硫化鎳礦的濕法冶金應(yīng)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(yīng)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(dāng)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(xué)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(dāng)溫度繼續(xù)上升，鎳浸出率接近100％，浸出反應(yīng)基本完全。浸出初始，鎳浸出率隨浸出時間的延長而提高，當(dāng)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(dāng)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(dǎo)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(dǎo)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(biāo)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(dǎo)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(dǎo)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，