可與用于RKEF方法的進(jìn)料混合并 在RKEF方法中處理。用于RKEF方法的進(jìn)料通常為高等級(jí)含媒礦石。通過所述方法制備的 最終媒產(chǎn)品為最優(yōu)選的鐵媒合金產(chǎn)品。
[0034] 使用另外的常規(guī)技術(shù)，在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，可從諸如用于電池材料的高 純度氨氧化媒（Ni(OH) 2)或用于電涂層的硫酸媒晶體（NiS〇4.7H2〇)和媒陰極的高等級(jí)媒產(chǎn) 品制備其他高增值衍生產(chǎn)品。通常，不論礦山礦石是高等級(jí)或低等級(jí)，其運(yùn)行可處理用于該 實(shí)施方案。
[0035] 在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明在于用于制備高等級(jí)媒產(chǎn)品的方法，其包括的步驟 為：
[0036] a)提供至少一堆含媒紅±礦并使用適合的浸濾劑浸提所述堆W產(chǎn)生富含媒的富 集浸濾溶液（PLS)，優(yōu)選地所述浸濾劑為硫酸溶液；
[0037] b)對(duì)所述PLS進(jìn)行雜質(zhì)去除步驟從而W氨氧化物的形式沉淀H價(jià)鐵離子，并且優(yōu) 選W氨氧化物的形式部分沉淀鉛和鉛；和
[0038] C)從所述PLS中回收高等級(jí)媒產(chǎn)品，優(yōu)選地通過媒離子交換、溶劑萃取、電解提 取、常規(guī)多階段中和、高溫水解或硫化和其他技術(shù)進(jìn)行回收。
[0039] 最優(yōu)選地，本發(fā)明在于其中使基本上不含H價(jià)鐵離子的媒富集的PLS進(jìn)行媒離子 交換（I幻步驟W產(chǎn)生媒富集的IX洗出液和包含鉆和諸如亞鐵離子、鉛、鉛、猛和鎮(zhèn)的廢棄 雜質(zhì)的IX萃余液（"媒IX萃余液"），并且中和媒富集的IX洗出液W產(chǎn)生高等級(jí)媒產(chǎn)品、 優(yōu)選地為氨氧化媒沉淀的方法。
[0040] 此外，優(yōu)選地，將高等級(jí)媒產(chǎn)品與用于回轉(zhuǎn)爐和電爐（服E巧的進(jìn)料合并并且在 RKEF方法中處理所述合并的產(chǎn)品，優(yōu)選地W產(chǎn)生鐵媒合金。
[0041] 在該方法中最優(yōu)選地通過沉淀將H價(jià)鐵離子作為雜質(zhì)去除。在優(yōu)選的實(shí)施方案， 在媒IX步驟之前進(jìn)行該步驟W增加IX樹脂負(fù)載媒的有效容量。許多樹脂還具有高親和力 W負(fù)載鐵離子，因此如果在IX步驟之前去除H價(jià)鐵離子，則所述樹脂具有更大的容量W負(fù) 載媒。優(yōu)選的IX方法使用ISEP?設(shè)備W確保連續(xù)的、穩(wěn)定的且高容量操作，并且在IX步驟 之前去除H價(jià)鐵離子減小了所依賴的ISEP?設(shè)備的尺寸和/或數(shù)量W及樹脂的資金投入。 它還降低了用于沉淀媒氨氧化物形式的媒的試劑消耗。從媒富集的IX洗出液中沉淀氨氧 化媒形式的媒的優(yōu)選試劑為MgO,并且針對(duì)相對(duì)數(shù)量的回收媒能獲得成本節(jié)約，如果W氨氧 化媒而非混合媒/鐵氨氧化物形式沉淀媒。
[0042] 此外，高等級(jí)氨氧化媒沉淀有益于下游RKEF生產(chǎn)能力和過程中的水平衡。
[0043] 通?？捎糜诙呀椒ǖ暮郊t±礦通常可為腐泥±、蒙脫石和綠脫石類型礦石， 然而在規(guī)定的堆滲透性下可使用原礦，其可包括褐鐵礦部分和紅±類型礦石的過渡或混 厶 口O
[0044] 待處理的礦石通常為含媒紅±礦的原礦（ROM)。如果礦石的最終用途是用于RKEF 方法，則第一步將為從低等級(jí)含媒紅±礦中分離高等級(jí)含媒紅±礦。高等級(jí)礦石是用于 服EF方法的進(jìn)料，同時(shí)根據(jù)描述的方法處理低等級(jí)礦石W產(chǎn)生高等級(jí)媒產(chǎn)品。
[0045] 或者，高等級(jí)和低等級(jí)部分可能源自不同區(qū)域，并且低等級(jí)礦石可為例如，丟棄的 scats和前面考慮的廢料。
[0046] 在其中在用于制備諸如電池材料或媒陰極的媒增值產(chǎn)品的方法中使用高等級(jí)媒 產(chǎn)品的實(shí)施方案中，可根據(jù)描述的方法處理整個(gè)ROM礦石，對(duì)其包括處理高等級(jí)或低等級(jí) 含媒紅±礦或者兩種礦石的組合在所不論。
