CN105925818A - 处理高铁红土镍矿的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了处理高铁红土镍矿的方法和系统，高铁红土镍矿中铁含量不低于30wt％，该方法包括：(1)将高铁红土镍矿与还原剂和添加剂进行混合制球，得到混合球团；(2)将混合球团进行烘干处理，得到烘干球团；(3)将烘干球团进行还原焙烧处理，得到金属化球团；(4)将金属化球团进行水淬处理；(5)将步骤(4)得到的水淬后的金属化球团进行磨矿磁选处理，得到含镍铁料和尾渣；(6)将含镍铁料进行锈蚀处理，得到水合氧化铁和富镍、钴浸出液；(7)将富镍、钴浸出液进行分离提纯，得到金属镍和金属钴。该方法可以解决传统冶炼工艺处理高铁红土镍矿所得产品镍品位低、产率低的难题，可有效利用高铁红土镍矿。

Description

处理高铁红土镍矿的方法和系统

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体而言，本发明涉及一种处理高铁红土镍矿的方法和系统。

背景技术

镍是一种重要的有色金属，主要由红土镍矿和硫化镍矿冶炼而来。由于近年来镍消耗量的不断增加以及硫化镍矿储量不断减少，镍红土矿的开发日益受到重视。红土镍矿基本上分为两类，一类是褐铁矿型，位于矿床的上部，由于风化淋滤作用的结果，铁多，硅少，镁少，镍较低，但含钴量较高，这种矿石宜采用湿法冶金工艺处理，冶炼镍铁产生的炉渣用于钢的生产；另一类是硅镁镍矿，位于矿床的下部，由于风化富集，镍矿多硅、多镁、低铁、钴，镍含量较高，称之为镁质硅酸镍矿，这种矿石宜采用火法冶金工艺处理，生产镍铁产生的炉渣可用于建筑材料和生产化肥。处于中间过渡层的矿石可以采用火法冶金，也可以采用湿法冶金工艺。

对于高铁的褐铁矿型红土镍矿如采用湿法工艺生产处理工艺复杂、流程长、工艺条件对设备要求高。然而采用传统的冶炼镍铁的工艺方法中均存在以下不足：工艺环境污染严重，能耗高，违背国家环保政策和能源政策的限制；要求矿石原料有较高的镍品位；回转窑还原温度低、易结圈；生产成品镍品位低；产率低。

因此，处理高铁红土镍矿的技术有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种处理高铁红土镍矿的方法和系统，该方法可以解决传统冶炼工艺处理高铁红土镍矿所得产品镍品位低、产率低的难题，可有效利用高铁红土镍矿。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理高铁红土镍矿的方法，其中，所述高铁红土镍矿中铁含量不低于30wt％。根据本发明的实施例，该方法包括：

(1)将所述高铁红土镍矿与还原剂和添加剂进行混合制球，以便得到混合球团；

(2)将所述混合球团进行烘干处理，以便得到烘干球团；

(3)将所述烘干球团进行还原焙烧处理，以便得到金属化球团；

(4)将所述金属化球团进行水淬处理；

(5)将步骤(4)得到的水淬后的金属化球团进行磨矿磁选处理，以便得到含镍铁料和尾渣；

(6)将所述含镍铁料进行锈蚀处理，以便得到水合氧化铁和富镍、钴浸出液；以及

(7)将所述富镍、钴浸出液进行分离提纯，以便得到金属镍和金属钴。

由此，根据本发明实施例的处理高铁红土镍矿的方法通过对含有高铁红土镍矿的球团进行还原焙烧处理，并将所得到的金属化球团进行水淬后进行磨矿磁选处理，可以有效去除物料球团中含有的脉石及残碳，从而不仅可以显著降低后续锈蚀过程中的处理量，而且可以降低锈蚀过程的酸耗，同时对分离得到的含镍铁料进行锈蚀处理，使得含镍铁料中铁尽可能锈蚀为水合氧化铁而得以回收，而镍、钴进入浸出液中，从而经后续分离提纯处理即可得到高品质镍、钴产品，进而可以解决传统冶炼工艺处理高铁红土镍矿所得产品镍品位低、产率低的难题，可有效利用高铁红土镍矿。

