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1、第23卷第5期有 色 矿 冶Vol.23.南52加7年10月NONFE皿10USMININCA洲刀 METAILIJ卫G丫October2007文章编号:1007一肠7x(20705一0028一03对低品位镍红土矿常压浸出的初步探讨刘 瑶1，丛自范，王德全2(1.沈阳有色金属研究院，辽宁沈阳11014 2.东北大学，辽宁沈阳110叫)摘 耍:出于对低品位镍氧化矿资源经济利用的考虑，本研究探求处理低含量镍红土矿全湿法工艺。实验采用常压浸出技术.在浸出温度59和酸料比。.85:1条件下，镍浸出率达到5%8左右。采用N眨5作中和剂。镍回收率可达0%8以上。关钮词:镍红土矿;常压浸出;物料粒度;酸料比
2、中图分类号:TFll.13文献标识码:A1 前 言镍在地球上是储量丰富的一种金属，世界陆地镍储量约为47亿lt，其中0%6属于红土型镍矿床，0%4属于岩浆型铜镍硫化物矿床z。目前世界镍工业生产的镍，主要来自硫化镍矿资源，约占总产量的0%6一5%6，其余来自氧化镍矿3t。然而，随着地球上硫化镍矿的日趋枯竭，从氧化镍矿生产镍的比例在迅速提高。据估计，到2010年从氧化镍矿中生产镍的产量会超过从硫化镍矿生产的镍。在当前镍市场需求强劲和可利用的硫化矿资源有限的情况下，如何有效地开发利用占总镍资源2/3 的氧化矿这个十分重要的间题已经被提上议事日程。镍红土矿的镍含量在0.8%一3.5%，目前尚未找到有效
3、的选矿工艺使镍得到富集。通过冶金方法直接处理镍红土矿有火法和湿法之分。火法冶金包括电炉还原炼镍铁合金和硫化熔炼产出低冰镍两种工艺;湿法冶金包括加压酸浸和还原一氨浸两种工艺。目前，电炉还原炼镍铁合金和加压酸浸(PAL)两种处理镍红土矿工艺在工业上应用较为广泛。需要指出的是，上述几种工艺均存在着投资大，操作成本高，只适合处理镍含量较高的红土矿(含镍lt5%)。然而4.7亿t陆地镍储量中镍含量在1%左右的储量为13亿zllt，占总储量的8%2，因此开发处理低含镍量红土矿技术是非常必要的。本研究采用常压浸出(AAL)技术处理低含镍量红土矿(含镍在1.5%以下)。常压浸出方法因其工艺简单，能耗低和不使用
4、高压釜而投资费用少等优点越来越受到人们的重视。图1为常压浸出的工艺收稿B期 2007一03一14作者简介:刘 瑶19(的一)，女，工怪师.流程。竺兰胭 矿漫出液浸出湾(回收镶钻)排放图1 常压浸出工艺流程图2 实 验2.1 实验原料实验中使用的原料为印度尼西亚呱urann岛红土镍矿。原料主要化学成分分析见表1。表1 腐泥层锌红土矿化学成分分析t%峨1eFMn些丝川2伪羚145 0.0四 ，一胜0 10 黑20.1142.2 实验方法对镍红土矿先进行磨矿和分级处理，将磨细后的矿浆与洗涤液和硫酸按一定的比例在加热的条件下反应，将矿石中的镍浸出进入溶液，再采用碳酸钙进行中和处理，过滤进行液固分离，得
5、到的浸出液直接进入镍沉淀工序。2.3 实验试剂实验中使用试剂有硫酸、碳酸钙、氧化钙、硫化钠。均为分析纯试剂。2.4 实验设备实验中使用的设备;振动磨样机、混料器、反应万方数据第 5期刘 瑶等:对低品位镍红土矿常压没出的初步探讨器、搅拌器、加料器、烘箱、真空抽滤机、温控系统、pH计和球磨机。3 实验结果与分析31 浸 出3.1.1 物料拉度对浸出丰的影响反应条件:物料质量10卜酸料比0.9:1、浸出温度09 、液固比4:10分别称取粒度为0.154mm(即一100目)、0.125mm(一120 目)、ollom (一1叨目)、0.098mm(一160目)、0.090mm(一180目)、0.074
6、mm(一加0目)物料109，按上述条件配比，浸出反应后.所得镍浸出率如下。巴僻习侧吗0了0.09 011 0t3 0.15 众17物料村度如.)图2 物料较度对钮浸出率的形响由图2可知:物料粒度对镍浸出率的影响显著，红土矿的粒度越细浸出效果越好，兼顾磨矿成本，以后的试验都采用0，074rnz (一20 目)矿石。3.1.2 反应温度对浸出率的影响反应条件:物料质量 1009、物料粒度0074mm、酸料比0.9:1、液固比4:1。分别以80、85、90、95、100的温度进行浸出实验。( 呱曰 司哥 叫习邢 川 咭N.59095100浸出盈度血)图3 浸出温度对裸漫出率的影响以上数据表明:反应温
7、度越高，浸出效果越好。但100时，操作不好控制，故采用59开展以下实验。31.3 反应酸并比对漫出牟的影响反应条件:物料质量109、物料粒度0，074mm、浸出温度95、液固比4:玩取物料各1009，分别加人硫酸609、709、509、559、90召、1009，进行浸出反应，得到如下曲线。gor价)份0石87艇0诬肋。6 0，7 08 0， t.0 1.1酸料比图4 酸料比对裸漫出率的影响由图4可得:并非加酸量越大，镍浸出率越高。因为酸度越高，浸出后部碳酸钙中和时渣量越大，渣带走的镍也多。根据实验数据，选择酸料比0.85:1适宜。314 反应液固比对浸出率的影响反应条件:物料质量109、物料粒