[0047] 用于堆浸方法的礦石制備通常包括在浸提之前使用硫酸和淡水和/或再利用溶 液進(jìn)行團(tuán)聚或?；疻保持高滲透通量并且提供加速的初始堆浸動(dòng)力學(xué)。可在諸如旋轉(zhuǎn)盤、 滾筒或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他適合裝置的標(biāo)準(zhǔn)團(tuán)聚器中發(fā)生團(tuán)聚或?；?。此外，由團(tuán) 聚體或顆粒形成的堆孔隙率（空隙率）還能使堆攜帶沉淀的氨氧化鐵進(jìn)入堆內(nèi)并從較細(xì)顆 粒制備較大顆粒來減少酸消耗。
[0048] 在一些情況下，低等級(jí)含媒礦石無論如何可由巖石和較大粒度的含媒紅±礦或高 二氧化娃含量礦石組成，其可能需要較少甚至不需要團(tuán)聚。如果已經(jīng)從用于通過壓力或大 氣擾動(dòng)或槽浸提或甚至通過服EF處理進(jìn)一步處理的低等級(jí)礦石去除細(xì)粉末和粘±材料， 那么該種情況則尤其如此，僅留下粗趟廢渣部分。然而，在堆浸之前優(yōu)選地將礦石團(tuán)聚或粒 化。
[0049] 為了使礦石團(tuán)聚，可將含媒紅±礦壓碎使得粒度優(yōu)選小于約63mm。然后，可例如在 旋轉(zhuǎn)盤、桶或其他適合的裝置中通過混合壓碎的含媒紅±礦顆粒與濃酸將所述顆粒團(tuán)聚或 ?；饬蛩崾莾?yōu)選的酸。用于團(tuán)聚的酸的量通常為最初侵蝕含媒礦物基質(zhì)所需的量。通 常，需要的酸的量為每噸干礦石約Okg至約125kg的酸，該取決于諸如腐泥±或褐鐵礦或蒙 脫石/綠脫石/綠泥石的礦石礦物特征W及濕度。
[0050] 然后，將顆粒形成具有底部和頂部的堆。再次將優(yōu)選硫酸溶液的酸性浸提溶液應(yīng) 用于堆的頂部并使其向下滲透通過堆。在底部收集浸提溶液并可再利用于堆用于增加媒/ 鉆濃度，或者排入至下游用于媒和/或鉆回收。
[0051] 優(yōu)選地，形成多個(gè)堆并且W至少一級(jí)堆和二級(jí)堆形式排列，所述方法包括的步驟 為：
[0052] a)形成至少一級(jí)和二級(jí)含媒紅±礦的媒堆；
[005引 b)向二級(jí)堆添加浸濾劑，優(yōu)選硫酸溶液W產(chǎn)生中間浸提溶液（ILS);和
[0054] C)向一級(jí)堆添加至少部分所述ILSW在逆流過程中浸提一級(jí)堆；W及
[0055] d)產(chǎn)生富含媒的且低酸性浸出母液任L巧用于下流媒和/或鉆的回收。
[0056] 該兩個(gè)階段的逆流酸浸提允許較大的H價(jià)鐵離子沉淀或者內(nèi)部控制的堆并且減 少整個(gè)工廠的酸消耗和中和劑消耗。還可W連續(xù)逆流排列布置H個(gè)或多個(gè)堆。
[0057] ILS富含具有顯著酸性的媒和鉆，但還包含H價(jià)鐵離子和許多其他雜質(zhì)。逆流堆 浸方法具有的優(yōu)點(diǎn)為降低酸消耗，并且還實(shí)現(xiàn)媒富集的PLS中較低的鐵濃度和較高的媒濃 度，并且產(chǎn)生比單通道堆浸系統(tǒng)酸性更低的更清潔的產(chǎn)品。
[0058] 通常，檢測(cè)母液或一級(jí)浸提溶液的酸性、媒和雜質(zhì)含量W及比例。例如，如果它具 有大于2的抑值，則能將其進(jìn)料至下游處理和媒回收。如果浸出母液具有小于約2的抑 值，則它為酸化的并且用于浸提逆流過程中的下一個(gè)二級(jí)堆。
[0059] 盡管伴隨逆流浸提在堆內(nèi)部沉淀和夾帶大多數(shù)鐵離子，但PLS并非不含鐵離子。 可從富含媒的PLS中去除溶解的鐵離子，通常W石膏-針鐵礦混合物、針鐵礦和/或氨氧化 物形式，通過優(yōu)選使用碳酸巧或石灰石抑值調(diào)整達(dá)到2至4,優(yōu)選2. 5至3并且更優(yōu)選約3 的水平，并且優(yōu)選將所述溫度升高達(dá)到65C至98C。然而，選擇針鐵礦形態(tài)的鐵沉淀而非 在環(huán)境溫度和抑3下形成的無定形氨氧化鐵，該減少由共同沉淀導(dǎo)致的媒/鉆損失。另外， 使用海水或鹽水介質(zhì)W黃鐘鐵機(jī)的形式沉淀H價(jià)鐵離子。通常該在1至2的抑值和8(TC 至沸點(diǎn)的溫度下發(fā)生。
