| 加入桌面 | 手机版| 返回首页| 会员中心| 发布信息
  • 电话:18975182323
  • QQ:280227358
  • 中南选矿QQ群:80468415
  • 邮箱:280227358@qq.com
  • 值班时间:周一至周六 8:00-17:30
当前位置: 首页 » 选矿案例 » 镍矿选矿厂 » 正文

常压酸浸法从硅镍矿中提取镍的研究

放大字体  缩小字体 发布日期:2011-08-03  来源:中南选矿网  作者:小伍  浏览次数:1673
 
 
 
 
 
核心提示:我来说两句地球上的镍资源比较丰富,世界上已查明的镍金属储量约为6200万t[1]。我国属世界上镍资源较丰富的国家之一,占总储量的

我来说两句 地球上的镍资源比较丰富,世界上已查明的镍金属储量约为6200万t[1]。我国属世界上镍资源较丰富的国家之一,占总储量的9%左右,位居世界第四[23]。镍在地壳中的平均含量为0.01%,但可开采的矿床并不多,目前主要有硫化镍矿床、红土型镍矿床和风化壳硅酸镍矿床3类,在现有储量中,红土矿和硅酸镍矿占70%,硫化矿占30%,但目前约60%的镍产品来自于硫化矿[4]。但是世界上可供开采的硫化矿资源越来越少,随着世界经济的高速发展,镍需求增加,价格上扬,开发利用红土镍矿和硅酸镍矿已成为十分迫切的任务。湿法处理工艺是目前处理红土镍矿和硅酸镍矿的主要工艺,主要有氨浸法[5]、高压酸浸法[6]、常压酸浸法[7]、微生物浸出[8]等工艺流程。 中国南方某硅镍矿含镍0.70%,独立的镍矿物有红砷镍矿、斜方砷镍矿等,其他镍矿物多呈分散状态分布于其他含镍矿石中,具有一定的开发利用价值。本研究对该硅镍矿进行了常压酸浸提镍的研究,为该矿的开发利用打下基础。 一、矿石性质 本研究矿样矿石矿物组成复杂,矿物种类繁多,许多矿物含镍甚微。其中金属矿物有红砷镍矿、斜方砷镍矿、含镍磁铁矿、含镍铬铁矿、含镍黄铁矿、含镍蛇纹石、毒砂、黄铜矿、闪锌矿、褐铁矿等。脉石矿物有透闪石、阳起石、橄榄石、辉石、叶蛇纹石、绢云母、方解石、滑石、金云母、磷灰石、石墨、锆石、石英、绿泥石、皂石。 矿石中含镍矿物嵌布特征也很复杂,相当多的镍呈分散状态分布于蛇纹石、含钴镍磁铁矿、含镍铬铁矿中。多元素分析结果见表1。 表1 试样多元素分析结果(%,质量分数) 二、选矿方案确定 由于试验样中独立镍矿物仅有红砷镍矿、斜方砷镍矿,含量甚微,且粒度很细,因此不能用机械选矿方法予以富集,只能采用化学选矿或冶炼富集方法来提取镍。对氧化镍矿的化学选矿或冶炼富集方法,又分为火法和湿法两大类。前者分造锍熔炼、镍铁法和粒铁法,后者又有碱法和酸法处理等工艺。火法富集炼制镍、镍铁能耗高,因此湿法提取镍日趋得到重视。湿法提镍中的碱法工艺可获得较高的浸出率,但大多需还原等预处理和高温加压设备。酸浸可比较容易获得高的浸出率,且矿石不需预先处理,因此本研究拟采用酸浸法对该矿样进行研究。 我来说两句 三、实验 (一)试验设备和药剂 试验使用XMQ2150×50锥型球磨机磨矿,SENCO恒速搅拌器和SENCOW201恒温水浴;试验用水为自来水,试验试剂均为分析纯;单元试验样重270g。 (二)浸出试验条件及流程 浸出剂的选择试验具体考察了硫酸、硝酸、盐酸3种酸对试样的浸出效果,试验条件为试样270g、磨矿细度-0.074mm占84%、搅拌强度120r·min1、固液比1﹕5,改变浸出剂种类,用量均为1.7mol·L1,硫酸、硝酸、盐酸3种浸出剂室温下浸出8h筛选最佳浸出剂。