试析微波辅助硫酸浸出低品位红土镍矿研究

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到杼啪潍躲蟀膈扭⋯一繇彩，秀本如加年妫弘日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解我院有关保留、使用学位论文的规定，即：我院有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅。本人授权武汉工程大学研究生处可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学

2、位论文。保密O，在——年解密后适用本授权书。本论文属于(请在以上方框内打“√Z)学位论文作者签名：男．刎勘f，o年岁月；D日指导教如{oLAThesisSubmittedinFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringRqearchonmiqwave。tedsulphuriqacidt‘esearc0nmlcrowaveassistedsulDhuricacidleachingofnickelandcobaltfromlowgradelateriteoreMajor：ChemicalEngineerin

3、gCandidate：SUXiuzhuSupervisor：ProfessorChiRuanK哩rofessorCheXiaokuiWuhanInstituteofTechnology,Wuhan，Hubei430073，P．R．ChinaMay,2010摘要在微波辅助的条件下，采用硫酸直接浸出红土镍矿中的镍和钴，探讨了浸出过程中各种单因素：时间、硫酸浓度、浸出温度和微波功率等对镍和钴浸出率的影响。依据单因素试验所得结果确定了正交试验因素和水平，得出最优化的浸出条件：微波功率，600W；硫酸浓度，25％(v／v)；浸出时间，1．5h；温度，90℃。在最佳的浸出条件下，考察了浸出过

4、程的动力学，结果表明浸出过程符合收缩未反应芯模型。通过Arrhenius经验公式，由不同温度下的InK-1／T图，计算得到镍、钴浸出的表观活化能分别为43．0kJ／mol和87．7kJ／mol。镍的浸出过程受表面化学反应控制，钴的浸出过程受内扩散控制，钻较难浸出，浸出速率较慢。同时提高镍和钴的浸出率，是本课题研究的主要内容。在微波功率，600W；硫酸浓度，25％(v／v)；浸出时间，60min；温度，90℃条件下，镍、钴的浸出率分别为82．7％、39．7％。为了提高镍、钴浸出率，在浸出过程中加入不同的氧化型和还原型添加剂：(NH4)2S208、Ca(CIO)2、H2C204、Cu

5、Cl、NaN02、Na2S203，考察了添加剂对镍、钴的浸出率的影响。结果表明，在微波功率，600W；硫酸浓度，25％(v／v)；浸出时间，60mira温度，90℃的条件下，加入NaN02后，浸出反应5min后，钴可达浸出平衡，浸出率为85．2％，60min后，镍可达浸出平衡，浸出率为90．5％。相同条件下加入Na2S203后，浸出反应5min后，钴可达浸出平衡，浸出率为70．2％，60min后，镍可达浸出平衡，浸出率为90．7％。加入其它添加剂H2C204、CuCI、(NH4)2S208、Ca(CIO)2，镍、钴浸出率依次是86．7％、85．5％、85％、89．3％和80．7％

6、、80．6％、51．5％、33．5％。添加剂的加入可大大提高镍、钴的浸出率，缩短浸出时间。采用微波辅助硫酸直接浸出低品位褐铁矿型红土镍矿的方法，具有低能耗、浸出选择性强、生产效率高、环境污染小等优点。随着将来这一工艺的进一步完善，将会对我国红土镍矿处理技术的进步以及工业应用产生具有一定的指导作用。关键词：硫酸浸出；红土镍矿；动力学；添加剂；微波辅助武汉下程大学硕士学位论文IIABSTRACTTheeffectsofreactiontime，sulphuricacidconcentration，temperatureandmicrowavepowerontherecoverieso

7、fnickelandcobaltfromlateriteorewithsulphuricacidundertheeffectofmicrowaveirradiationwerestudied．Theresultsobtainedfromtheexperimentsoforthogonalarrayshowedthattheoptimumconditionsofmicrowavepower,sulphuricacidconcentration，reactiontime，andtem