一种用低浓度组合酸和氧化剂从镍钼共生矿中提取镍钼的方法

摘要

本发明公开了一种用低浓度组合酸和氧化剂从镍钼共生矿中提取镍钼的方法，该方法先将镍钼共生矿石破碎球磨，然后用含低浓度盐酸-硝酸的组合酸在常压、70～85℃和氧化剂存在下浸泡、过滤，滤液经萃取、反萃取、沉淀和过滤等步骤得到钼酸铵，萃余液再经过二次沉淀和过滤等步骤得到碳酸镍；本方法工艺、设备简单，操作方便，提取率高，镍、钼的回收率分别达到为90％以上，产品钼酸铵和碳酸镍的纯度为90％以上；本方法适合于含碳较多的黑色页岩矿型和呈矽酸镍状态的氧化或半氧化矿型共生矿石中镍和钼的提取。

权利要求

1.一种用低浓度组合酸和氧化剂从镍钼共生矿中提取镍钼的方法，其特征在于包括下述步骤：a.将镍钼共生矿石破碎球磨成矿粉，备用；

b.在上述矿粉中加入内含9～14％盐酸、7～10％硝酸的混合酸溶液和过氧化氢或次氯酸钠于70～85℃下搅拌浸泡2～3小时，过滤，得滤液；其中矿粉与混合酸的质量体积比为1∶2～4，过氧化氢或次氯酸钠的用量为矿粉质量的5％～15％；

c.在上述滤液中加入含有0.1～0.15克/升磷酸钠、5％～10％体积比的磷酸三丁酯和3％～8％体积比的2-乙基己基磷酸的煤油溶液，其中滤液与煤油溶液的体积比为

1.5-2∶1，搅拌15-30分钟，静置40-60分钟，萃取，得萃取液；萃余液待处理；

d.萃取液再用其1/5～1/2倍体积的8％-10％质量比的碳酸钠溶液进行反萃取，依此重复2～3次，得多次反萃取合并液；用盐酸调节pH为2～4，加入矿粉质量5％～8％的氯化铵，煮沸保温1.5-2.0小时，冷却后过滤、水洗、干燥，即得钼酸铵；

e.以氢氧化钠溶液调节上述萃余液pH至4～5，静置15-20分钟，过滤，得滤液，在滤液中加入10％质量百分比的碳酸钠直至NiCO3沉淀完全，静置15-20分钟，过滤，沉淀经水洗、干燥即得到碳酸镍；

所述的镍钼共生矿是含碳较多的黑色页岩矿型和呈矽酸镍状态的氧化或半氧化矿型共生矿石中的一种。

说明书

一种用低浓度组合酸和氧化剂从镍钼共生矿中提取镍钼的

方法

[0001] (一)技术领域：本发明属于冶金化工领域，具体涉及一种用低浓度组合酸和氧化剂从镍钼共生矿中提取镍钼的方法。

[0002] (二)现有技术：镍钼共生矿是一种以沉积型镍钼矿床为主、低品位、非晶质的多金属共生复杂矿，其中含镍约为0.5％～5％，钼含量约为1.0％～6％。在该镍钼矿床中，矿石中含有较大量的石墨和氧化铁，并且镍、钼以硫化物的形式存在，广泛分布于湖南湘西北、贵州遵义和湖北鄂东等地区。

[0003] 由于该镍钼矿床常以超细粒度与含碳较多的黑色页岩矿和呈矽酸镍状态的氧化或半氧化矿等共生，采用传统的物理选矿方法难以分离镍和钼，使用火法冶金技术也达不到将钼、镍从矿石中分离出的目的。近年来，由于钼、镍价格不断上扬，并且镍钼富矿的日趋匮乏，镍钼共生矿的综合利用引起了人们的高度关注。

[0004] 目前，镍钼矿中镍钼的提取工艺主要有火法和湿法两类。

[0005] 火法工艺是矿物经过高温下焙烧脱硫后转化为易溶于酸碱的化合物，然后用酸碱溶液浸出从而达到提取的目的。主要有氧化焙烧、钠化焙烧和酸化熟化焙烧等方法，如中国专利CN1033784A、CN1177012A等。火法涉及到高温脱硫，能耗很高、焙烧产生大量的SO2污染环境。

[0006] 湿法工艺是指矿物经过粉碎后在适当的酸或碱溶液中直接氧化浸出，主要包括常压氧化浸出(如中国专利CN1267739A、CN1267740A、CN1033784A、CN101086034A、CN101338365A)和高压氧化浸出(如中国专利CN101323915A、CN101177735A)等方式。一般说来，高压氧化浸出法对设备要求高，投资大，限制了其广泛应用。常压氧化浸出法，利用在酸性或碱性条件下硫化矿物的分解使得镍钼进入溶液从而得以提取，但目前方法采用的酸碱浓度较大，既对设备的耐腐蚀性能有较高的要求(增加设备成本来提高设备的耐腐蚀性)，并且提取后的废液需要较大的治理投入，同时污染效应较大的硫化物以复杂的形态存在于废液中，需要治理。