试验流程见图1。 图1 浸出试验基本流程 四、结果与讨论 (一)浸出剂种类及用量对镍的浸出率的影响从试验结果可知,硫酸、硝酸、盐酸3种浸出剂中,硫酸的浸出效果最好,试验结果见图2。 图2 浸出剂硫酸用量试验结果 由图2可知,在硫酸浓度低于2.60mol·L1时,浸出液中的镍品位随浸液中硫酸浓度的增大而升高,反应在浸出率也随之升高,但当硫酸浓度高于2.60mol·L1后,浸液中的镍品位变化不大,浸出率也不再升高,因此选择浸出剂硫酸浓度为2.60mol·L1作为后续试验条件。 (二)浸出矿浆液固比对镍的浸出率的影响 试验中固定浸出剂的浓度为2.60mol·L1,随着浸出液固比的增大,浸出时所加入的硫酸总量增加。从图3可以看出,在浸出矿浆液固比低于6﹕1时,随着浸出矿浆液固比的增大,镍的浸出率不断升高,但当浸出矿浆液固比达到7﹕1时,镍的浸出率不再升高,因此选取浸出矿浆液固比6﹕1作为后续试验条件。 图3 浸出矿浆液固比条件试验结果 (三)物料细度对镍的浸出率的影响 随着磨矿时间的增加,浸出物料细度越细,浸出液中镍、铁含量越高,对应的镍浸出率也越大。但增加浸出矿样的细度,不但增加磨矿成本,而且在工业生产中,矿石磨的太细,浸出矿浆在浓缩时沉降速度变慢甚至部分过细矿粒难以沉降,不利于固液分离。可见,从磨矿成本和固液分离两个方面综合考虑,后续试验都以磨矿细度为-0.074mm占78.60%为试验条件。 我来说两句 (四)浸出时间对镍浸出率的影响 浸出时间是影响镍浸出的一个不可忽略的重要因素,原则上时间越长,其物料中元素的浸出率越高,但在浸出反应达到溶解平衡后,各元素就不再溶出。 从图4可以看出,随着浸出时间的增加,镍的浸出率有所增长,但当浸出时间达到8h以后,镍的浸出率变化已经不大,反应在浸出液中的镍离子浓度也不再升高,说明浸出时间达到8h左右,浸出反应达到溶解平衡,再增加浸出时间已经没有意义,因此后续试验选取浸出时间8h作为试验条件。 图4 浸出时间试验结果 (五)浸出温度对镍浸出率的影响 从试验结果可知,浸出温度的升高对镍的浸出率影响不大,但是温度是影响浸出的重要因素,并且化学反应速度常数与温度呈指数关系,提高温度对提高浸出速度、缩短浸出时间是十分有利的。 从图5可以看出,浸出温度为60℃,浸出6h就可达到室温下浸出8h时的浸出效果,说明浸出温度的升高有利于提高浸出过程的浸出速度,并且浸出温度保持在60℃有利于浸出液中杂质离子的去除。因此,综合考虑主回收金属镍的浸出率和浸出液中的主杂质离子铁的除去,确定浸出条件温度为60℃时浸6h。 图5 浸出温度60℃时浸出时间条件试验结果 (六)一次浸出重复性试验 从以上各试验结果可以得到硫酸一段浸出的最优工艺参数,为了验证这些参数的可靠性和浸出的稳定性,在此条件下进行重复性试验。从试验结果(表2)的数据可以看出,通过条件试验确定的最优工艺参数是可靠的,浸出的各项指标也比较稳定,达到了预期的试验结果。 表2 一次浸出重复性试验结果 (七)多次浸出对浸出效果的影响 从前面试验结果可以看出,采用硫酸作浸出剂浸出该红土镍矿可以得到较好的浸出效果,但是一次浸出浸出液中的镍含量偏低,这对后续镍化学精矿的制取是十分不利的,若采用蒸发浓缩来提高浸出液中的镍含量,则需要大量的热能,为了节约能耗,考虑将浸出液进行多次浸出,也就是将一次浸出的浸出液加入下次浸出的矿浆中,保证浸出条件与第一次浸出时相同,依次进行多次浸出,试验结果见表3。 