低品位镍铜矿和铀矿浸出与分离富集研究

《低品位镍铜矿和铀矿浸出与分离富集研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、低品位镍铜矿和铀矿的浸出与分离富集研究一、低品位镍铜矿的浸出（一）氨浸低品位氧化镍矿采用的还原焙烧—氨浸工艺又称Caron法，由Caron教授发明，50年代古巴尼加罗(Nicaro)冶炼厂和70年代澳洲QNI公司的Yabula镍厂相继建成此法生产线，全流程镍的回收率达到75%-80%，钴回收率约40%-50%。还原焙烧的目的是使硅酸镍和氧化镍最大限度地被还原成金属，可采用回转窑、多膛炉或流态化炉，还原度一般控制在60%-70%，平均停留时间约0.5h，同时控制还原条件，使大部分Fe3+还原成Fe3O4，只有少部分Fe3+被还原成

2、金属，结合的氧化镍(如NiO·SiO2，NiO·Fe2O3)还原为活泼的、游离的金属镍。所谓氨浸，是用氨性溶液在常压下采用多级逆流浸出方法将还原焙烧产出的焙砂中的镍、钴以Ni(NH3)62+、Co(NH3)62+的形式转入溶液中，而铁、镁等存在于渣中，从而达到镍、钴与铁等的初步分离。氨浸法最大缺点是钴的回收率不高，小于60%。低品位氧化铜矿也可采取氨浸办法，如云南东川汤丹氧化铜矿处理的高碱性脉石氧化铜矿，含铜0.8%-1.5%，片岩型矿，风化较好，碳酸盐含量较高，矿物中碱性脉石(CaO＋MgO)含量达10%以上。若采用酸浸工艺，

3、不仅耗酸量大，经济上不合理；同时由于酸浸时生成大量的硫酸钙易使矿堆板结，不利于溶液的渗透。该厂是中国首家采用低浓度氨浸堆浸方法的铜厂，总体工艺由北京矿冶研究总院设计，设计能力为年产阴极铜300-500t。矿石为露天开采，经颚式破碎机二级破碎，碎后粒度约50mm，分区筑堆，每层堆高6m。矿堆铺设滴灌网滴灌浸出，同时抑制氨的挥发。浸出液含铜1-1.5g/L，萃取提铜后经汽浮池浮油处理返回浸堆。萃取系统为两级萃取、一级洗涤、一级反萃作业。主要试剂液氨的消耗约为1.5tNH3/tCu。（二）酸浸高压酸浸工艺处理氧化矿始于20世纪50年代

4、末，工艺技术核心包括高压釜技术和溶液处理技术。与还原焙烧-氨浸工艺相比，高压酸浸工艺具有能耗低、镍回收率高、钴浸出率高(可以达到90%以上)等优点。低品位氧化镍矿的高压酸浸法通常用硫酸选择性浸出镍和钻，包括矿浆制备、浸出和镍钴回收3道工序。矿石经过洗涤与筛分，加水制成固含量25%的矿浆，进浓密机浓密。底流中固体占45%～75%，用泵送至浸出段。在250-270℃、4-5MP的高温高压条件下，用稀硫酸将镍、钻等与铁、铝矿物一起溶解，并控制一定的pH值等条件，使浸出的少量铁、铝和硅等杂质元素水解进入渣中，镍、钴选择性进入溶液。浸出液

5、用硫化氢还原中和、沉淀，得到高质量的镍钴硫化物，再通过传统的精炼工艺配套产出最终产品。澳大利亚西部考斯(Cawse)、布隆(Bulong)和莫林莫林(MurrinMurrin)三个镍厂均采用高压酸浸法处理低品位氧化镍矿，首期工程年生产能力2.7-3万t，总投资额为21.6亿澳元。高压酸浸法最大的优点是钴的浸出率高，可达90%以上，大大高于其他流程。但高压酸浸法只适合处理含镁低的氧化矿，因为镁含量高会加大酸耗量并影响后续工艺流程。此外，由于高压酸浸过程中浸出液始终处于过饱和状态，溶液中不断有固体沉淀产生，大部分沉淀形成浸渣，少部分

6、在高压釜内部形成结垢，影响高压酸浸工艺的运行。高压酸浸需采用高压条件，对设备、规模、投资、操作控制等有很高要求，也影响了其推广应用。因此，若能实现在常压条件下操作，则会给氧化矿的处理技术带来革命性转变。常压酸浸法处理氧化镍矿的一般工艺为：对矿石先进行磨矿和分级处理，将磨细后的矿浆加入10%稀硫酸溶液，浸出温度约90℃，常压下搅拌，将矿石中的镍浸出进入溶液，镍浸出率可达80%，钴的浸出率可达到60%以上。浸出液再用碳酸钙进行中和处理，过滤进行液固分离，得到的浸出液用CaO或Na2S做沉淀剂进行沉镍。欧洲镍公司(EuropeanNi

7、ckel)目前正在土耳其进行大规模堆浸试验处理氧化镍矿，有望建成世界上第一座采用堆浸技术提取镍和钴的工厂。常压酸浸法的缺点是矿堆容易板结，溶液渗透性差，影响浸出效果；Fe3+和Al3+等被大量浸出，浸出渣量大，酸耗较高；此外，除铁是所有常压酸浸工艺必须面对的难题。常压酸浸法用于低品位氧化铜矿的成功案例是中条山铜矿峪铜矿，该矿是中国首次采用地下溶浸技术处理难选低品位氧化铜矿，由北京矿冶研究总院和长沙矿山研究院设计，设计能力为500tCu/a，1999年5月投产。地下溶浸技术是一种采、选、冶相结合的矿物处理技术，不需要把矿石开采出来

8、，不破坏植被和生态，对环境没有污染，对那些品位低、埋藏深、不宜开采或工程地质条件复杂，用常规技术无法开采或不经济的矿体有重要意义。中条山铜矿峪铜矿在930m标高的采空区遗留有约400多万吨低品位氧化铜矿，矿石平均品位0.6%，氧化率50%以上。采用地下溶浸技术，