另外，根据本发明上述实施例的处理高铁红土镍矿的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，将所述高铁红土镍矿与所述还原剂和所述添加剂按照质量比为100:10～30:5～20进行混合。由此，可以显著提高后续还原焙烧过程中所得金属化球团的金属化率。

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述还原剂为还原煤。

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述添加剂为选自石灰石、碳酸钠和水解电石渣中的至少一种。

在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述烘干球团中含水量不高于5wt％。由此，可以进一步提高后续还原焙烧过程中所得金属化球团的金属化率。

在本发明的一些实施例中，在步骤(3)中，所述还原焙烧处理是在蓄热式转底炉中进行。由此，可以显著降低能耗和污染。

在本发明的一些实施例中，在步骤(3)中，所述还原焙烧处理的温度为1150～1300摄氏度，时间为20～50min。由此，可以进一步提高后续还原焙烧过程中所得金属化球团的金属化率。

在本发明的一些实施例中，步骤(6)是按照下列步骤进行的：将所述含镍铁料加入密闭的搅拌槽中，并且连续鼓入空气或氧气并不断搅拌，同时加入锈蚀催化剂，加硫酸控制锈蚀液pH值，达到铁锈、Ni²⁺及Co²⁺可共存的条件，使所述含镍铁料中大部分金属铁锈蚀为水合氧化铁，经过滤、洗涤后得到水合氧化铁和富镍、钴浸出液。其中，所述搅拌槽中的搅拌转速为200r/min，温度为60～80℃，所述锈蚀液的pH为1～3.8，浸出时间4～6小时，所述锈蚀液和所述含镍铁料液固比为6，通气速率6×10³L·min^-1·m^-3。由此，可以显著提高镍、钴浸出率。

在本发明的再一个方面，本发明提出了一种处理高铁红土镍矿的系统。根据本发明的实施例，该系统包括：

混合制球装置，所述混合制球装置具有高铁红土镍矿入口、还原剂入口、添加剂入口和混合球团出口；

烘干装置，所述烘干装置具有混合球团入口和烘干球团出口，所述混合球团入口与所述混合球团出口相连；

还原焙烧装置，所述还原焙烧装置具有烘干球团入口、金属化球团出口和烟气出口，所述烘干球团入口与所述烘干球团出口相连；

水淬装置，所述水淬装置具有金属化球团入口和水淬后球团出口，所述金属化球团入口与所述金属化球团出口相连；

磨矿-磁选装置，所述磨矿-磁选装置具有水淬后球团入口、含镍铁料出口和尾渣出口，所述水淬后球团入口与所述水淬后球团出口相连；

锈蚀装置，所述锈蚀装置具有含镍铁料入口、鼓风入口、硫酸入口、水合氧化铁出口和富镍、钴浸出液出口，所述含镍铁料入口与所述含镍铁料出口相连；

分离提纯装置，所述分离提纯装置具有富镍、钴浸出液入口、金属镍出口和金属钴出口，所述富镍、钴浸出液入口和所述富镍、钴浸出液出口相连。

由此，根据本发明实施例的处理高铁红土镍矿的系统通过对含有高铁红土镍矿的球团进行还原焙烧处理，并将所得到的金属化球团进行水淬后进行磨矿磁选处理，可以有效去除物料球团中含有的脉石及残碳，从而不仅可以显著降低后续锈蚀过程中的处理量，而且可以降低锈蚀过程的酸耗，同时对分离得到的含镍铁料进行锈蚀处理，使得含镍铁料中铁尽可能锈蚀为水合氧化铁而得以回收，而镍、钴进入浸出液中，从而经后续分离提纯处理即可得到高品质镍、钴产品，进而可以解决传统冶炼工艺处理高铁红土镍矿所得产品镍品位低、产率低的难题，可有效利用高铁红土镍矿。

在本发明的一些实施例中，所述还原焙烧装置为蓄热式转底炉。由此，可以显著降低能耗和污染。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的处理高铁红土镍矿的方法流程示意图；

