红土镍矿酸浸水解与镍铁渣镍铬提取工艺研究

• 作 者: 张培育
• 机 构: 中国科学院大学
• 出 处: 中国科学院大学
• 发表日期: 2013年期
• 关键词: 红土镍矿 常压酸浸工艺 镍铁渣 镍铬提取

湿法冶金是处理褐铁型红土镍矿的主要方法和研究方向，火法冶金工艺主要用于处理蛇纹石型红土镍矿。基于本课题组对褐铁型红土镍矿盐酸常压酸浸的研究，本文提出了蛇纹石型红土镍矿盐酸常压酸浸新工艺，酸浸液水解除铁新工艺;并提出了针对火法工艺产生的镍铁渣中的镍、铬、铁资源化利用新方法。本文的主要研究内容包括:　　
1.对蛇纹石型红土镍矿进行表征，并对其进行常压酸浸研究。确定了最优浸出条件。结果表明，在酸矿质量比为2.5∶1，液固质量比为5∶1，反应温度为100℃，反应时间为0.5h条件下，镍、钴浸出率接近100％，铁的浸出率为86.3％。　　
2.开展了模拟酸浸液水解工艺的研究，并确定了最优的水解条件。在水解温度为170℃，水解时间为2h，水解压力为-0.07MPa，补水量为1.67mL/min条件下，铁的水解率可达95％以上，镍、钴的损失率较小，盐酸的回收率及回收盐酸浓度都较理想。　　
3.研究了杂质离子对铁水解的影响规律。结果表明，酸浸液中杂质离子对铁的水解影响较大，特别是铝离子、铬离子的影响较大。降低杂质离子的浓度可以提高铁的水解率和盐酸的回收率，同时增加回收盐酸的浓度。　　
4.开展了镍铁渣综合利用技术的研究。通过磁选，可将镍铁渣中的镍富集于精矿，大部分铬留在尾矿。精矿进行常压酸浸，在H2SO4浓度220g/L，酸浸温度110℃，酸浸时间2h，液固质量比5∶1条件下，镍的浸出率可达91％以上。通过对镍的常压酸浸行为进行动力学研究表明，此反应属于通过产物层的扩散控制反应。尾矿用于碱熔焙烧提取铬，在Na2CO3/渣质量比0.65，焙烧温度1000℃，焙烧时间1h，尾矿粒度-74μm条件下，Cr的浸出率可达94％以上。