我来说两句 表3 浸出液多次浸出试验结果 由表3中数据可见,浸出液经过多次浸取,浸出液中的Ni2离子得到富集,值得注意的是:由于浸出是在60℃条件下进行,浸出液中的Ni2离子不是简单的倍数富集,它还含有一定的蒸发浓缩富集。从沉镍的角度考虑,浸出液经3次浸取后,Ni2离子浓度已达到沉镍要求,进一步提高Ni2+离子浓度(或经过超过3次的反复浸出),浸出液中的铁与镁的含量也会得到富集,它们对镍的浸出会有一定影响,因此综合考虑浸出率因素,浸出液经过3次浸出即足够。 五、结论 1、该试样属硅镍矿,赋存有分散的镍矿物,用一般的物理选矿方法难以回收其中的镍钴资源,采用化学浸出法是开发利用该资源的有效手段。 2、采用硫酸浸出化学选矿工艺,在磨矿细度-0.074mm占78.60%、液固比6﹕1、硫酸浓度2.60mol·L1、搅拌强度170r·min1、60℃条件下浸出6h,浸出贵液中镍的浸出率为86%左右,浸渣中含镍0.12%左右,取得了较好的浸出指标。 3、多次浸出试验说明,浸出液镍离子浓度有较好的富集,但浸出液中铁与镁的含量也会富集,对后续浸出液处理不利,综合考虑各因素,浸出液经3次浸出即足够。 参考文献 [1] 朱景和.世界镍红土矿开发与利用的技术分析[J].中国金属通报,2007, (35) :22. [2] 朱训.中国矿情. 第二卷[M].北京:科学出版社,1999. [3] 陶炳昆,殷先明.我国镍资源形式及开发对策[J].中国地质经济, 1991, (10):13. [4] 张友平,周渝生,李肇毅,李维国.红土矿资源特点和火法冶金工艺分析[J].铁合金, 2007, (4) : 18. [5] 尹飞,阮书峰,江陪海,王成彦,陈永强.低品位红土镍矿还原焙砂氨浸试验研究[J].矿冶, 2007, (3) : 29. [6] 肖振民.世界红土型镍矿开发和高压酸浸技术应用[J].中国矿业,2002,11(1) :56. [7] 刘瑶,自范,王德全.对低品位镍红土矿常压浸出的初步探讨[J].有色金属,2007,(5) : 28. [8] 刘学,温建康,阮仁满.真菌衍生有机酸浸出低品位氧化镍矿[J].稀有金属,2006,30 (4) : 490. 作者单位 东北大学资源与土木工程学院(车小奎) 北京有色金属研究总院矿物资源与冶金材料研究所(车小奎、邱沙) 北京科技大学土木与环境工程学院(车小奎、罗仙平)

 
    提供钨矿、萤石矿、铁矿、钛铁矿、磷矿、铅锌矿、铜矿、金矿、锡矿实验室选矿浮选试验,白钨矿、萤石矿、锡矿、氧化铅锌、钛铁矿、长石除铁浮选剂,环保无毒提金剂,长沙鸿顺矿业科技有限公司电话:18975182323
 
 
 
[ 选矿案例搜索 ]  [ ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 关闭窗口 ] [ 返回顶部 ]


 

 
推荐文章
点击排行
黄金广告
官方交流群:80468415 | 湘ICP备08002601号
长沙鸿顺矿业科技有限公司 地址:湖南省长沙市岳麓区含浦象嘴路29号 电话:18975182323
购物车(0)    站内信(0)     新对话(0)