11. 氯化浸出

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1、氯化浸出昆明理工大学谢克强2013.10.28氯化冶金是在氯化物介质中进行的提取冶金规程。包括：用氯气或氯盐对含金属的物料进行熔融、焙烧、离析、浸出、富集、分离、精炼等火法和湿法冶金方法。由于氯化剂化学反应活性强，供应充足、廉价，多数金属氯化物在水中溶解度大及适应的原料宽等优点，使湿法氯化冶金技术在贵金属、稀有金属、以及轻金属、重有色金属提取冶金中和烧渣、烟尘、废料的综合利用中获得广泛应用。1.氯化浸出…概述氯化冶金工艺的研究早在20世纪50年代由鹰桥公司率先进行。研究发展了细磨高锍盐酸浸出－萃取分离铁钴－结晶NiCl2-沸腾焙烧生产NiO产品

2、的工艺。70年代针对含铂族金属品位高（0.12％）的铜镍高锍发展了氯气选择性浸出，完善了氯化镍后液净化及电积镍，并再生氯气复用等技术，形成了完整的氯化冶金工艺。法国镍公司也于1975年建立了处理高镍锍（含Ni75％，不含贵金属）的氯化冶金精炼厂。先期使用盐酸浸出，后改用Cl2－FeCl3联合浸出。1.氯化浸出…概述我国1974年开始研究氯气选择性浸出铜镍高锍磨浮产出的铜镍合金富集贵金属技术，并应用于金川铂族金属提炼中心。氯气或氯盐选择性浸出是氯化冶金工艺的重要方法。而选择性浸出的关键是控制浸出过程的电位。即用适当的电极插入浸出矿浆指示电位变化以及

3、改变氯气和物料的加入比例，控制氧化强度，达到选择性浸出某些组分的目的。这种技术不仅已成功应用于处理铜镍高锍，而且对从其他重有色金属冶炼中间产品及二次资源中回收贵金属都有良好的应用前景。1.氯化浸出…概述常温、常压条件下氯化浸出就可达到在其他介质中需加温、加压才能达到的效果。氯化剂：能将金属转化为氯化物的试剂叫氯化剂。如：盐酸、氯气、氯盐（次氯酸钠、氯酸钠）等。根据浸出剂分类：盐酸浸出和氯气浸出氯化浸出是湿法氯化冶金的基本过程。当浸出过程同时附加分离的密度时，就叫选择性浸出。1.氯化浸出…概述金属氯化物溶解度除PbCl2、AgCl、CuCl、TiC

4、l、HgCl等少数几种外，金属氯化物在水中的溶解度都很大。这一特点允许氯化冶金过程在较高浓度下进行，从而减少设备规模和材料消耗。金属氯化物水溶液的密度在铜镍氯化冶金中，含镍铜氯化物溶液的密度是一个重要参数。杨显万等研究人员发现：含两种金属氯化物水溶液的等密度点遵守兹丹诺夫斯基规则(P375)。1.氯化浸出…金属氯化物水溶液物化性质金属氯化物水溶液的沸点杨显万等研究人员测定了NiCl2+CuCl2水溶液的沸点，并绘制了不同气压下的等沸点图。利用这些图可以求出任意浓度的含NiCl2与CuCl2水溶液的沸点。活度金属氯化物水溶液的一个重要特征是在高浓度

5、范围内随溶质浓度增大，其活度增加。这种情况对湿法冶金反应过程是有利的。1.氯化浸出…金属氯化物水溶液物化性质高温水解特性某些金属氯化物水溶液在一定温度下可以按下式水解，并再生出氯化剂盐酸：利用这一特征可进行金属分离。金属氯化物电解沉积再生氯气用NiCl2或CoCl2溶液作电解液电解，在不溶阳极再生氯气返回浸出，在阴极获得纯镍、纯钴金属产品已工业化。1.氯化浸出…金属氯化物水溶液物化性质盐酸浸出过程有一定的选择性MeS+2H+=Me2++H2S不同的金属硫化物有不同的平衡pH值：FeS、Ni3S2、CoS的平衡pH值高，用盐酸能够浸出；Cu2S、C

6、uS及铂族金属的平衡pH值低，很难浸出；因此，盐酸浸出高镍锍时，镍、钴能选择地溶解，而铜和铂族金属则留于浸出渣中。2.盐酸浸出…原理在浸出液中，大多数金属离子都与Cl-形成络阴离子，如：CoCl42-、FeCl4-、CuCl42-。而镍不与Cl-形成络阴离子。因此，利用这一特性，可以用胺类溶剂萃取，以分离镍与其他金属离子。2.盐酸浸出…原理浸出液中，氯化镍的溶解度随盐酸浓度的增高而降低。因此，向浸出液中鼓入氯化氢，使盐酸浓度升高，从而沉淀氯化镍。在高酸浓度、温度不高于70℃条件下进行浸出，仍可获得高的浸出率。2.盐酸浸出…原理由于浸出温度较低，与

7、气体、固体、液体接触的设备、管道均可采用普通橡胶（到90℃）防腐。2.盐酸浸出…设备、管道鹰桥镍矿业公司开发盐酸浸出处理高镍锍，其克里斯蒂安松精炼厂的工艺由高镍锍盐酸浸出、溶剂萃取净化、氯化镍结晶和制取金属镍等工序组成。工艺流程如下图所示。2.盐酸浸出…安松精炼厂盐酸浸出处理的粉状高镍锍是其细粒部分，其粒度级-325目占98％，浸出过程典型数据见表5-5。2.盐酸浸出…安松精炼厂萃Fe3+为磷酸三丁酯（TBP）有机相，相比为1，用水反萃。萃Cu2+及Co2+用盐酸处理后的三异辛酸（11％）。其性能见图5-11及表5-6。2.盐酸浸出…安松精炼厂2

8、.盐酸浸出…安松精炼厂2.盐酸浸出…安松精炼厂盐酸浸出…AMAX盐酸浸出法该浸出法考虑原料不同的特点，采用了三种预处理方法：含有NiS2