PDF《氯化铵选择性浸出红土镍矿有价金属》

第29 卷第

5 期 中国有色金属学报

2019 年5月Volume

29 Number

5 The Chinese Journal of Nonferrous Metals May

2019 DOI:10.

19476/j.ysxb.1004.0609.2019.05.18 氯化铵选择性浸出红土镍矿有价金属 李金辉

1 ,徐志峰

1 ,高岩2,李德顺

1 ,刘叶1,赵春蝶

1 (1. 江西理工大学 冶金与化学工程学院,赣州 341000;

2. 河南省冶金研究所有限责任公司,郑州 450053) 摘要:采用湿法氯化的方法可以有效降低酸耗和抑制杂质离子的浸出,采用氯化铵?盐酸体系选择性浸出红土 镍矿中有价金属.结果表明:在浸出温度

90 ℃、盐酸浓度

2 mol/L、固液比 1:

6、浸出时间

90 min 条件下镍的浸 出率为 89.45%,钴的浸出率为 88.56%,锰的浸出率为 90.23%,而铁的浸出率只有 19.30%,实现了在低酸情况下 的选择性浸出.对红土镍矿中不同矿相在氯盐溶液中的浸出机理进行了研究.结果表明:氯盐的加入有利于针铁 矿相的溶解,但对其他铁矿相影响不显著.因此,氯盐的加入有利于针铁矿相中有价金属的浸出,抑制其他铁矿 相中铁的浸出. 关键词:氯化铵;

红土镍矿;

选择性浸出;

浸出机理;

活度 文章编号:1004-0609(2019)-05-1049-09 中图分类号:TF815 文献标志码:A 镍在日常生活中是一种非常重要的有色金属,由 于其具有良好的导磁性、可塑性、耐腐蚀性,被广泛 用于不锈钢、催化剂、磁性材料以及电镀等行业,是 国家经济和社会发展的重要战略资源[1] .世界原生镍 资源主要分为硫化镍矿、红土镍矿和海底锰结核,陆 地镍资源中 65%为红土镍矿[2] 、35%为硫化镍矿.随 着硫化镍矿的不断开采,其开采难度不断加大,资源 日益枯竭,所以开发利用红土镍矿资源日益迫切[3] . 近年来,针对红土镍矿的冶金方法研究逐渐成为 研究的热点,处理工艺多种多样,主要分为火法工艺 和湿法工艺[4?5] . 火法冶炼适合处理高镁低铁型的腐殖 土层红土矿,主要是采用还原焙烧的方法制备镍铁合 金和还原硫化熔炼生产镍锍,但是能耗高且会产生大 量的尾渣[6?8] .湿法冶金方法包括还原焙烧?氨浸法、 高压酸浸法和常压酸浸法,由于其能耗低、收率高近 年来也一直备受关注[9?12] . 还原焙烧?氨浸法最早用于 工业化处理红土矿,具有工艺成熟、镍回收率高等优 点,缺点是流程复杂、钴回收率低[13] .高压酸浸工艺 由于其有价金属浸出率高而铁浸出率低受到广泛关 注,但是苛刻的操作条件限制了其应用[14?15] .常压酸 浸工艺尽管操作简单、有价金属浸出率高,但是过高 的酸耗和较低的选择性抑制了它的发展[16?17] . 氯化冶金是一种别具优势的方法,它可以实现有 价金属镍钴与杂质金属铁镁等的高效分离和镍钴的选 择性提取[18?22] . FAN 等[23] 采用六水氯化铝作为氯化剂 对用活性碳还原后的红土镍矿在 300~500 ℃进行选择 性氯化,镍和钴的氯化率可以达到 90%以上,而铁的 氯化小于 4%.FAN 等[24] 采用水合氯化亚铁作为氯化 剂对预还原后的红土镍矿选择性氯化生成氯化镍和氯 化钴,镍和钴的氯化可以达到 90%左右,而其他杂质 的氯化得到显著的抑制.王成彦等[17] 采用氯化离析? 氨浸的方法处理红土镍矿取得了卓有成效的研究成 果,具有很高的学术价值.而氯化湿法冶金在理论上 有其独特的优势, 如氯化物水溶液体系除了在溶解度、 氢离子活度、形成配合物和还原电位等方面的特殊性 之外,氯离子具有很强的去极化和消除钝化的作用对 湿法冶金过程也很有利[19, 25?26] .正是由于这些优势, 氯化湿法冶金由于其独特的优势将成为未来发展的重 点. 本文作者把氯化铵加入到稀盐酸溶液中,通过氯 盐的加入可以提高氢离子活度从而降低盐酸的用量, 达到高酸浸出效果的同时抑制杂质金属的浸出,实现 基金项目:江西省教育厅项目(GJJ160593);