红土镍矿还原焙烧—氨浸工艺还原焙烧工序研究

红土镍矿还原焙烧—氨浸工艺还原焙烧工序研究
【摘要】随着硫化镍矿资源日趋匮乏，开发利用红土镍矿尤为重要。

火法工艺、湿法工艺是最主要的红土镍矿处理工艺，其中湿法工艺以其高回收率、低能耗、低原料要求等优点，已逐渐成为红土镍矿主要处理工艺。

【关键词】镍；红土镍矿；火法冶炼；湿法冶炼
1前言
镍是一种银白色金属，具有优良的使用性能，在航空领域、国防领域和日常生物中得到广泛应用。

不锈钢、耐热钢、合金钢及合金铸铁作为镍的最大消耗行业，其需求量的迅速增长，进一步提高了镍的需求量。

现今，可开发利用的镍资源主要有硫化镍矿和氧化镍矿，而硫化镍矿资源的日趋殆尽，促进了红土镍矿的开发研究[1]。

2 红土镍矿镍资源分布
红土镍矿是由含镍的岩石经风化、浸淋、蚀变、富集而成的，是由铁、铝、硅等含水氧化物组成的疏松粘土状矿石。

世界镍资源中约70%属于红土型镍矿床，即氧化矿，主要分布在环赤道的菲律宾、巴西等国[2]。

我国红土镍矿由于其品位低、提取效率低等缺点，目前仅部分开发。

3 红土镍矿处理工艺
3.1火法冶炼工艺
3.1.1还原-熔炼镍铁工艺
干燥红土镍矿经回转窑中预还原焙烧后，控制出窑炉料温度在650℃-900℃，经电炉还原熔炼后，得到镍铁，对其精炼即可得到精炼镍铁。

该工艺镍回收率可达90%以上，Co回收问题有待解决。

3.1.2还原-硫化熔炼生产镍锍工艺
该工艺是在1500～1600℃下，加入硫化剂进行还原熔炼过程中，产出低镍锍后，再通过转炉吹炼得到高的工艺过程。

硫化过程可添加有黄铁矿、硫磺等硫化剂。

镍锍工艺Ni回收率为80%左右，但存在工艺冗杂、高能耗的问题，应用并不广泛。

3.2湿法冶炼工艺
红土镍矿湿法工艺主要用于处理低品位红土镍矿。

常用的湿法冶炼工艺有以
下三种：即还原焙烧-氨浸工艺、加压酸浸工艺、以及常压酸浸法。

3.2.1还原焙烧-氨浸工艺
还原焙烧-氨浸工艺又称Caron 法，由Caron教授发明，并最早应用于古巴尼加罗（Nicaro）冶炼厂。

其原则工艺流程为：红土镍矿经回转窑内还原焙烧后，所得焙砂用氨-碳酸铵混合溶液浸出，浸出液中回收镍。

该工艺可实现镍、钴与铁等杂质的初步分离，Ni、Co回收率分别在75～80%、40～50%之间。

3.2.2硫酸加压浸出工艺（HPAL）
硫酸加压浸出工艺是指，控制反应温度在240～265℃，采用硫酸对红土镍矿进行浸出，使Ni、Co生成可溶的硫酸盐进人溶液，铁等杂质留在渣中。

该工艺具有高金属回收率、低生产成本等优点。

同时，也存在投资费用高、反应设备寿命短等缺点。

3.2.3硫酸常压浸出工艺（AL）
由于硫酸加压浸出工艺浸出过程操作条件要求高、对设备的磨损严重。

为此，研究者开始寻求一种高效的、易操作的红土镍矿处理工艺—常压酸浸工艺。

经过研究者们长期研究，结果表明，该工艺可很好的避免加压浸出工艺存在的问题，但其存在的低金属回收率、高杂质浸出液等问题，制约了其在工业生产中的应用。

3 其它处理工艺
随着细菌冶金、微波技术的发展，研究者开展了此方面的研究，并取得一定成果。

3.1细菌冶金工艺
细菌冶金工艺是通过利用细菌自身所特有的氧化或还原特性，使目标金属氧化或还原，从矿物中分离出来。

细菌冶金具有投资少、成本低等优点。

但其反应过程速度缓慢、生产效率低、受环境影响较大、可利用细菌菌种较少等缺点，因此，未能成功用于工业生产。

3.2微波浸出工艺
研究者发现，利用微波辐射可强化硫酸常压浸出红土镍矿的过程，通过采用微波加热技术，仅需微波处理40min，镍浸出率即可达99%。

但该工艺尚处于研究阶段，未来前景较好。

4 结语
1）随着硫化镍矿资源日趋匮乏，寻去高效处理储量较大的红土镍矿工艺尤
为重要。

2）火法工艺主要用于镍品位较高的腐殖土型红土镍矿，其具有处理量大的优点。

同时，能耗高、原料适应性较差、综合回收率低制约了其在红土镍矿中的广泛应用。

3）湿法工艺主要用于镍品位较低的褐铁矿型或过渡层红土镍矿。

由于该具有金属回收率高、能够综合回收镍钴铁等有价金属、能耗低、能够处理低品位矿石等优点，在红土镍矿工业生产应用中，越来越受更多人的青睐。

预计在未来几年里，湿法冶炼工艺将成为红土镍矿处理的主导工艺，采用镍红土矿湿法工艺生产镍量将占从镍红土矿提取总镍产量的60%以上。

【参考文献】
[1]郭学益.镍红土矿处理工艺的现状和展望[J].金属材料与冶金工程，2009.
[2]张欧邦.贵州某难选褐铁矿磁化焙烧弱磁选试验研究[J].现代矿业，2009.。