PDF《氯化铵选择性浸出红土镍矿有价金属》

90 ℃,浸出时间 1.5 h,控制一定的搅 拌速度,考察盐酸浓度对有价金属镍、钴、锰和铁浸 出的影响,所得到的镍、钴、锰、铁的浸出率如图

4 所示. 由图

4 可以看出,随着盐酸浓度的增加,镍、钴、 锰、 铁的浸出率都会增加.盐酸浓度由 1mol/L 增加到 2mol/L 时, 钴的浸出率提高最明显, 由45.66%增加到 75.09%;

其次是锰的浸出率, 由70.21%增加到95.60%;

图4盐酸浓度对金属浸出率的影响 Fig.4 Influence of hydrogen chloride concentration on leaching rate of metals 而镍和铁的浸出率提高不显著, 镍的浸出率由 76.45% 增加到 87.67%. 当盐酸浓度由

2 mol/L 增加到

4 mol/L 时,镍、钴、锰3种金属离子的浸出率提高不明显, 而铁的浸出率由 19.3%增加到 60%,其浸出率提高非 常显著.显然,增加酸的用量有利于矿物中溶于酸的 金属离子的浸出,但是有价金属离子的浸出率没有明 显的提高,考虑到生产过程减少酸耗的成本以及高浓 度酸对设备的腐蚀,同时,对红土镍矿浸出工艺中要 尽量保证铁的较低浸出率,以降低后期净化除铁的处 理量.因此,确定盐酸浓度为 2mol/L. 2.3 氯化铵浓度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 1.5h, 控制一定的搅拌速度, 考察氯化铵浓度对有价金属镍、钴、锰和铁浸出的影 响,所得到的镍、钴、锰、铁的浸出率如图

5 所示. 由图

5 可以看出,当氯化铵浓度由

0 增加到

3 mol/L 时,镍的浸出率由 69.85%增加到 89.7%,钴的 浸出率 45.26%增加到 75.09%,锰的浸出率由 53.64% 增加到 95.6%,而铁的浸出率基本保持不变.当氯 化铵浓度超过

3 mol/L 时,所有金属离子的浸出率没 有显著的提高.综合考虑,氯化铵的浓度为

3 mol/L 为宜. 图5氯化铵浓度对金属浸出率的影响 Fig.

5 Influence of ammonium chloride concentration on leaching rate of metals 采用盐酸?氯化铵溶液体系浸出红土镍矿,盐酸 提供氢离子产生溶液的酸性环境.向盐酸溶液中加入 氯化铵,增加氯离子的含量,可以提高酸性溶液中氢 离子活度[28?29] ,相比较传统工艺只有在

8 mol/L 的高 酸条件下才能获得较高的浸出率[30] ,该工艺显著降低 了酸的使用[31] .实验表明,盐酸?氯化物溶液与针铁 中国有色金属学报

2019 年5月1052 矿中镍和铁的浸出有着密切的关系. 在较低的温度下, 主要是溶液中酸对针铁矿浸出,酸的浓度是影响矿物 浸出的主导因素, 而在温度超过

80 ℃时, 金属离子的 浸出不仅取决于酸的浓度,还取决于氯离子的浓度. 首先针铁矿的表面进行水合,随后通过质子和氯离子 的吸附到表面部位,进而达到溶解的效果[32] .氯盐溶 液溶解针铁矿的机理可表示为,在针铁矿表面与氯离 子结合形成铁氯的配合物,其反应如下: 形成的配合物与溶液中的氢离子结合生成铁的可 溶性配合物,最终实现在不增加酸浓度的条件下促进 了针铁矿相的分解反应,其反应如下: + aq Fe(OH)Cl H + + → 2+ aq

2 FeCl +H O 总反应: FeOOH 3HCl + → 2+

2 FeCl +2Cl +2H O ? 2.4 浸出温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, 盐酸浓度 为2mol/L,固液比 1:6,浸出时间 1.5 h,控制一定的 搅拌速度,考察浸出温度对有价金属镍、钴、锰和铁 浸出的影响,所得到的镍、钴、锰、铁的浸出率如图