图2是根据本发明一个实施例的处理高铁红土镍矿的系统结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理高铁红土镍矿的方法，所述高铁红土镍矿中铁含量不低于30wt％。根据本发明的实施例，该方法包括：(1)将所述高铁红土镍矿与还原剂和添加剂进行混合制球，以便得到混合球团；(2)将所述混合球团进行烘干处理，以便得到烘干球团；(3)将所述烘干球团进行还原焙烧处理，以便得到金属化球团；(4)将所述金属化球团进行水淬处理；(5)将步骤(4)得到的水淬后的金属化球团进行磨矿磁选处理，以便得到含镍铁料和尾渣；(6)将所述含镍铁料进行锈蚀处理，以便得到水合氧化铁和富镍、钴浸出液；以及(7)将所述富镍、钴浸出液进行分离提纯，以便得到金属镍和金属钴。发明人发现，通过对含有高铁红土镍矿的球团进行还原焙烧处理，并将所得到的金属化球团进行水淬后进行磨矿磁选处理，可以有效去除物料球团中含有的脉石及残碳，从而不仅可以显著降低后续锈蚀过程中的处理量，而且可以降低锈蚀过程的酸耗，同时对分离得到的含镍铁料进行锈蚀处理，使得含镍铁料中铁尽可能锈蚀为水合氧化铁而得以回收，而镍、钴进入浸出液中，从而经后续分离提纯处理即可得到高品质镍、钴产品，进而可以解决传统冶炼工艺处理高铁红土镍矿所得产品镍品位低、产率低的难题，可有效利用高铁红土镍矿。

下面参考图1对本发明实施例的处理高铁红土镍矿的方法进行详细描述。根据本发明的实施例，该方法包括：

S100：将高铁红土镍矿与还原剂和添加剂进行混合制球

根据本发明的实施例，将高铁红土镍矿与还原剂和添加剂进行混合制球，从而可以得到混合球团。具体的，高铁红土镍矿中铁含量不低于30wt％。

根据本发明的一个实施例，高铁红土镍矿与还原剂和添加剂的混合比例并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，高铁红土镍矿与还原剂和添加剂可以按照质量比为100:10～30:5～20进行混合。发明人通过大量实验意外发现，若还原剂的添加量过低，会影响金属化球团的还原效果，而若还原剂的添加量过高，并不能提高产品的技术指标，且会造成还原煤资源浪费，提高生产成本，而添加剂的用量旨在辅助红土镍矿中镍的还原，试验中发现过高或过低的用量都会降低镍的还原效果。

根据本发明的再一个实施例，还原剂的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，还原剂可以为还原煤，例如可以为无烟煤、褐煤、烟煤等。

根据本发明的又一个实施例，添加剂的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，添加剂为选自石灰石、碳酸钠和水解电石渣中的至少一种。发明人发现，在红土镍矿的还原过程中，该类添加剂能从镁橄榄石或铁橄榄石中置换出NiO，以提高NiO的活度，从而显著降低还原冶炼温度，使得红土镍矿的还原条件大为改善，促进还原反应进行。

S200：将混合球团进行烘干处理

根据本发明的实施例，将上述得到的混合球团进行烘干处理，从而可以得到烘干球团。由此，可以显著提高后续还原焙烧处理所得金属化球团的金属化率。

根据本发明一个实施例，烘干球团中含水量不高于5wt％。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对烘干处理的条件进行选择，只要可以满足所得烘干球团中含水量不高于5wt％即可。

S300：将烘干球团进行还原焙烧处理

根据本发明的实施例，将上述得到的烘干球团进行还原焙烧处理，从而可以得到金属化球团和烟气，该烟气可以返回烘干步骤作为干燥介质使用。

根据本发明的一个实施例，还原焙烧处理可以在蓄热式转底炉中进行。由此，可以显著降低能耗和污染。

根据本发明的再一个实施例，还原焙烧处理的条件并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，还原焙烧处理可以在温度为1150～1300摄氏度下进行20～50min。

