PDF《红土镍矿提镍工艺进展》

550 ~ 650℃、还原剂 H

2 或CO压力在

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15 a t m ) 条件下 ,进行还原焙烧 ,红土镍矿中的镍会有高 的回收率 . V a l i x 等[10] 对红土镍矿高温还原预焙烧相变情 况进行了研究.试验过程中固定 C O /C O

2 比例, 采用X衍射技术, 对焙烧后产物进行分析 .含褐铁矿 的红土镍矿 , 在600℃条件下 , 镍回收率达到最大 值.同时 , X 衍射显示在还原条件下, 褐铁矿中含水 的针铁矿转化成磁铁矿形式 .在400℃条件下, X 衍射显示有镍铁合金的存在 .然而在 700℃条件 下, X 衍射显示的镍铁合金的峰是减少的.在相同 条件下对腐殖土层红土镍矿进行还原焙烧, 700℃ 时, 蛇纹石转化成镁橄榄石 ( 2M g O ・ S i O

2 ) ;

但当在 蛇纹石去羟基化作用前通入还原气体时 ,蛇纹石并 没有转化成镁橄榄石, 相反转变成为铁橄榄石 ( 2F e O ・ S i O

2 ) .如果在还原焙烧腐殖土层红土镍 矿时加入硫化物,会抑制镁橄榄石的生成. 2.

2 红土镍矿湿法处理工艺及研究现状 在未来的红土镍矿开发项目中, 湿法工艺会占 ・

44 ・ 矿产保护与利用 2011年 据很大的比例, 预计到 2012年, 以湿法生产镍的量 占总镍产量的比例将由目前的 62%增长到 80%. 红土镍矿湿法处理工艺主要包括氨浸工艺和加压酸 浸工艺 . 2. 2.

1 氨浸工艺 湿法工艺处理氧化镍矿的工业应用始于上世纪 40年代,最早采用的就是氨浸工艺.还原焙烧 ―氨 浸工艺 ( R R A L ) 是由 C a r o n 教授发明的, 因此又称 C a r o n 流程 [

11 ~ 12] .还原焙烧的目的是使硅酸镍和 氧化镍最大限度地被还原成金属, 同时控制还原的 条件, 使大部分 F e 还原成 F e

3 O

4 , 只有少部分 F e 被 还原成金属 ,焙烧矿再用 N H

3 及CO2将金属镍和钴 转为镍氨及钴氨络合物进入溶液, 金属铁先生成铁 氨络合物进入溶液 , 然后再氧化成 F e

3 + , 水解生成 氢氧化铁沉淀,氢氧化铁沉淀时会造成较大的钴损 失 .因此这个流程的最大缺点就是钴的回收率比较 低(通常不到 40%) .老的工艺是将氨浸液通过蒸 氨得到碱式碳酸镍, 然后煅烧得到 N i O .全流程镍 的回收率为 75% ~ 80% [

13 ~ 14] . 尹飞等 [ 15] 采用选择性还原焙烧 ―氨浸工艺从 低品位红土镍矿中综合提取镍 、 钴、 铁 .最终确定的 最佳工艺条件 ( g /L ) 为:NH3∶CO2=90 ∶ 60,焙砂 粒度 - 0.

074 m m占80%, 液固比 ( m l /g ) 为2∶1, 浸出初始温度为 25℃左右, 浸出终点电位大于 -

100 m V .最终试验的镍、钴浸出率分别为 89. 87% 和62. 20%.研究表明, 在常温常压下采用氨浸法不 但可以有效地回收镍、钴、铁,而且浸出剂可以循环 使用, 设备运行安全可靠, 可取得较好的经济效益. 氨浸法处理工艺不适合处理含铜和含钴高的氧 化镍矿以及硅镁镍型 ( 新喀里多尼亚) 的氧化镍矿 , 只适合于处理表层的红土矿 ,这就极大地限制了氨 浸工艺的发展.另外, 其经济价值上也不如火法和 加压酸浸工艺.从上世纪 70年代以后就没有新建 工厂选用该工艺 . 2. 2.

2 酸浸工艺 加压酸浸工艺又称为 H P A L 工艺.在高压湿法 冶金中 ,高温和高压的应用提供了超过常规湿法冶 金的许多优点.一方面可大大加速反应, 而在另一 些情况下,所希望的化学反应只有在高温高压下才 能发生 [ 16] .该工艺采用硫酸选择性浸出氧化镍矿 中的镍 .常温下 ,用硫酸浸出氧化镍矿石 ,大量的铁 会随镍一起被浸出 ;