PDF《氯化铵选择性浸出红土镍矿有价金属》

江西省科技厅项目(20161ACG70010);

江西省博士后基金项目(2017KY17) 收稿日期:2017-10-16;

修订日期:2018-11-20 通信作者:徐志峰,教授,博士;

电话:0797-8312047;

E-mail:[email protected] 中国有色金属学报

2019 年5月1050 对红土镍矿中有价金属选择性提取浸出.同时,考察 不同因素对有价金属选择性提取的影响,以及实现选 择性提取的机理.本文的研究成果将会为氯化湿法冶 金的发展提供一种新的发展方向,同时也为红土镍矿 的湿法浸出工艺提供一种新的思路.

1 实验 1.1 实验原料及表征 实验所用低品位红土镍矿,其来源于云南元江不 同地表深度的红土镍矿,经干燥、破碎干磨混合均匀 后过孔径

150 μm 的筛之后进行实验研究.通过对实 验样品进行成分分析结果见表 1. 表1红土镍矿样品化学成分分析 Table

1 Chemical composition analysis of sample (mass fraction, %) Ni Co Mn Fe Cu 1.15 0.08 0.35 14.06 0.07 Ca Mg Al Si Na 0.12 29.35 0.34 23.13 0.26 对原矿进行物相分析,图1所示为原矿的 XRD 谱.由图

1 可以看出,矿相的主要成分为蛇纹石 (Mg3[Si2O5(OH)4])、 针铁矿(FeO(OH))、 二氧化硅(SiO2) 和铁的氧化物(Fe3O

4、Fe2O3),结合矿石的化学成分, 可认为其属于硅镁质型红土镍矿. 图1原矿的 XRD 谱Fig.

1 XRD pattern of raw ore 1.2 试验方法 常压条件下,在酸性介质溶液中加入一定数量的 氯化铵,在一定温度下直接浸出红土镍矿中的有价金 属.具体步骤为:将配置一定浓度的盐酸溶液,计量 加入氯化铵后与矿料投入至三口烧瓶内混合,控制搅 拌速度和反应温度,反应一段时间后,固液分离,工 艺流程见图

2 所示.滤渣在鼓风干烘箱中

105 ℃下烘 干后备用检测,分析滤液中镍、钴、锰、铁等元素的 含量计算浸出率.浸出率是浸出液中金属离子的含量 与原矿中金属含量的比值(η)[27] ,可表示为 mx Vρ η = 式中: V 为浸出液的体积, V;

ρ 为浸出液的浓度, g/mL;

m 为原矿的质量,g;

x 为原矿中的金属的含量,%. 图2氯化浸出工艺流程图 Fig.

2 Process flow of hydro-chloride leaching 1.3 分析方法 采用化学滴定分析的方法测定溶液中铁离子浓 度, 采用 WFX?1380 型原子吸收分光光度计分析浸出 液中镍、钴、锰等金属离子含量,采用 D8 Advance X- 射线衍射仪对原矿和浸出渣进行物相分析,采用日本 日立公司 SU8000 型描电子显微镜?能谱仪对浸出渣 进行 SEM-EDS 分析.

2 结果与讨论 2.1 不同氯盐对有价金属浸出率的影响 称取矿样

10 g, 盐酸浓度为

2 mol/L, 固液比 1:6, 反应温度

90 ℃,浸出时间 1.5 h,控制一定的搅拌速 度,考察氯离子浓度

3 mol/L 的不同氯盐对有价金属 镍、钴、锰和铁浸出的影响,所得到的镍、钴、锰、 铁的浸出率如图

3 所示. 第29 卷第

5 期 李金辉,等:氯化铵选择性浸出红土镍矿有价金属

1051 图3不同氯盐对金属浸出率的影响 Fig.

3 Influence of different chlorine salt on leaching rate of metals 由图

3 可以看出,用氯离子浓度均为

3 mol/L 的 不同氯盐进行实验时,氯化钠对各种离子的浸出率最 低,而氯化铵对各种离子的浸出率最高,氯化镁和氯 化钙对各离子的浸出率次之, 且两者相近. 综合考虑, 本实验采用的氯盐以氯化铵较宜. 2.2 盐酸浓度对有价金属浸出率的影响 称取矿样

10 g,氯化铵浓度为

3 mol/L,固液比 1:6,反应温度