第10卷第2期 2010年4月
过程工程学报
The Chinese Journal of Process Engineering
低品位碱预处理红土镍矿加压浸出过程
张永禄"，王成彦‘，徐志峰！
(1.北京矿冶研究总院，北京100044；2.江西理工大学材料与化学工程学院，江西赣州341000)
Vol.10 No.2 Apr.2010
摘要：研究了低品位碱预处理红土镍矿在混合酸介质中的加压浸出过程，褐铁型红土镍矿经碱预处理改性后，铁主要以非晶态铁氧化物形态存在，而镍主要以氧化镍形态吸附于非晶念铁氧化物表面，由实验确定的改性红土镍矿加压 9 500r/min.上述工艺具有良好的稳定性，镍与钻没出率分别保持在95%和80%左右，浸出渣含镍和估分别低至约 0.028%和0.007%，而杂质铁浸出率低至1%左右，有价金属镍、钻与杂质铁分离性能良好.经加压浸出，改性红土镜
矿中的铁最终以赤铁矿形式水解沉淀入渣，且浸出渣含铁矿物中儿乎不含镍，浸出渣中的铁可进一步回收利用关键词：褐铁型红土镍矿；碱预处理：加压浸出：镍；钻
中图分类号：TF815;TF111.31 1前言
文献标识码：A
镍是一种重要的战略物资，具有高度的化学稳定性、良好的韧性和机械强度，在国民经济和国防建设中具有重要作用.全世界镍矿储量中，硫化镍矿约占30%~ 40%，氧化镍矿约占60%~70%，但目前世界镍的生产约 70%源自硫化镍矿，氧化镍矿资源未充分利用[1-6]，在当前全球经济快速发展和对金属镍需求持续上升的形势下，随着硫化镍资源和高品位红土镍矿资源逐渐减少，大量存在的品位在1%左右的红土镍矿的经济利用问题日益受到关注(7-13]
氧化镍矿冶炼工艺目前主要有硫化熔炼法、镍铁熔炼法、还原焙烧-氨浸法和高压硫酸浸出法等[14-16]，其中，硫化熔炼法、镍铁熔炼法属火法工艺.火法熔炼工艺(14,16-19]过程能耗较高，且对矿石品位要求高.低品位红土镍矿(Ni0.8%~1.4%)由于矿石性质复杂，矿石中的镍多为化学没染状态，因此火法熔炼工艺并不适用：而工业上常用的红土镍矿湿法冶炼工艺主要有还原焙烧一常压氨浸工艺(3,7,17]和高压硫酸浸出工艺(20-29],
还原焙烧-常压氨浸工艺处理红土镍矿时，虽具有浸出剂可循环利用和对设备腐蚀小等优点，但存在镍、钻综合回收率低及干燥、焙烧和还原等工序能耗高等缺点，加压浸出是一种极具前景的湿法冶金新工艺(30-32) 但红士镍矿加压浸出研究多限于硫酸体系，需高温高压条件(230~260℃C，4~5MPa)，不仅对浸出设备要求较高，且硫酸消耗量较大，此外硫酸钙结垢问题也是难以回避的技术难题
文章编号：1009-606X(2010)02-0263-07
针对云南元江高镁红土镍矿综合利用间题，杨永强等[33,34]提出了一种全新的酸性加压浸出体系，摒弃了传统的硫酸介质，采用混合酸即可在温和浸出条件下(150~180C，0.5~1.5MPa)达到高效提取的目的，Ni,Co 浸出率均在95%以上，Fe浸出率低至5%左右.该酸性浸出体系没出条件温和，金属浸出具有高选择性，浸出剂消耗量少具可再生循环使用，避免了硫酸钙结垢向题，为低品位红土镍矿湿法处理提供了一种新的可选方案
在上述研究基础上，本工作对低镁高铁的褐铁型红土镍矿进行碱预处理以改变原矿中含矿物的晶体结构，进而对改性红士镍进行加压浸出，该工艺不仅可实现有价金属高效温和提取，且浸出渣中铁含量相对较高且主要以赤铁矿形式存在，浸出渣不带入有害元素
硫，不影响铁的进一步回收利用。 2实验
2.1原料与仪器
褐铁型红土镍矿经碱预处理改性后作为加压浸出实验原料.改性红土镍矿的主要化学成分见表1.由表可见，改性红土镍矿中铁品位较高，而镍、钻品位相对较低.该矿粒度细小，99%左右的矿物粒度小于15μm.
褐铁型红土镍矿碱预处理前后的XRD谱图如图1 所示，由图1(a)可见，红土镍矿中的铁矿物主要为针铁矿，此外还有磁铁矿、赤铁矿及铝铬铁矿，这些铁矿物是主要的含镍矿物，另有少量的镍纤蛇纹石也赋存一定量的镍．由图1(b)可见，经碱预处理后，针铁矿的峰强
收移日期：2010-0222，修回日期：2010-0325
基金项目：国家重点基础研究发展规划(973)基企资助项目(编号：2007CB613505)：国家高技术研究发展计划(863)基金资助项目(编号：2006AA06Z131)：
国家白热科学基金资助项目(编号：50674014)
作者篇介：张水禄(1984-)，男，甘素省占浪县人，硕士研究生，有色金属冶金专业；王成意，通讯联系人，E-mail:wchy3207@sina.com
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