技术摘要：
本发明公开了一种低品位金属硫化矿提取有价金属的方法，其包括如下步骤：a、将低品位金属硫化矿矿石破碎形成矿粉；b、将所述矿粉与还原改性剂或还原矿物混合得到混合物料；c、将所述混合物料置于氨‑铵盐浸出溶液中，以进行氨性活化浸出，得到含有有价金属的浸出液。本 全部
背景技术：
镍矿床主要有风化型红土镍矿、岩浆型硫化铜镍矿及风化硅酸镍矿矿床三种，有 待开发的镍资源有多金属结核海洋矿产。由于高品位硫化铜镍矿资源品质良好，回收工艺 技术成熟，目前生产的镍仍约60％来源于高品位硫化镍矿。然而近年来可开采的高品位硫 化镍矿资源锐减，剩下的硫化镍矿石中镍品位通常较低，低品位铜镍钴硫化性镍矿逐渐成 为镍冶金的开发重点。 现有技术中提出的从低品位铜镍钴硫化性镍矿提取有价金属的工艺存在有价金 属回收率低、环保性能差，效率低等问题，存在改进的需求。
技术实现要素：
本申请是基于发明人对以下事实和问题的认识和发现作出的： 低品位硫化铜镍钴矿多是原生硫化矿贫矿与其上表面氧化带之间较厚的混合矿 带，伴生元素多，如铜、钴等。这类矿石中碱性脉石含量高，矿物组成与矿物间关系复杂。相 关技术中，通常采用常规选矿方法富集后，再火法冶炼提取镍铜钴。由于受其高碱性脉石矿 物影响，存在选矿指标差，火法冶炼能耗高，有价金属元素回收率，经济效率不佳等缺点。 对于含大量高碱性脉石的低品位硫化铜镍矿，相关技术中的研究主要集中在低品 位硫化铜镍矿的选矿富集技术，多是从提高目的矿物回收率及降低选矿精矿中镁含量着 手，但选矿富集难以应对选矿过程中脉石矿物的有效抑制。 相关技术中还进行了火法冶炼方面的研究，但都难以解决冶炼能耗高、易产生有 害气体、脉石矿物影响冶炼显著、环境压力大等问题。 相关技术中，硫化铜镍矿湿法冶金方面主要研究了硫酸、硝酸、盐酸及其混酸体 系、氨-铵盐体系及生物浸出体系，虽然酸法浸出和生物浸出工艺可以提高金属的回收率， 但因受铜镍钴矿物中碱性脉石矿物影响，难以采用常规酸性浸出、生物浸出方法经济回收 矿石中的镍铜钴等有价金属，另外，用酸提取有价金属过程中会有大量的铁矿物随之溶解， 后续除铁需加入大量的pH调整剂且沉淀易夹带金属离子造成大量的金属损失。 发明人意识到，氨-铵盐络合浸出因浸出具选择性、含碱脉石物料适用性强以及药 剂可回收利用、环保等优势，是铜、锌、镍、钴等金属回收的有效方法。然而，相关技术中，氨- 铵盐提取金属元素多用于氧化矿的浸出，无需对目的物进行氧化还原溶解，浸出速率相对 较快，工艺经济性相对较好。 中国专利文献CN 1837386A提出了一种“低品位高碱性混合铜矿、镍矿和锌矿的湿 法浸出方法”，该方法采用氨-铵盐堆浸的方式协同处理钙、镁、硅含量高的混合铜镍锌矿， 与酸浸相比，无需复杂的除铁过程，然而，该方法存在的问题是，浸出过程尽管采用了Cu2 及 3 CN 111549220 A 说 明 书 2/7 页 强氧化剂次氯酸盐来促进矿石中部分硫化矿的氧化，但药剂并未循环回用，由此增加了设 备的腐蚀且堆浸过程缓慢。 相关技术中没有提及多金属硫化矿氨-铵盐浸出，因其浸出过程受限于硫化矿氨 浸过程中氧化溶解速率，即硫化矿物晶格需要预先被氧化还原破坏，因此往往需要通过加 压富氧的方式氧化溶解金属矿物，相关技术中还提出了采用控制电位方式来进行调控。 中国专利文献CN106086468A公开了“一种利用红土镍看提取氧化镍的系统”，该系 统采用预先还原焙烧方式，将氧化态的镍还原为金属态而后进行氨浸提取，然而该工艺存 在需要还原焙烧，低品位镍矿适应性差、能耗高的问题。 