[0007] 关于用低浓度组合酸和氧化剂从镍钼共生矿中提取镍钼的方法，尚未见有相同的文献报道与专利技术。

[0008] (三)发明内容：本发明的目的就是提供一种用低浓度组合酸和氧化剂从镍钼共生矿中提取镍钼的方法，本方法可高效、经济和环境友好地从镍钼共生矿中提取镍钼，提取效率高、工艺路线与设备简单、操作方便，既可实现镍、钼的有效提取，又没有产生明显的环境污染物质。

[0009] 本发明包括下述步骤：

[0010] a.将镍钼共生矿石破碎球磨成矿粉，备用；

[0011] b.在上述矿粉中加入内含9～14％盐酸、7～10％硝酸的混合酸溶液和过氧化氢或次氯酸钠于70～85℃下搅拌浸泡2～3小时，过滤，得滤液；其中矿粉与混合酸的质量比为1∶2～4，过氧化氢或次氯酸钠的用量为矿粉质量的5％～15％；

[0012] c.在上述滤液中加入含有0.1～0.15克/升磷酸钠、5％～10％体积比的磷酸三丁酯和3％～8％体积比的2-乙基己基磷酸的煤油溶液，其中滤液与煤油溶液的体积比为1.5-2∶1，搅拌15-30分钟，静置40-60分钟，萃取，得萃取液；

[0013] d.萃余液待处理；萃取液再用其1/5～1/2倍体积的8％-10％质量比的碳酸钠溶液进行反萃取，依此重复2～3次，得多次反萃取合并液；用盐酸调节pH为2～4，加入矿粉质量5％～8％的氯化铵，煮沸保温1.5-2.0小时，冷却后过滤、水洗、干燥，即得钼酸铵；

[0014] e.以氢氧化钠溶液调节上述萃余液pH至4～5，静置15-20分钟，过滤，得滤液，在滤液中加入10％质量百分比的碳酸钠直至N i CO3沉淀完全，静置15-20分钟，过滤，沉淀经水洗、干燥即得到碳酸镍。

[0015] 所述的镍钼共生矿是含碳较多的黑色页岩矿型和呈矽酸镍状态的氧化或半氧化矿型共生矿石中的一种。

[0016] 本发明的作用原理是根据镍钼共生矿是一种镍、钼以非晶质、胶状硫化物形式(主要表现为辉钼矿、二硫化镍矿、辉镍矿、辉砷镍矿等矿石类型)存在的多金属共生复杂矿。这些镍钼矿石在一定浓度的酸性溶液中有较大的溶解度，并且在有氧化剂存在下可以加速溶解。而镍钼共生矿中其它矿物的溶解度较小，利用这些差异可以实现镍钼硫化物与其它金属硫化矿物的分离。

[0017]

[0018]

[0019] 操作中加入磷酸三丁酯和2-乙基己基磷酸的目的在于促进钼的有效萃取，加入磷酸钠的目的在于防止钨的被萃取。

[0020] 操作中加入氢氧化钠溶液调节萃余液的pH至4～5，以消除矿石中溶出的少量铁、铜等重金属对产品碳酸镍纯度的影响。

[0021] 本发明具有以下特点：

[0022] (1)效率高，本方法可从镍钼共生矿中提取镍钼，镍钼的提取率均在90％以上。

[0023] (2)产品纯度高，本方法制备的钼酸铵和碳酸镍，其纯度均在90％以上。

[0024] (3)工艺、设备简单，操作方便，运行成本低，所用原料廉价易得。

[0025] (4)适用性广，本方法适用于含碳较多的黑色页岩矿和呈矽酸镍状态的氧化或半氧化矿中镍钼的提取。(四)具体实施方式：

[0026] 实施例1：

[0027] 本实施例中的镍钼共生矿属于黑色页岩矿类型。经检测，该镍钼共生矿中含2.42％的镍、3.71％的钼和21.65％的硫。本实施例中的操作如下：

[0028] (1)取200克100～150目的镍钼共生矿粉于烧杯中，在机械搅拌下加入400毫升含9～14％盐酸、7～10％硝酸的组合酸溶液，经充分混合后水浴加热70～85℃并保温浸泡2～3小时，其间分五次加入30克市售过氧化氢。冷却后过滤，弃去滤渣，滤液按后续(2)操作处理。

[0029] (2)加入200毫升含0.1～0.15克/升磷酸钠、5％～10％(体积比，下同)磷酸三丁酯和3％～8％2-乙基己基磷酸的煤油溶液于(1)操作产生的滤液中，机械搅拌20-30