[0060] 從媒富集的PLS回收的下游媒和/或鉆回收可通過離子交換（I幻、溶劑萃取 (S幻、電解提?。‥W)或常規(guī)多階段中和W產(chǎn)生媒/鉆氨氧化物，或高溫水解W產(chǎn)生媒/鉆 氧化物或硫化物W產(chǎn)生媒/鉆硫化物。然而，優(yōu)選地，IX技術(shù)充當(dāng)一個(gè)階段處理，其允許從 諸如Ar3、Cr"、Fe+2、Mn+2和Mg+2的雜質(zhì)中的媒回收和分離，益處是媒/鉆損失顯著低于常規(guī) 多階段中和。然而，本發(fā)明方法不局限于使用IX技術(shù)W從PLS中的大部分雜質(zhì)中分離媒，它 是特別優(yōu)選的方法，特別是因?yàn)镮SEP?技術(shù)的使用確保連續(xù)、穩(wěn)定和高容量的操作。 申請(qǐng)人: 發(fā)現(xiàn)使用該類技術(shù)可制備特別高等級(jí)的氨氧化媒產(chǎn)品，其不僅適于用作RKEF方法中的原 料，而且可用于諸如用于電池化學(xué)品、媒礦塊、用于電涂層的材料或媒陰極的需要高等級(jí)媒 產(chǎn)品的其他應(yīng)用。然而，方便參考使用IX技術(shù)用于該分離/純化步驟的用途描述本發(fā)明。 [00川商業(yè)IX樹脂優(yōu)選為亞氨基二己酸（IDA)馨合陽離子樹脂（例如AmberliteIRC 748?、化roliteS930?或LewatitTP207?)或雙-甲基化巧胺炬PA)功能性馨合樹脂（例 如DowexM4195?)。在抑2下鐵離子與IDA-類型樹脂的親和力比媒離子高幾級(jí)，使得在 該種類樹脂的應(yīng)用中H價(jià)鐵離子的預(yù)沉淀是最期望的。反之，鐵離子與BPA樹脂的親和力 為約媒離子的一半左右，然而去除H價(jià)鐵離子的預(yù)處理仍是所述過程中最優(yōu)選的。
[0062] 在與富含媒的PLS接觸之后，使用中等強(qiáng)度的酸溶液（190-250g/L)洗脫負(fù)載的IX 樹脂，然而，最優(yōu)選是硫酸，還可使用鹽酸W產(chǎn)生媒富集的洗出液，在萃余液中留下大部分 鉆W及幾乎所有的諸如鉛、鉛、亞鐵、猛和鎮(zhèn)的雜質(zhì)。
[0063] 在優(yōu)選的實(shí)施方案中，在堆浸方法后產(chǎn)生的媒產(chǎn)品為氨氧化媒產(chǎn)品。通過升高pH 至至約2-4,優(yōu)選2. 5至3并且在3(TC至6(TC、優(yōu)選4(TC至5(TC的溫度下從媒富集的IX洗 出液中去除大部分游離酸和一些H價(jià)鐵離子。通過添加中和劑W中和酸來控制抑值，例如 中和劑可為石灰石或碳酸巧。在該些條件下，W針鐵礦和/或氨氧化鐵的形式沉淀任何剩 余的H價(jià)鐵離子而對(duì)媒不產(chǎn)生不利損失，同時(shí)石膏也被W固體殘?jiān)男问絹G棄。
[0064]在完成固體/液體分離之后，在環(huán)境溫度或3(TC至6(TC、優(yōu)選4(TC至5(TC下使用 例如，氧化鎮(zhèn)、蘇打粉或苛性軸（氨氧化軸）或其他堿將部分中和的媒富集的洗出液進(jìn)一步 中和至7至9的抑值。該通常產(chǎn)生具有大于30%Wt的媒等級(jí)和小于1. 0%Wt的鐵的氨 氧化媒產(chǎn)品。將貧液再利用至堆浸或IX操作。
[0065] 可將高等級(jí)氨氧化媒產(chǎn)品進(jìn)一步加工用于許多增值產(chǎn)品，例如用于電池化學(xué)品、 用于電涂層的材料或媒陰極，因?yàn)樗亲銐蚋叩燃?jí)質(zhì)量的。然而，優(yōu)選用途是將該產(chǎn)品與現(xiàn) 有RKEF車間的進(jìn)料含媒紅±礦混合并將混合的材料供給至RKEF工藝過程。在優(yōu)選的方 法中，該產(chǎn)生鐵媒合金產(chǎn)品。伴隨將該高等級(jí)氨氧化媒產(chǎn)品引入至RKEF方法的進(jìn)料，RKEF 車間的生產(chǎn)能力和采礦壽命提高，該是因?yàn)榭傔M(jìn)料媒等級(jí)提高并且可開采更多的含媒紅± 礦。服EF方法的進(jìn)料通常為具有大于1. 5%Wt的媒含量與適合的Si化/MgO比例的高等級(jí) 含媒礦石。
