如何处理分层红土镍矿以最大化钴回收？

2025年10月31日

加工分层红土镍矿以最大化钴的回收涉及关注针对矿石矿物成分的高效提取方法。以下是常用策略的概述：

1. 矿石特征

在加工之前，必须对层状红土矿的矿物成分进行分析。红土矿通常由两层主要构成：

• 菱铁矿层（富含铁和钴）。
• 风化铁层（更高的镍含量，更少的钴）。

褐铁矿在钴回收中被优先考虑，而风化岩则在镍提取中更受重视。

2. 治疗前准备

有效恢复始于预处理步骤，例如：

• 破碎和磨粉优化粒子大小以便加工。
• 聚集（可选）以确保均匀浸出。
• 通过洗涤或筛分去除低品位矿石中的杂质（如粘土）。

3. 水冶金工艺

水冶法在从铝土矿中回收钴方面往往更有效，因为钴通常与氧化铁相关联。

a.高压酸浸 (HPAL):

• HPAL是从柠檬土矿中最大化钴回收的最广泛应用的方法。
• 矿石在高压（30-60巴）和高温（250-270°C）下用硫酸浸出。
• HPAL 在溶解铁的同时实现了高钴和镍的回收，使得在提纯步骤中能够提取钴。

b.大气酸浸出 (AAL):

• 对于较易处理的矿石，可以采用硫酸的气相浸出法。
• 钴和镍在较长的浸出时间内溶解，但与高压酸浸（HPAL）相比，需要较低的温度和压力。

c.选择性浸出或生物浸出:

• 生物浸出利用微生物使目标金属溶解。
  • 具体而言，嗜酸细菌或真菌可以以缓慢且对环境友好的方式增强从矿石中回收钴的效率。

溶剂提取和纯化

一旦钴和镍被浸出到溶液中，就会使用溶剂萃取技术来分离和纯化这些金属。

中和/沉淀：

• 浸出后，中和酸以沉淀铁等杂质，同时使钴保持在溶液中。

溶剂提取：

• 使用有机溶剂（例如，Cyanex 272或D2EHPA）选择性地提取钴。
• 多次剥离和提取循环提高纯度。

热能或高温冶金过程

在某些情况下，层状红土矿被冶炼生产镍铁，但在火冶炼工艺中钴的回收并不理想。如果要采用热工艺：

• 考虑旋转窑-电炉 (RKEF)或羰基精炼，附加步骤用于从炉渣或锍中回收钴。

6. 残留物处理

任何加工产生的固体残留物都会进行残留钴的测试。残留物可能会进行二次回收或再循环处理。

7. 运营优化

提高钴回收的关键因素包括：

• 选择适当的酸浓度进行浸出。
• 优化温度、压力和保留时间。
• 小心控制中和以选择性地分离钴。
• 定期监测和分析以调整原料矿石的变动。

最后的想法：

所选择的方法取决于矿石的成分、可用设备、环境考虑和经济可行性。在这些方法中，HPAL结合溶剂萃取提供了最大化钴回收的最佳前景，尤其是在处理镍钴红土矿石时。

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