中国专利文献CN110643811A公开了“一种镍钼矿全湿法清洁冶炼工艺”，该工艺以 氧气为氧化剂，提出了控制电位氨性活化浸出镍钼矿，通过调控电场的方式，促成低价硫物 种氧化为SO 2-4 ，但这种电位调控方式存在需要增加外电场，成本高的问题。 由此，相关技术中，通过选矿-火法、氧化酸浸出与生物浸出等工艺不可避免带来 成本高、流程长、效率低等弊端。而采用氨-铵盐从低品位硫化镍矿中提取有价金属相关技 术鲜有提及。由于氨需要在碱性介质中存在，现有氨-铵盐浸出工艺中，硫化矿物及其氧化 衍生物在碱性介质中被氧溶解的性能差，使得氨-铵盐络合浸出硫化矿中铜镍钴的氧化溶 解缓慢且金属提取率低，从而制约了氨-铵盐浸出的开发与应用。 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，本发明实施例的目的在于提供一种低品位金属硫化矿提取有价金属的方 法，以解决相关技术中硫化矿湿法冶炼工艺流程长、能耗与药耗高、浸出效率低、硫化矿氧 化腐蚀难等问题，以实现低品位硫化矿的高效、清洁冶炼。 为此，本发明实施例的一个方面提出了一种低品位金属硫化矿提取有价金属的方 法，包括如下步骤： a、将低品位金属硫化矿矿石破碎形成矿粉，优选矿粉粒度小于0.15mm； b、将所述矿粉与还原改性剂或还原矿物混合得到混合物料； c、将所述混合物料置于氨-铵盐浸出溶液中，以进行氨性活化浸出，得到含有有价 金属的浸出液。 本发明上述实施例的低品位金属硫化矿提取有价金属的方法具有如下有益效果： 1、通过采用还原性物质增强低品位金属硫化矿物的氧化还原活性，利用在矿物表面形成腐 蚀原电池，使得金属硫化矿金属元素-硫键断裂概率与趋势增大，同时增大S2-及其低价产物 氧化为SO 2-4 的活性，大大增加了金属硫化矿物氧化氨-铵浸溶解速率，显著缩短了氨浸的时 间；2、利用还原性物质活化氨性浸出金属硫化矿，有效地抑制了浸出液中高碱性脉石矿物 及含铁物质等浸出，使得铁、镁、硅、铝等杂质元素选择性留在浸出渣相中，得到较为纯净的 碱性浸出液，有效提高了有价金属的浸出率，有利于后续金属离子富集回收。 在本发明的一些实施例中，所述步骤a中，所述低品位金属硫化矿为低品位硫化铜 镍钴矿、低品位硫化铜钴矿、低品位氧硫混合铜矿、低品位混合硫化镍矿或硫化铜镍钴冶炼 渣中的至少一种。 在本发明的一些实施例中，所述步骤b中，所述还原改性剂或还原矿物与矿粉质量 比为0.0001-0.1:1。 在本发明的一些实施例中，所述步骤b中，所述还原改性剂为溶于氨-铵盐浸出溶 4 CN 111549220 A 说 明 书 3/7 页 液体系中氧化还原电位低于所述金属硫化矿的药剂，优选地，还原改性剂选自水合肼、盐酸 羟胺、抗坏血酸或亚氨盐中的至少一种。 在本发明的一些实施例中，所述步骤b中，所述还原矿物为氨-铵盐浸出溶液体系 中氧化还原电位低于所述金属硫化矿的矿物，优选地，还原矿物为黄铁矿或闪锌矿。 在本发明的一些实施例中，所述步骤c中，进行氨性活化浸出时，以氧气为氧化剂， 氧气分压为0.5-10.0kPa；溶液体积与金属硫化矿质量比为2-10mL:1g，优选为4-6mL:1g；氨 水浓度为1-8mol/L，优选为2-4mol/L；氨：铵盐的摩尔比为1.5-4:1，优选为2-3:1；铵盐选自 碳酸铵、硫酸铵、氯化铵中的至少一种，优选为硫酸铵；浸出温度为20-140℃，优选为90-120 ℃；浸出时间为60-360min，优选为90-240min。 在本发明的一些实施例中，所述步骤c中，在所述浸出过程中冷却回收挥发的氨； 得到的浸出液采用萃取的方式提取分离金属元素，提取金属后所得溶液返回氨-铵盐浸出 溶液体系中使用；得到的浸出渣回收残余金属及铁和镁。