S400：将金属化球团进行水淬处理

根据本发明的实施例，将上述得到的金属化球团进行水淬处理。由此，可以显著提高劳动效率。

S500：将步骤S400得到的水淬后的金属化球团进行磨矿磁选处理

根据本发明的实施例，将步骤S400得到的水淬后的金属化球团进行磨矿磁选处理，从而可以得到含镍铁料和尾渣。发明人发现，通过对含有高铁红土镍矿的球团进行还原焙烧处理，并将所得到的金属化球团进行水淬后进行磨矿磁选处理，可以有效去除物料球团中含有的脉石及残碳，从而不仅可以显著降低后续锈蚀过程中的处理量，而且可以降低锈蚀过程的酸耗，进而降低处理成本。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对磨矿和磁选的条件进行选择。

S600：将含镍铁料进行锈蚀处理

根据本发明的实施例，将上述分离得到的含镍铁料进行锈蚀处理，从而可以得到水合氧化铁和富镍、钴浸出液。该步骤中，具体的，将含镍铁料加入密闭的搅拌槽中，并且连续鼓入空气或氧气并不断搅拌，同时加入锈蚀催化剂，加硫酸控制锈蚀液pH值，达到铁锈、Ni²⁺及Co²⁺可共存的条件，使含镍铁料中大部分金属铁锈蚀为水合氧化铁，经过滤、洗涤后得到水合氧化铁和富镍、钴浸出液，其中，搅拌槽中的搅拌转速为200r/min，温度为60～80℃，锈蚀液的pH为1～3.8，浸出时间4～6小时，锈蚀液和含镍铁料液固比为6，通气速率6×10³L·min^-1·m^-3。由此，通过控制锈蚀液的pH值在合适范围，通入空气后使铁氧化成FeOOH并以沉淀形式析出到渣中，而镍、钴以Ni²⁺和Co²⁺的形式稳定存在于浸出液中，经过滤、洗涤后可得到水合氧化铁和富镍、钴浸出液，此外水合氧化铁脱除结晶水后可得到氧化铁红，增加产品附加值，所得富镍、钴浸出液经后续分离提纯处理即可得到高品质镍、钴产品，从而可以解决传统冶炼工艺处理高铁红土镍矿所得产品镍品位低、产率低的难题，可有效利用高铁红土镍矿。

S700：将富镍、钴浸出液进行分离提纯

根据本发明的实施例，将上述得到的富镍、钴浸出液进行分离提纯，从而可以分离得到金属镍和金属钴。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对该分离提纯的具体操作进行选择，只要能从富镍、钴浸出液中分离提纯得到金属镍和金属钴即可。

根据本发明实施例的处理高铁红土镍矿的方法通过对含有高铁红土镍矿的球团进行还原焙烧处理，并将所得到的金属化球团进行水淬后进行磨矿磁选处理，可以有效去除物料球团中含有的脉石及残碳，从而不仅可以显著降低后续锈蚀过程中的处理量，而且可以降低锈蚀过程的酸耗，同时对分离得到的含镍铁料进行锈蚀处理，使得含镍铁料中铁尽可能锈蚀为水合氧化铁而得以回收，而镍、钴进入浸出液中，从而经后续分离提纯处理即可得到高品质镍、钴产品，进而可以解决传统冶炼工艺处理高铁红土镍矿所得产品镍品位低、产率低的难题，可有效利用高铁红土镍矿。

在本发明的第二个方面，本发明提出了一种处理高铁红土镍矿的系统。根据本发明的实施例，该系统用于实施上述的处理高铁红土镍矿的方法。根据本发明的实施例，参考图2，该系统包括：混合制球装置100、烘干装置200、还原焙烧装置300、水淬装置400、磨矿-磁选装置500、锈蚀装置600和分离提纯装置700。

根据本发明的实施例，混合制球装置100具有高铁红土镍矿入口101、还原剂入口102、添加剂入口103和混合球团出口104，且适于将高铁红土镍矿与还原剂和添加剂进行混合制球，从而可以得到混合球团。具体的，高铁红土镍矿中铁含量不低于30wt％。

根据本发明的一个实施例，高铁红土镍矿与还原剂和添加剂的混合比例并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，高铁红土镍矿与还原剂和添加剂可以按照质量比为100:10～30:5～20进行混合。发明人通过大量实验意外发现，若还原剂的添加量过低，会影响金属化球团的还原效果，而若还原剂的添加量过高，并不能提高产品的技术指标，且会造成还原煤资源浪费，提高生产成本，而添加剂的用量旨在辅助红土镍矿中镍的还原，试验中发现过高或过低的用量都会降低镍的还原效果。

