紅土鎳礦加壓浸出—直接萃取鎳的研究.pdf

1、隨著硫化鎳資源的逐步減少，占全球鎳資源約75％的紅土鎳礦已經(jīng)成為各國(guó)開發(fā)的重點(diǎn)。濕法冶金工藝是處理低品位紅土鎳礦的主導(dǎo)方法，但現(xiàn)有的濕法工藝由于流程長(zhǎng)、成本高、回收率低等缺陷而亟待改進(jìn)。加壓酸浸法處理低品位紅土鎳礦具有鎳浸出率高，鐵、鋁與鎳可以實(shí)現(xiàn)在浸出過(guò)程中初步分離等優(yōu)點(diǎn)，而受到關(guān)注。一種由磺酸類萃取劑HA和脂類中性萃取劑B組成的新型協(xié)同萃取體系能實(shí)現(xiàn)從低濃度含鎳酸性水溶液中選擇性萃取Ni，實(shí)現(xiàn)Ni與Fe、Cr、Mn、Mg、Ca、Al

2、、Si等雜質(zhì)的高效分離，此技術(shù)正在研究和開發(fā)中。因此，為了降低生產(chǎn)成本、高效利用紅土鎳礦資源和減少環(huán)境污染，本文在現(xiàn)行研究的基礎(chǔ)上，提出了硫酸加壓浸出-從浸出液直接萃鎳的方法處理紅土鎳礦。
　　本文對(duì)比研究了紅土鎳礦常壓硫酸浸出和加壓硫酸浸出，試驗(yàn)考察了酸礦比、浸出溫度、浸出時(shí)間、浸出液固比、礦石粒度等因素對(duì)浸出效果的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，在酸礦比、液固比等相近的條件下，加壓浸出能獲得更高的鎳浸出率和更好的浸出選擇性。酸礦比和浸出溫

3、度是對(duì)加壓浸出影響最大的兩個(gè)因素，升高溫度可使鎳浸出率提高、降低鐵浸出率和浸出液中鐵的濃度;鎳的浸出率隨著酸礦比的增加而提高，但過(guò)高加酸量會(huì)使耗酸量增加，并且抑制鐵鋁的水解沉淀。實(shí)驗(yàn)得到加壓浸出的最優(yōu)條件為:酸礦比0.5∶1，浸出溫度260℃，浸出時(shí)間0.5h，浸出液固比L∶S=2∶1，在此條件下鎳浸出率達(dá)91％，鐵浸出率僅為7.21％。
　　萃取實(shí)驗(yàn)考察了萃取劑組成、平衡pH、萃取時(shí)間、萃取溫度及相比對(duì)鎳萃取的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明

4、在有機(jī)相組成為HA0.5mol·L-1B1mol·L-1+磺化煤油，料液pH2.6，有機(jī)相皂化率60％，萃取時(shí)間5min，溫度30℃，O∶A=1∶1的最優(yōu)條件下，鎳的單級(jí)萃取率達(dá)到96％。通過(guò)等相比法測(cè)定了該有機(jī)相的萃鎳飽和容量達(dá)10.55g·L-1，并繪制其萃取等溫線。采用相比O∶A=1∶2，在優(yōu)化條件下，對(duì)浸出液模擬了5級(jí)逆流萃取，Ni萃取率達(dá)到99％以上。負(fù)載有機(jī)相使用稀酸洗滌后，按反萃優(yōu)化條件:時(shí)間10min、相比O∶A=6∶1