常压酸浸法从硅镍矿中提取镍的研究

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1、资料来源：www.zzhcgs.com常压酸浸法从硅镍矿中提取镍的研究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。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。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。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

2、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、高压酸浸法、常压酸浸法、微生物浸出等工艺流程。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

3、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、皂石矿石含镍矿物嵌布特征也很复杂，不过大多要经过破碎机破碎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

4、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。资料来源：www.zzhcgs.com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

5、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·min－1、固液比1﹕5，改变浸出剂种类，用量均为1.7mol·L－1，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。资料来源：www.zzhcgs.com图2 浸出剂硫酸用量试验结果由图2可

6、知，在硫酸浓度低于2.60mol·L－1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·L－1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·L－1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·L－1，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，

7、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资料来源：www.zzhcgs.com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。（四）浸出时间对镍浸

8、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