根据本发明的再一个实施例，还原剂的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，还原剂可以为还原煤，例如可以为无烟煤、褐煤、烟煤等。

根据本发明的又一个实施例，添加剂的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，添加剂为选自石灰石、碳酸钠和水解电石渣中的至少一种。发明人发现，在红土镍矿的还原过程中，该类添加剂能从镁橄榄石或铁橄榄石中置换出NiO，以提高NiO的活度，从而显著降低还原冶炼温度，使得红土镍矿的还原条件大为改善，促进还原反应进行。

根据本发明的实施例，烘干装置200具有混合球团入口201和烘干球团出口202，混合球团入口201与混合球团出口104相连，且适于将上述得到的混合球团进行烘干处理，从而可以得到烘干球团。由此，可以显著提高后续还原焙烧处理所得金属化球团的金属化率。

根据本发明一个实施例，烘干球团中含水量不高于5wt％。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对烘干处理的条件进行选择，只要可以满足所得烘干球团中含水量不高于5wt％即可。

根据本发明的实施例，还原焙烧装置300具有烘干球团入口301、金属化球团出口302和烟气出口303，烘干球团入口301与烘干球团出口202相连，且适于将上述得到的烘干球团进行还原焙烧处理，从而可以得到金属化球团和烟气，该烟气可以返回烘干过程作为干燥介质使用。

根据本发明的一个实施例，还原焙烧装置可以为蓄热式转底炉。由此，可以显著降低能耗和污染。

根据本发明的再一个实施例，还原焙烧处理的条件并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，还原焙烧处理可以在温度为1150～1300摄氏度下进行20～50min。

根据本发明的实施例，水淬装置400具有金属化球团入口401和水淬后球团出口402，金属化球团入口401与金属化球团出口302相连，且适于将上述得到的金属化球团进行水淬处理。由此，可以显著提高劳动效率。

根据本发明的实施例，磨矿-磁选装置500具有水淬后球团入口501、含镍铁料出口502和尾渣出口503，水淬后球团入口501与水淬后球团出口402相连，且适于将上述得到的水淬后的金属化球团进行磨矿磁选处理，从而可以得到含镍铁料和尾渣。发明人发现，通过对含有高铁红土镍矿的球团进行还原焙烧处理，并将所得到的金属化球团进行水淬后进行磨矿磁选处理，可以有效去除物料球团中含有的脉石及残碳，从而不仅可以显著降低后续锈蚀过程中的处理量，而且可以降低锈蚀过程的酸耗，进而降低处理成本。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对磨矿和磁选的条件进行选择。

根据本发明的实施例，锈蚀装置600具有含镍铁料入口601、鼓风入口602、硫酸入口603、水合氧化铁出口604和富镍、钴浸出液出口605，含镍铁料入口601与含镍铁料出口502相连，且适于将上述分离得到的含镍铁料进行锈蚀处理，从而可以得到水合氧化铁和富镍、钴浸出液。该步骤中，具体的，将含镍铁料加入密闭的搅拌槽中，并且连续鼓入空气或氧气并不断搅拌，同时加入锈蚀催化剂，加硫酸控制锈蚀液pH值，达到铁锈、Ni²⁺及Co²⁺可共存的条件，使含镍铁料中大部分金属铁锈蚀为水合氧化铁，经过滤、洗涤后得到水合氧化铁和富镍、钴浸出液，其中，搅拌槽中的搅拌转速为200r/min，温度为60～80℃，锈蚀液的pH为1～3.8，浸出时间4～6小时，锈蚀液和含镍铁料液固比为6，通气速率6×10³L·min^-1·m^-3。由此，通过控制锈蚀液的pH值在合适范围，通入空气后使铁氧化成FeOOH并以沉淀形式析出到渣中，而镍、钴以Ni²⁺和Co²⁺的形式稳定存在于浸出液中，经过滤、洗涤后可得到水合氧化铁和富镍、钴浸出液，此外水合氧化铁脱除结晶水后可得到氧化铁红，增加产品附加值，所得富镍、钴浸出液经后续分离提纯处理后可得到高品质镍钴产品，从而可以解决传统冶炼工艺处理高铁红土镍矿所得产品镍品位低、产率低的难题，可有效利用高铁红土镍矿。