本发明公开了一种低品位金属硫化矿提取有价金属的方法，其包括如下步骤：a、将低品位金属硫化矿矿石破碎形成矿粉；b、将所述矿粉与还原改性剂或还原矿物混合得到混合物料；c、将所述混合物料置于氨‑铵盐浸出溶液中，以进行氨性活化浸出，得到含有有价金属的浸出液。本 全部
背景技术：
镍矿床主要有风化型红土镍矿、岩浆型硫化铜镍矿及风化硅酸镍矿矿床三种，有 待开发的镍资源有多金属结核海洋矿产。由于高品位硫化铜镍矿资源品质良好，回收工艺 技术成熟，目前生产的镍仍约60％来源于高品位硫化镍矿。然而近年来可开采的高品位硫 化镍矿资源锐减，剩下的硫化镍矿石中镍品位通常较低，低品位铜镍钴硫化性镍矿逐渐成 为镍冶金的开发重点。 现有技术中提出的从低品位铜镍钴硫化性镍矿提取有价金属的工艺存在有价金 属回收率低、环保性能差，效率低等问题，存在改进的需求。
技术实现要素：
本申请是基于发明人对以下事实和问题的认识和发现作出的： 低品位硫化铜镍钴矿多是原生硫化矿贫矿与其上表面氧化带之间较厚的混合矿 带，伴生元素多，如铜、钴等。这类矿石中碱性脉石含量高，矿物组成与矿物间关系复杂。相 关技术中，通常采用常规选矿方法富集后，再火法冶炼提取镍铜钴。由于受其高碱性脉石矿 物影响，存在选矿指标差，火法冶炼能耗高，有价金属元素回收率，经济效率不佳等缺点。 对于含大量高碱性脉石的低品位硫化铜镍矿，相关技术中的研究主要集中在低品 位硫化铜镍矿的选矿富集技术，多是从提高目的矿物回收率及降低选矿精矿中镁含量着 手，但选矿富集难以应对选矿过程中脉石矿物的有效抑制。 相关技术中还进行了火法冶炼方面的研究，但都难以解决冶炼能耗高、易产生有 害气体、脉石矿物影响冶炼显著、环境压力大等问题。 相关技术中，硫化铜镍矿湿法冶金方面主要研究了硫酸、硝酸、盐酸及其混酸体 系、氨-铵盐体系及生物浸出体系，虽然酸法浸出和生物浸出工艺可以提高金属的回收率， 但因受铜镍钴矿物中碱性脉石矿物影响，难以采用常规酸性浸出、生物浸出方法经济回收 矿石中的镍铜钴等有价金属，另外，用酸提取有价金属过程中会有大量的铁矿物随之溶解， 后续除铁需加入大量的pH调整剂且沉淀易夹带金属离子造成大量的金属损失。 发明人意识到，氨-铵盐络合浸出因浸出具选择性、含碱脉石物料适用性强以及药 剂可回收利用、环保等优势，是铜、锌、镍、钴等金属回收的有效方法。然而，相关技术中，氨- 铵盐提取金属元素多用于氧化矿的浸出，无需对目的物进行氧化还原溶解，浸出速率相对 较快，工艺经济性相对较好。 中国专利文献CN 1837386A提出了一种“低品位高碱性混合铜矿、镍矿和锌矿的湿 法浸出方法”，该方法采用氨-铵盐堆浸的方式协同处理钙、镁、硅含量高的混合铜镍锌矿， 与酸浸相比，无需复杂的除铁过程，然而，该方法存在的问题是，浸出过程尽管采用了Cu2 及 3 CN 111549220 A 说 明 书 2/7 页 强氧化剂次氯酸盐来促进矿石中部分硫化矿的氧化，但药剂并未循环回用，由此增加了设 备的腐蚀且堆浸过程缓慢。 相关技术中没有提及多金属硫化矿氨-铵盐浸出，因其浸出过程受限于硫化矿氨 浸过程中氧化溶解速率，即硫化矿物晶格需要预先被氧化还原破坏，因此往往需要通过加 压富氧的方式氧化溶解金属矿物，相关技术中还提出了采用控制电位方式来进行调控。 中国专利文献CN106086468A公开了“一种利用红土镍看提取氧化镍的系统”，该系 统采用预先还原焙烧方式，将氧化态的镍还原为金属态而后进行氨浸提取，然而该工艺存 在需要还原焙烧，低品位镍矿适应性差、能耗高的问题。 