[0066]PLS中約60-80%的鉆未能夠進(jìn)入媒IX萃余液。然后，可通過硫化、進(jìn)一步離子交 換（I幻步驟或溶劑萃?。⊿幻回收該數(shù)量的鉆。通常，由于濃度低或商業(yè)價(jià)值低而不回收 媒IX洗出液中的任何鉆。
[0067]在優(yōu)選的鉆回收方法中，在鉆回收之前，媒IX萃余液可流出諸如鐵、鉛、鉛、猛和 鎮(zhèn)的雜質(zhì)。在一個(gè)實(shí)施方案中，可通過加入碳酸巧和空氣在3(TC至6(TC下首先將IX萃余 液部分中和到3至4的抑值W沉淀針鐵礦或氨氧化物形式的鐵W及至少一些氨氧化物形 式的鉛和鉛。在替代實(shí)施方案中，設(shè)計(jì)其中H價(jià)鐵離子和鉛從IX萃余液中W順序方式沉淀 的流程圖，由此限制所產(chǎn)生的具有差的過濾行為的固體的量。
[0068]在該實(shí)施方案中，大部分H價(jià)鐵離子在2至4、優(yōu)選約2. 5至3的抑值下沉淀，然 后升高抑值W在約5. 0至6. 5、優(yōu)選約6的抑值下沉淀任何剩余的H價(jià)鐵離子和所有鉛。 優(yōu)選地，20%石灰石漿液用于中和所有游離酸（約5g/l)W沉淀鐵和鉛，但可使用諸如碳酸 巧或石灰的其他中和劑。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，在第一沉淀槽或多個(gè)槽中使用石灰石，并在 第二階段沉淀槽或多個(gè)槽中使用石灰。
[0069]在來自媒IX萃余液的該兩階段沉淀理論中，優(yōu)選使用多級(jí)反應(yīng)器?？稍?(TC至 6(TC、優(yōu)選5(TC至6(TC且最優(yōu)選約55C的溫度下運(yùn)行第一沉淀反應(yīng)器。石灰石漿液是優(yōu)選 的中和劑并且主要供給第一反應(yīng)器W實(shí)現(xiàn)方法目標(biāo)抑值。優(yōu)選地，最初抑值在約2. 5至 3下運(yùn)行。
[0070] 由于抑值特性，優(yōu)選在兩個(gè)沉淀回路之間插入中間體濃縮機(jī)，否則在抑2. 5至3 下產(chǎn)生的Al(OH)S當(dāng)返回至反應(yīng)器時(shí)會(huì)再溶解。在該初始沉淀回路中可加入空氣或氧氣作 為氧化劑W促進(jìn)將任何亞鐵氧化為鐵，并且獲得稱為Pt/AgCI探針的-80至-160mv的期望 的0RP。在該第一沉淀階段中使用石灰石允許W晶體磁鐵礦和/或針鐵礦的形式沉淀石膏 和鐵。
[0071]為了完成亞鐵和鉛二者的沉淀，優(yōu)選溫度為6(TC至IOOC，更優(yōu)選大于95C，因?yàn)?發(fā)現(xiàn)在該些溫度下促進(jìn)了晶體沉淀的形成，尤其是氨氧化鉛。晶體沉淀的形成能對(duì)沉淀的 過濾速率產(chǎn)生顯著影響。石灰可用作中和劑W完成亞鐵和鉛二者的沉淀，當(dāng)接觸抑回路時(shí) 其具有提供靈活性的益處，而沒有在沉淀中使回路過量和具有未反應(yīng)的石灰石的風(fēng)險(xiǎn)。
[0072]通過使用石灰而非石灰石來沉淀鉛，該兩個(gè)階段的沉淀步驟還有機(jī)會(huì)解決殘?jiān)?未反應(yīng)的石灰石的問題。該方法還實(shí)現(xiàn)了晶體鐵沉淀的制備W及隨后無定形氨氧化鉛物質(zhì) 的沉淀，其使預(yù)期的溶液組成的質(zhì)量比富含鐵的沉淀的質(zhì)量小得多。
[0073]增加殘?jiān)黈產(chǎn)生諸如針鐵礦的更多的晶體鐵殘?jiān)募僭O(shè)在較低的抑值下操作， 由此降低沉淀速率，因此隨著新核的形成有利于顆粒生長(zhǎng)。然而，發(fā)現(xiàn)通過提高所述溫度并 且保持抑值為5至6. 5,由于提高溫度所產(chǎn)生的影響，系統(tǒng)內(nèi)的氧氣分壓顯著降低。特別 地發(fā)現(xiàn)一旦系統(tǒng)升溫超過95C，氧氣分壓就有顯著變化。磁鐵礦能隨非常低的氧氣分壓出 現(xiàn)。因此，發(fā)現(xiàn)磁鐵礦可隨非常低的氧氣分壓而從媒IX萃余液中沉淀。因此，應(yīng)該能沉淀 磁鐵礦而不需要引入空氣。
[0074] 還發(fā)現(xiàn)亞鐵在非常低的氧氣分壓下仍可溶。該意味著，如果在低于5的抑值下操 作，可能需要一些少量的空氣或空氣氮?dú)饣旌衔颳確保完成亞鐵的沉淀。然而，當(dāng)在高于5 的抑值下操作時(shí)，亞鐵可能W磁鐵礦的形式沉淀而不需添加空氣或氧氣。