8、度0.074nu 、酸料比0.85:1、浸出温度59。以液固比3:1、4:1、5:1分别与物料进行配比，浸出反应数据如图。浏骊脚45液固比图 5 液固比对镇浸出率的影响图5曲线显示:液固比越大，镍浸出率越好。考虑设备容量及投资，选取液固比4:1为宜。315 反应时问对浸出卒的影响反应条件:物料质量109、物料粒度。.074m 、酸料比0.85:1、浸出温度59、液固比4:1。考察反应时间lh、Zh、3h对镍浸出率的影响。乏嚣路训泊司喇词盆12浸出时间 (h)图6 浸出时间对樱漫出率的形响从图6可得:反应时间越长，浸出效果越好.但Zh后，浸出率提高不大。考虑时间效益，选取浸出时间为Zh。3.2
9、沉 镍3.21 用aOC作沉沈荆(1)一段沉镍法万方数据有 色 犷 冶第 23卷沉镍温度;60沉镍时间:lb沉镍终点pH值:8。一8.5结果:镍回收率8%7.中间产品镍含蚤5%一8%02)(二段沉镍法第一段:温度:60时间:30min终点PH值:6.0一6.5第二段:温度:60时间:30 而n终点声值:8.。一85结果:镍回收率9%7.中间产品镍含量6%一10% 。3.2 2 N匆5沉镶溶液pH值;6，5温度:60 时间:lhNaZS用量:理论量的1.5倍结果:镍回收率1%8，中间产品镍含量8%1一21%03.3 讨 论研究结果表明，采用常压浸出技术处理低品位镍红土矿，在最佳工艺条件下，镍浸出
10、率可达5%8左右，镍回收率可达0%8，实验效果较好。不足之处是浸出沉铁工序的液固分离困难。因为沉铁生成的铁渣含有大量的氢氧化铁胶体。这种铁渣不但渣量大，过滤性能差，而且渣含镍量高达0.4%左右。故此方法还不具备工业可行性。4 结 论根据常压浸出技术处理含镍在15%以下镍红土矿的实验结果，可得出以下结论:(1)采用全湿法常压浸出工艺处理低含量镍红土矿，磨矿粒度要求0%8在0.o74mm(一20 目)，在浸出温度95和酸料比0.85:1条件下，镍浸出率为5%8左右。2)(浸出后液可通过氢氧化镍沉淀、碳酸镍沉淀和硫化镍沉淀等多种方法回收镍。其中采用硫化钠沉淀，镍沉淀物中含镍量可达0%2以上，镍回收率
11、可达0%8以上。如何针对实验中浸出沉铁渣过滤性能差、渣量大且渣含镍高达0.4%的问题，改进常压浸出工艺技术，改善液固分离速度，从而提高镍浸出率，使之能够早日适用于工业化大生产.将有待进一步研究。今考文献:李建华，穆成，肖志海.红土娘矿处理工艺嫁述【J漫法冶l金，2佣4.23(4)，191一194-，异生国内外镶工业现状及前景展望【J.世界有色金属， z2阅5，(10):67一71.阎何焕华.世界镶工业砚状及发展趋势J 有色冶炼 20112.(6):1一3，闭卢生康，赵万双.镶工业发展趋势研究lJ兰州工业离等专科学佼学报，2侧)4，11(4):5558.PrimaryProbeintoNorma
12、lAtmosPhcricLeachingofLow一nickelLateritesLluyaol，CONGzi一anlf，wANGDe-qua矛(1.豁君”脚ngR二 rch 加stit“ofN访言卢竿加u吞.1，he”S，口，9110141，以ina;2.ortN九叨ets阴价优”ity，hS二脚，9110004，以1，a)Abstract:P生优eedfmmtheconsiderat咖 heecot ic以ploitatlon oftheoxidizeminera l urces tothelow 一nickellate石tes，t卜15 archinvestigateakindofhan
13、dlethemine司 wholewetmeth司 proces ofthelow印n-tentnickelljte巧tes。Theex沐imr即tadopt王nNomalAimoso phecj.c卜1雌technque，undertheconditionat leachi昭95ofatemperatureandacidmateti日atioor卜85:1，thenickelleachi呀 ratereachto85%orso.Adoptt拢N处Smakes仍eutralisationn，tbenickelrem，eryra记anreachc拍80%日加ev. Key叨ords;nickellaterite;norm alat呻 p阮比leachi呀砒te6el盯anularity;acidmaterielratio万方数据