根据本发明的实施例，分离提纯装置700具有富镍、钴浸出液入口701、金属镍出口702和金属钴出口703，富镍、钴浸出液入口701和富镍、钴浸出液出口605相连，且适于将上述得到的富镍、钴浸出液进行分离提纯，从而可以分离得到金属镍和金属钴。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对该分离提纯的具体操作进行选择，只要能从富镍、钴浸出液中分离提纯得到金属镍和金属钴即可。

根据本发明实施例的处理高铁红土镍矿的系统通过对含有高铁红土镍矿的球团进行还原焙烧处理，并将所得到的金属化球团进行水淬后进行磨矿磁选处理，可以有效去除物料球团中含有的脉石及残碳，从而不仅可以显著降低后续锈蚀过程中的处理量，而且可以降低锈蚀过程的酸耗，同时对分离得到的含镍铁料进行锈蚀处理，使得含镍铁料中铁尽可能锈蚀为水合氧化铁而得以回收，而镍、钴进入浸出液中，从而经后续分离处理即可得到高品质镍、钴产品，进而可以解决传统冶炼工艺处理高铁红土镍矿所得产品镍品位低、产率低的难题，可有效利用高铁红土镍矿。

下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。

实施例1

将高铁红土镍矿(含镍1.2wt％，钴0.09wt％，铁41.2wt％)按照高铁红土镍矿100重量份，煤10重量份，石灰石10重量份的重量比例混匀后压球，球团经烘干后布入转底炉在1200℃环境下还原20min，转底炉排出的高温烟气返回炉前系统用作红土镍矿原料烘干及球团烘干，从排料口排出的金属化球团产品水淬后进行磨矿磁选，得到含镍铁料，将上述含镍铁料均匀送入密闭的带搅拌的槽中，连续鼓风充空气或氧气并不断搅拌，同时加入钠盐类物质作为锈蚀催化剂加快选择性除铁速率，使矿中金属铁“锈蚀”为水合氧化铁并回收氧化铁红，得到富镍、钴浸出液，控制搅拌强度200r/min，温度为60℃，pH值1.2，时间4小时，液固比6，通气速率6×103L·min^-1·m^-3，锈蚀完成后将铁锈分离得到含镍、钴浸出液，其中镍的浸出率为92％，钴的浸出率为85％，最后对富含镍、钴的富集液通过传统工艺进行分离提纯，最终得到金属镍、钴产品。

实施例2

将高铁红土镍矿(含镍1.1wt％，钴0.1wt％，铁32.2wt％)按照高铁红土镍矿100重量份，煤15重量份，电石渣20重量份的重量比例混匀后压球，球团经烘干后布入转底炉在1300℃环境下还原50min，转底炉排出的高温烟气返回炉前系统用作红土镍矿原料烘干及球团烘干，从排料口排出的金属化球团产品水淬后进行磨矿磁选，得到含镍铁料，将上述含镍铁料均匀送入密闭的带搅拌的槽中，连续鼓风充空气或氧气并不断搅拌，同时加入钾盐类物质作为锈蚀催化剂加快选择性除铁速率，使矿中金属铁“锈蚀”为水合氧化铁并回收氧化铁红，得到富镍、钴浸出液，控制搅拌强度200r/min，温度为80℃，pH值2.6，时间6小时，液固比6，通气速率6×103L·min^-1·m^-3，锈蚀完成后将铁锈分离得到含镍、钴浸出液，其中镍的浸出率为94％，钴的浸出率为88％，最后对富含镍、钴的富集液通过传统工艺进行分离提纯，最终得到金属镍、钴产品。