[00巧]試驗(yàn)工作已經(jīng)證實(shí)，在5至6. 5的較高抑值下操作該雜質(zhì)去除步驟優(yōu)選基于設(shè) 計(jì)。其原因是亞鐵氧化為鐵是快速的，由此不再需要使用純氧氣或高能攬拌系統(tǒng)。該降低 了設(shè)計(jì)復(fù)雜性，并因此降低了方法的資金支出和運(yùn)行支出。
[0076] 鉆留在溶液中，并且在固體/液體分離之后，可通過例如使用諸如DowexM4195? 的BPA-類型樹脂的進(jìn)一步的IX回收鉆，或者通過硫化回收鉆，所述硫化例如通過加入硫化 氨氣體、硫化軸或硫氨化軸，或者通過例如使用試劑切anex 272?的溶劑萃取。
[0077] 優(yōu)選在2(TC(環(huán)境溫度）至6(TC、優(yōu)選3(TC至5(TC下使用石灰將貧鉆萃余液進(jìn)一 步中和至9-11的抑值并且通風(fēng)W鎮(zhèn)和猛（III或IV)的氨氧化物的形式沉淀鎮(zhèn)和猛。然 后，可再利用貧鎮(zhèn)和貧猛的溶液用于堆浸或IX單元操作作為酸化后的浸濾劑或洗涂溶液。
[0078] 附圖簡(jiǎn)述
[0079] 圖1公開了本發(fā)明的兩個(gè)可選擇過程的流程圖。第一種方法公開了兩個(gè)階段的堆 浸方法，隨后混合氨氧化媒沉淀與進(jìn)料含媒紅±礦用于RKEF高溫冶金方法。第二種方法運(yùn) 行兩個(gè)階段的堆浸方法W產(chǎn)生能進(jìn)一步加工用于制備諸如電池材料、媒陰極、媒礦塊或用 于電涂層的材料的更多增值產(chǎn)品的氨氧化媒沉淀。
[0080] 圖2公開了從媒IX萃余液中相繼沉淀鐵和鉛的步驟的流程圖。
[0081] 附圖詳述
[0082] 現(xiàn)在，參考附圖（圖1)描述本申請(qǐng)。應(yīng)當(dāng)理解，該附圖例示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施 方案并且本發(fā)明不意圖局限于參考附圖所描述的實(shí)施方案。
[0083] 可加工來自含媒紅±礦床（7)的原礦（ROM)礦石用于合并入RKEF方法，或加工用 于諸如媒陰極、媒礦塊、電池材料或用于電涂層的材料的其他媒產(chǎn)品。在加工ROM用于其他 媒產(chǎn)品而非用于RKEF方法的情況下，ROM礦石（7)，不論它為高等級(jí)或低等級(jí)含媒紅±礦或 其混合物，其可首先壓碎成小于63mm(2)用于加工。在準(zhǔn)備在RKEF方法中加工礦石的情況 下，ROM礦石（7)首先被加工（13)W將其分離為兩部分，高等級(jí)含媒紅±礦（44)和低等級(jí) 含媒紅±礦（1)。將低等級(jí)礦石送至破碎機(jī)（2)，同時(shí)供給高等級(jí)礦石用于RKEF方法。
[0084] 在描述其中加工低含媒礦石W便可將其加入至RKEF方法的進(jìn)料的實(shí)施方案中， 在堆浸和隨后的過程中處理具有小于1. 5%Wt的媒含量和/或不適合的Si化/MgO重量比 的低等級(jí)礦石。在其中所述方法用于產(chǎn)生增值媒產(chǎn)品的實(shí)施方案中，可在堆浸和隨后的加 工中處理不論高等級(jí)或低等級(jí)礦石的ROM礦石。
[0085] 首先在壓碎過程中將含媒紅±礦（1)壓碎至小于63mm(2)。壓碎過程可包括單一 壓碎步驟，或者在一些情況下，二級(jí)壓碎或者甚至H級(jí)壓碎。標(biāo)準(zhǔn)方法可能包括首先在一級(jí) 破碎機(jī)中壓成約180mm，然后在二級(jí)破碎機(jī)中壓成約63mm。
[0086] 然后，在標(biāo)準(zhǔn)團(tuán)聚裝置（3)中將壓碎的礦石團(tuán)聚。再利用溶液或水（4)連同濃硫 酸（95%Wt至98%wt) (5) -起加入W實(shí)現(xiàn)團(tuán)聚，盡管也可W使用較低濃度的硫酸。
[0087] 優(yōu)選地，在兩階段逆流堆浸方法巧）中安排團(tuán)聚體（11)。建立二級(jí)堆（6)和一級(jí) 堆巧）。通過使用來自進(jìn)料池（10)的硫酸酸性浸濾劑浸提二級(jí)堆來操作堆浸方法W產(chǎn)生中 間浸提溶液（ILS)。ILS在ILS池（12)中聚集并且取決于ILS的酸性，如果ILS具有小于 約2的抑值，則它可用作一級(jí)堆浸巧）的浸濾劑。
