硫化鎳礦的濕法冶金應用基礎(chǔ)研究.pdf

1、金川超大型銅鎳巖漿硫化物礦床是世界上著名的超大型礦床，該礦床成礦元素鎳、銅主要以金屬硫化物形式存在，其伴生元素以富集鉑族、金、銀為特征。采用濕法冶金方法處理金川硫化礦可有效提高金屬回收率、改善冶煉環(huán)境、降低生產(chǎn)成本、提高整體裝備水平。對具有金川特色的高鐵低銅含合金硫化鎳礦濕法冶金應用的研究還沒有人能完成，本文尚屬首次。低冰鎳經(jīng)轉(zhuǎn)爐吹煉后，通過對高冰鎳的緩冷，可有效將硫化礦中的貴金屬富集到合金中。硫酸常壓氧化浸出含合金硫化鎳精礦的過程中，

2、鎳浸出效率受浸出溫度、酸度、氧化劑用量以及浸出劑(銅離子)濃度的影響。鎳浸出率受浸出溫度的影響較大，控制浸出溫度在85℃～90℃時，可得到較高的鎳浸出率。由于硫化鎳精礦中含有合金，常壓浸出過程中合金中的鎳被酸直接浸出，因此酸的加入量對常壓浸出段的鎳浸出率也有很大影響。同時，鎳的浸出率也受浸出pH值的影響，當浸出pH值在2左右時，鎳的浸出率較高。氧化劑-氧氣的通入量對浸出速率及鎳的浸出率同樣影響很大，本次研究第一次建立了在通氧條件下，鎳浸

3、出率的變化量與通氧速率關(guān)系式，完成了鎳浸出率數(shù)學模型y=8.271x0.3002的建立，x為單位時間通氧量。作為硫化鎳礦氧化浸出的中間媒介，Cu2+/Cu+的濃度對浸出速率的影響很大，常壓浸出中鎳的浸出率隨浸取液中銅離子濃度的增加而提高，但過高的銅離子濃度會增加后續(xù)工藝凈化除雜的難度，因此常壓浸出中銅離子濃度不宜過高。 常壓浸出雖然可有效浸出合金以及部分硫化鎳精礦中的鎳，但對NiS卻很難浸出。為進一步提高鎳的浸出率、富集貴金屬，

4、在常壓浸出的基礎(chǔ)上需要進行加壓氧化浸出。加壓氧化浸出過程中，鎳的浸出率受浸出溫度、浸出時間、浸出終點pH值以及氧分壓等條件的影響。加壓浸出過程中，浸出溫度在140℃以下，鎳浸出率的變化與溫度成正比，當溫度繼續(xù)上升，鎳浸出率接近100％，浸出反應基本完全。浸出初始，鎳浸出率隨浸出時間的延長而提高，當浸出進行2小時后，浸出基本完全。氧分壓是影響鎳浸出率的另一個重要條件，隨氧分壓的增大，鎳浸出率增加，當氧分壓達到150kPa時，鎳浸出率達到最

5、佳效果。加壓浸出終點pH值對硫化礦中各種金屬的浸出影響差異較大，浸出終點pH值大于1.8時，銅的浸出率隨浸出終點pH值的升高而迅速降低，而對鎳鈷浸出率的影響卻比較平緩，因此可以通過控制浸出終點pH值來分離銅與鎳鈷，達到選擇性浸出鎳鈷的目的。Cyanex272是一種新興的分離鎳鈷有機膦類萃取劑，對鎳鈷的分離系數(shù)較大，適用于高鎳低鈷硫酸鎳溶液的鎳鈷分離。Cyanex272對鈷的萃取能力受有機相中Cyanex272含量的影響，有機相中Cyan

6、ex272含量越高，有機相的萃鈷能力越大，但有機相負載的金屬量過多時也會導致有機相黏度增大，反而會降低有機相的萃鈷能力。萃取相比是影響有機相萃鈷能力的又一因素，通過對萃取實驗結(jié)果的比較，表明相比(O/A)選擇在1：1～2范圍內(nèi)比較合適?；旌陷腿『笠旱姆窒嗍枪I(yè)生產(chǎn)中的重要問題，萃取混合相的分相時間受負載有機相負載金屬量的影響，分相時間與有機相負載金屬量存在指數(shù)關(guān)系。 電積液的電導率、黏度、表面張力和密度等物理性狀對電積的各項經(jīng)濟

7、技術(shù)指標存在較大影響，電積液的主要組成Ni2+、Na+、H3BO3等以及電積液的pH值、溫度對電積液的電導率、黏度、表面張力和密度均存在不同程度的影響。鎳離子的增加會使電積液的電導率降低；鎳離子的升高則會使溶液的黏度增大，使溶液的表面張力有所增加；對于溶液密度的影響，鎳離子的增加使溶液密度增大，符合溶液性質(zhì)規(guī)律。鈉離子對溶液的黏度、表面張力以及密度的影響行為與鎳離子基本相似，但影響卻與鎳離子相反。硼酸對溶液的表面張力可以說基本沒有影響，