实施例3

将高铁红土镍矿(含镍0.98wt％，钴0.11wt％，铁34.5wt％)按照高铁红土镍矿100重量份，煤25重量份，石灰、碳酸钠混合25重量份的重量比例混匀后压球，球团经烘干后布入转底炉在1250℃环境下还原30min，转底炉排出的高温烟气返回炉前系统用作红土镍矿原料烘干及球团烘干，从排料口排出的金属化球团产品水淬后进行磨矿磁选，得到含镍铁料，将上述含镍铁磁性料均匀送入密闭的带搅拌的槽中，连续鼓风充空气或氧气并不断搅拌，同时加入钠盐类物质作为锈蚀催化剂加快选择性除铁速率，使矿中金属铁“锈蚀”为水合氧化铁并回收氧化铁红，得到富镍、钴浸出液，控制搅拌强度200r/min，温度为70℃，ph值3.5，时间5小时，液固比6，通气速率6×103L·min^-1·m^-3，锈蚀完成后将铁锈分离得到含镍、钴浸出液，其中镍的浸出率为93％，钴的浸出率为87％，最后对富含镍、钴的富集液通过传统工艺进行分离提纯，最终得到金属镍、钴产品。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种处理高铁红土镍矿的方法，所述高铁红土镍矿中铁含量不低于30wt％，其特征在于，所述方法包括：

(1)将所述高铁红土镍矿与还原剂和添加剂进行混合制球，以便得到混合球团；

(2)将所述混合球团进行烘干处理，以便得到烘干球团；

(3)将所述烘干球团进行还原焙烧处理，以便得到金属化球团；

(4)将所述金属化球团进行水淬处理；

(5)将步骤(4)得到的水淬后的金属化球团进行磨矿磁选处理，以便得到含镍铁料和尾渣；

(6)将所述含镍铁料进行锈蚀处理，以便得到水合氧化铁和富镍、钴浸出液；以及

(7)将所述富镍、钴浸出液进行分离提纯，以便得到金属镍和金属钴。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，将所述高铁红土镍矿与所述还原剂和所述添加剂按照质量比为100:10～30:5～20进行混合。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述还原剂为还原煤。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述添加剂为选自石灰石、碳酸钠和水解电石渣中的至少一种。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述烘干球团中含水量不高于5wt％。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述还原焙烧处理是在蓄热式转底炉中进行。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述还原焙烧处理的温度为1150～1300摄氏度，时间为20～50min。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(6)是按照下列步骤进行的：将所述含镍铁料加入密闭的搅拌槽中，并且连续鼓入空气或氧气并不断搅拌，同时加入锈蚀催化剂，加硫酸控制锈蚀液pH值，达到铁锈、Ni²⁺及Co²⁺可共存的条件，使所述含镍铁料中大部分金属铁锈蚀为水合氧化铁，经过滤、洗涤后得到水合氧化铁和富镍、钴浸出液，其中，所述搅拌槽中的搅拌转速为200r/min，温度为60～80℃，所述锈蚀液的pH为1～3.8，浸出时间4～6小时，所述锈蚀液和所述含镍铁料液固比为6，通气速率6×10³L·min^-1·m^-3。

9.一种实施权利要求1-8任一项所述的方法的处理高铁红土镍矿的系统，其特征在于，包括：

混合制球装置，所述混合制球装置具有高铁红土镍矿入口、还原剂入口、添加剂入口和混合球团出口；

烘干装置，所述烘干装置具有混合球团入口和烘干球团出口，所述混合球团入口与所述混合球团出口相连；

还原焙烧装置，所述还原焙烧装置具有烘干球团入口、金属化球团出口和烟气出口，所述烘干球团入口与所述烘干球团出口相连；

水淬装置，所述水淬装置具有金属化球团入口和水淬后球团出口，所述金属化球团入口与所述金属化球团出口相连；

磨矿-磁选装置，所述磨矿-磁选装置具有水淬后球团入口、含镍铁料出口和尾渣出口，所述水淬后球团入口与所述水淬后球团出口相连；

锈蚀装置，所述锈蚀装置具有含镍铁料入口、鼓风入口、硫酸入口、水合氧化铁出口和富镍、钴浸出液出口，所述含镍铁料入口与所述含镍铁料出口相连；

分离提纯装置，所述分离提纯装置具有富镍、钴浸出液入口、金属镍出口和金属钴出口，所述富镍、钴浸出液入口和所述富镍、钴浸出液出口相连。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述还原焙烧装置为蓄热式转底炉。