[0088]應(yīng)該監(jiān)測(cè)來自二級(jí)堆浸或ILS池的ILS的酸性、媒和雜質(zhì)的比例。如果例如ILS的 抑值大于2,則可加入另外的酸W提供小于2的抑值用于浸提所述一級(jí)堆。或者替代地， 可簡(jiǎn)單地將ILS轉(zhuǎn)移至下游處理并且可直接移動(dòng)至雜質(zhì)去除步驟（14)。
[0089] 然后，在雜質(zhì)去除步驟（14)中，在65C至95C的溫度下通過加入碳酸巧（17)W 將PLS的抑值提高為2至3,從化S(16)中W針鐵礦或氨氧化物的形式去除包含幾乎所有 H價(jià)鐵離子和部分鉛和鉛的雜質(zhì)。然后，漿液通過濃縮機(jī)或逆流傾析（CCD) (18)并且經(jīng)歷 固體/液體分離（20)。固體殘?jiān)?2)包含針鐵礦和石膏并且被丟棄。
[0090]然后，基本上不含鐵離子的富含媒的PLS經(jīng)歷離子交換方法（24)用于回收媒。 優(yōu)選地，離子交換設(shè)備為ISEP?系統(tǒng)。離子交換系統(tǒng)對(duì)于負(fù)載媒是相對(duì)特異性的，諸如 Amberlite IRC748?、化roliteS 930?或LewatitTP207?的亞氨基二己酸（IDA)馨合 陽離子樹脂，或雙-甲基化巧胺炬PA)功能性馨合樹脂DowexM4195?或其衍生物Dowex XUS43578?為優(yōu)選的樹脂，因?yàn)樗鼈兊母逳i選擇性和容量。Dowex4195?樹脂能夠優(yōu)先于 鉆、鉛、鉛、亞鐵鐵、猛和鎮(zhèn)有選擇地吸收媒。使用具有150-250g/L的酸性溶液剝離離子交 換樹脂W產(chǎn)生媒富集的IX洗出液（26)，同時(shí)大部分鉆和幾乎所有鉛、鉛、亞鐵鐵、猛和鎮(zhèn)保 留在萃余液（28)中。
[0091]在酸中和步驟（32)中使用碳酸巧（30)將包含媒的洗出液部分中和至2-3的抑 值。通常，該中和步驟在約40° -5(TC下發(fā)生。該將中和游離酸并且W針鐵礦或氨氧化鐵 形式的部分沉淀痕量H價(jià)鐵離子，同時(shí)在固體/液體分離（36)之后石膏也被處理為固體廢 料（34)。
[0092] 然后，在約4(TC至5(TC下通過將溶液的抑值提高到約7至9,在氨氧化媒沉淀步 驟（40)中洗出液經(jīng)歷使用氧化鎮(zhèn)（38)的進(jìn)一步中和。在固體/液體分離（41)之后，獲 得的氨氧化媒沉淀（NHP) (42)通常具有高于30%Wt的媒等級(jí)。然后，可將氨氧化媒沉淀 (47)與高等級(jí)含媒紅±礦石（44)混合作為用于服EF高溫冶金方法（46)的進(jìn)料或者可選 擇地加工用于諸如媒陰極、媒礦塊、電池材料或用于電涂層的材料（70)的其他增值產(chǎn)品。 在服EF方法中使用處理為廢料的爐渣巧0)產(chǎn)生鐵媒合金（48)。然后，通過進(jìn)料池（10)將 貧媒溶液巧1)返回至堆浸方法并且一部分用作媒IX階段中的洗涂溶液。
[0093] 為了回收鉆，在3(TC至6(TC巧2)下通過加入碳酸巧巧3)和空氣巧4)首先將媒 IX萃余液（28)部分中和達(dá)到3至4的抑值。該中和步驟巧2)將W針鐵礦或氨氧化物的 形式沉淀鐵并且W氨氧化物的形式沉淀鉛和鉛。在固體/液體分離巧5)后，將雜質(zhì)連同作 為固體廢料巧6)的石膏一起處理。鉆保留在溶液中并且可被回收，例如通過進(jìn)一步離子 交換，例如使用PBA-類型樹脂DowexM4195?、硫化或溶劑萃取，例如使用有機(jī)試劑切anex 272?W產(chǎn)生鉆產(chǎn)品化0)。
[0094]作為另外的方式，圖2例示了用于從媒IX萃余液中W氨氧化物的形式去除鐵和鉛 的兩階段中和/沉淀理論的實(shí)施例。在第一階段中，圖示為BN1，在2至4、優(yōu)選2. 5至3的 抑值下將媒IX萃余液與石灰石漿液（70)和空氣（71)接觸W沉淀H價(jià)鐵離子。所述溫度 通常為約55C左右。濃縮機(jī)（72)顯示回收一些在該階段可能已經(jīng)沉淀的氨氧化鉛，同時(shí) 一部分底流（73)再循環(huán)至第一反應(yīng)器（74)用于接種并且溢流轉(zhuǎn)移至沉淀過程的第二階段 仍)。
[0095] 在第二階段中，使用石灰將抑值調(diào)整至5. 0至6. 5、優(yōu)選約6,所述溫度優(yōu)選大于 95C。發(fā)現(xiàn)在該些條件下，剩余的鐵和鉛將W晶體形式沉淀并且產(chǎn)生更容易過濾的剩余物， 導(dǎo)致W"堆疊（stack油Ie)"形式處理剩余物。