中国专利文献CN110643811A公开了“一种镍钼矿全湿法清洁冶炼工艺”，该工艺以 氧气为氧化剂，提出了控制电位氨性活化浸出镍钼矿，通过调控电场的方式，促成低价硫物 种氧化为SO 2-4 ，但这种电位调控方式存在需要增加外电场，成本高的问题。 由此，相关技术中，通过选矿-火法、氧化酸浸出与生物浸出等工艺不可避免带来 成本高、流程长、效率低等弊端。而采用氨-铵盐从低品位硫化镍矿中提取有价金属相关技 术鲜有提及。由于氨需要在碱性介质中存在，现有氨-铵盐浸出工艺中，硫化矿物及其氧化 衍生物在碱性介质中被氧溶解的性能差，使得氨-铵盐络合浸出硫化矿中铜镍钴的氧化溶 解缓慢且金属提取率低，从而制约了氨-铵盐浸出的开发与应用。 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，本发明实施例的目的在于提供一种低品位金属硫化矿提取有价金属的方 法，以解决相关技术中硫化矿湿法冶炼工艺流程长、能耗与药耗高、浸出效率低、硫化矿氧 化腐蚀难等问题，以实现低品位硫化矿的高效、清洁冶炼。 为此，本发明实施例的一个方面提出了一种低品位金属硫化矿提取有价金属的方 法，包括如下步骤： a、将低品位金属硫化矿矿石破碎形成矿粉，优选矿粉粒度小于0.15mm； b、将所述矿粉与还原改性剂或还原矿物混合得到混合物料； c、将所述混合物料置于氨-铵盐浸出溶液中，以进行氨性活化浸出，得到含有有价 金属的浸出液。 本发明上述实施例的低品位金属硫化矿提取有价金属的方法具有如下有益效果： 1、通过采用还原性物质增强低品位金属硫化矿物的氧化还原活性，利用在矿物表面形成腐 蚀原电池，使得金属硫化矿金属元素-硫键断裂概率与趋势增大，同时增大S2-及其低价产物 氧化为SO 2-4 的活性，大大增加了金属硫化矿物氧化氨-铵浸溶解速率，显著缩短了氨浸的时 间；2、利用还原性物质活化氨性浸出金属硫化矿，有效地抑制了浸出液中高碱性脉石矿物 及含铁物质等浸出，使得铁、镁、硅、铝等杂质元素选择性留在浸出渣相中，得到较为纯净的 碱性浸出液，有效提高了有价金属的浸出率，有利于后续金属离子富集回收。 在本发明的一些实施例中，所述步骤a中，所述低品位金属硫化矿为低品位硫化铜 镍钴矿、低品位硫化铜钴矿、低品位氧硫混合铜矿、低品位混合硫化镍矿或硫化铜镍钴冶炼 渣中的至少一种。 在本发明的一些实施例中，所述步骤b中，所述还原改性剂或还原矿物与矿粉质量 比为0.0001-0.1:1。 在本发明的一些实施例中，所述步骤b中，所述还原改性剂为溶于氨-铵盐浸出溶 4 CN 111549220 A 说 明 书 3/7 页 液体系中氧化还原电位低于所述金属硫化矿的药剂，优选地，还原改性剂选自水合肼、盐酸 羟胺、抗坏血酸或亚氨盐中的至少一种。 在本发明的一些实施例中，所述步骤b中，所述还原矿物为氨-铵盐浸出溶液体系 中氧化还原电位低于所述金属硫化矿的矿物，优选地，还原矿物为黄铁矿或闪锌矿。 在本发明的一些实施例中，所述步骤c中，进行氨性活化浸出时，以氧气为氧化剂， 氧气分压为0.5-10.0kPa；溶液体积与金属硫化矿质量比为2-10mL:1g，优选为4-6mL:1g；氨 水浓度为1-8mol/L，优选为2-4mol/L；氨：铵盐的摩尔比为1.5-4:1，优选为2-3:1；铵盐选自 碳酸铵、硫酸铵、氯化铵中的至少一种，优选为硫酸铵；浸出温度为20-140℃，优选为90-120 ℃；浸出时间为60-360min，优选为90-240min。 在本发明的一些实施例中，所述步骤c中，在所述浸出过程中冷却回收挥发的氨； 得到的浸出液采用萃取的方式提取分离金属元素，提取金属后所得溶液返回氨-铵盐浸出 溶液体系中使用；得到的浸出渣回收残余金属及铁和镁。