[0096] 在3(TC環(huán)境溫度至5(TC下，可使用石灰化4)將貧鉆溶液化2)進(jìn)一步中和達(dá)到約 9至11的抑值并在中和步驟化5)中通風(fēng)化9)W在固體/液體分離化7)后將鎮(zhèn)和猛W各 自的氨氧化物的形式連同石膏化6) -起去除。然后，將貧液化arrensolutionH68)返回 至進(jìn)料池用于堆浸過程。
[0097] 下列實(shí)施例例示了本文描述的本發(fā)明的優(yōu)選的過程或步驟。
[0098] 實(shí)施例1 ;使用低等級(jí)含媒紅±礦的堆浸
[0099] 使用具有低等級(jí)含媒紅±礦的逆流方式運(yùn)行一系列高度為4至6米的5000噸規(guī) 模的堆。將礦石壓碎為小于63mm的尺寸并在每噸干礦石0至51kg的劑量下使用濃硫酸進(jìn) 行團(tuán)聚。50Kg/t為定義的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值。應(yīng)用的德灌通量為5.0升/(m2.虹）。表1例示了 中間母液（IL巧和浸出母液（PLS)的礦石組成和溶液組成。礦石、ILS和PLS中鐵與媒的 濃度比表明實(shí)現(xiàn)了鐵控制，即浸提選擇性。因此，減少了整個(gè)過程中硫酸和中和劑的消耗。
[0100] 表 1 :
[0101] 礦石、ILS和PLS的組成（表明合理的±極限）
[0102]
【權(quán)利要求】
1. 制備高等級(jí)鎳產(chǎn)品的方法，其包括以下步驟： a) 提供至少一堆含鎳紅土礦并使用適合的浸濾劑浸提所述堆以產(chǎn)生富含鎳的富集浸 濾溶液（PLS)，優(yōu)選地所述浸濾劑為硫酸溶液； b) 對(duì)所述PLS進(jìn)行雜質(zhì)去除步驟從而以氫氧化物的形式沉淀三價(jià)鐵離子，并且優(yōu)選以 氫氧化物的形式部分沉淀鋁和鉻；和 c) 從所述PLS中回收高等級(jí)鎳產(chǎn)品，優(yōu)選地通過鎳離子交換、溶劑萃取、電解提取、常 規(guī)多階段中和、高溫水解或硫化進(jìn)行回收。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中使所述基本上不含三價(jià)鐵離子的去除雜質(zhì)的PLS進(jìn) 行鎳離子交換（IX)步驟以產(chǎn)生鎳富集的IX洗出液以及包含鈷和諸如亞鐵離子、鋁、鉻、錳 和鎂的廢棄雜質(zhì)的鎳IX萃余液，并將所述鎳富集的IX洗出液中和以產(chǎn)生高等級(jí)鎳產(chǎn)品，優(yōu) 選地為氫氧化鎳沉淀。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述被堆浸的含鎳紅土礦是低等級(jí)含鎳紅土礦， 并所述方法包括以下步驟：將產(chǎn)生的所述高等級(jí)鎳產(chǎn)品與用于回轉(zhuǎn)爐車間和電爐（RKEF) 車間的進(jìn)料合并，并且在RKEF過程中加工所述合并的產(chǎn)品，優(yōu)選地以產(chǎn)生鐵鎳合金。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中安裝至少一級(jí)堆和二級(jí)堆，其中將所述浸提溶液加 入至所述二級(jí)堆以產(chǎn)生中間浸提溶液（ILS)并且在逆流堆浸過程中將至少部分所述ILS用 于浸提所述一級(jí)堆，從而產(chǎn)生所述富含鎳的PLS。
5.如前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其中通過將所述PLS的pH值水平調(diào)節(jié) 至2至4來從所述富含鎳的PLS中以針鐵礦和/或氫氧化物的形式去除三價(jià)鐵離子，優(yōu)選 地將溫度升高至65°C至98°C，優(yōu)選地使用碳酸鈣或石灰石調(diào)節(jié)pH值，優(yōu)選地將pH值調(diào)節(jié) 至2至3以及更優(yōu)選地調(diào)節(jié)至約3,以及優(yōu)選地以針鐵礦的形式去除三價(jià)鐵離子。
6. 如權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的方法，其中海水或鹽水介質(zhì)用于通過將pH 值調(diào)節(jié)至1至2并且將溫度調(diào)節(jié)到80°C至沸點(diǎn)來從所述富含鎳的PLS中以黃鉀鐵礬的形式 沉淀三價(jià)鐵離子，優(yōu)選地使用碳酸鈣或石灰石調(diào)節(jié)pH值。
7. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述鎳IX操作中的樹脂選自優(yōu)選為AmberliteIRC 748?、PuroliteS930?、LewatitTP207?的亞氨基二乙酸螯合陽離子樹脂或優(yōu)選為Dowex M4195?或其衍生物DowexXUS43578?的雙-甲基吡啶胺功能性螯合樹脂。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中優(yōu)選使用硫酸或鹽酸溶液剝離所述鎳IX樹脂以產(chǎn)生 鎳富集的鎳IX洗出液。
9. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中通過使用中和劑使所述pH值升高到2至3并且在 40°C至50°C的溫度下將三價(jià)鐵離子以針鐵礦或氫氧化鐵的形式沉淀來從所述鎳富集的IX 洗出液中部分去除剩余的鐵離子，優(yōu)選地中和劑為碳酸鈣或石灰石，優(yōu)選地將pH至升高至 2. 3。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中在40-50°C下進(jìn)一步將所述鎳富集的IX洗出液中 和至7至9的pH值，以便以具有大于30%wt的鎳等級(jí)的氫氧化鎳沉淀的形式沉淀鎳，優(yōu)選 地使用氧化鎂、蘇打粉、苛性鈉（氫氧化鈉）或其他堿進(jìn)行中和。
11. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中能進(jìn)一步加工所述基本上不含三價(jià)鐵離子的高等 級(jí)鎳產(chǎn)品以制備電池材料、鎳礦塊、鎳陰極或用于電涂層的晶體硫酸鎳。
12. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中以順序方式從所述鎳IX萃余液中沉淀亞鐵和鋁； 在第一階段中將亞鐵氧化并在2至3、優(yōu)選2. 5至3的pH值下沉淀；然后，在第二階段中， 在5. 0至6. 5、優(yōu)選約6的pH值下進(jìn)一步沉淀剩余的所述亞鐵和錯(cuò)。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中將氧氣和/或空氣加入至所述第一階段以促進(jìn)將 任何剩余的亞鐵氧化為三價(jià)鐵。
14. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中將所述鐵和鋁以基本上晶體形式以氫氧化物或氧 化物的形式沉淀。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中以針鐵礦和/或磁鐵礦的形式將所述鐵沉淀。
16. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中通過鈷離子交換（IX)、溶劑萃?。⊿X)或硫化從部 分中和的所述鎳IX萃余液中回收鈷。
17. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述鈷IX過程中的樹脂為DowexM4195?或其衍 生物DowexXUS43578?并且所述溶劑萃取試劑為Cyanex272?或它們的衍生物。
【文檔編號(hào)】C22B23/00GK104379779SQ201380017658
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2013年2月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月14日
【發(fā)明者】劉后元, 奧馬爾·耶斯德·凱瑟瑞斯·埃爾南德斯, 麗納特奧·安東尼奧·羅艾扎·阿古伊拉, 卡羅萊納·伊莎貝爾·美尼瑟斯·羅得里谷厄茲, 魯賓·藍(lán)吉爾·德霍約斯, 以利切·阿爾瓦雷茲·梅爾卡多 申請(qǐng)人:Bhp比利通Ssm開發(fā)有限公司