红土镍矿常压盐酸浸出工艺及其动力学研究
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｎｉｋ ｌ ａｅ ｉ ａ ｒ ａｅ ｙ ａｍｏ ｐ ｅ ｃｌ ａ ｈ ｎ ｉ ｙ ｒ ｃ ｌｒ ｅ ａ ｉ ．Ｅ ｆｃ ｓｏ ａ ｔ ｌ ｉｅｏ ｔ ｒ ｅ ｃ ｅ ｌｔ ｒ ｅ ｗ ｓｔ ｔ ｄ ｂ ｔ ｓ ｈ ｒ ｅ ｃ ｉ ｇ ｗ ｔ ｈ ｄ ｏ ｈ ｏ ｉ ｃｄ ｔ ｅ ｉ ｈ ｄ ｆ ｔ ｆ ｒ ｃｅ ｓｚ ｆ ａｅ ｉ ， ｅ ｐ ｉ ｌ ｔ
适 合 于处 理表层 的红 土矿 ， 就极 大 地 限 制 了氨浸 工 这
余则来源于氧化镍矿 。随着 高品位含镍硫 化矿资 Ｊ 源 的 日益枯 竭 和社 会 发展 对 镍 需 求 量 的不 断 增 加 ， 高
效低 成本 地 开发 利用 红 土镍 矿具 有重 要 的意义 。
艺 的发 展 。此外 ， 氨浸工 艺钴 镍 回收率偏 低 ， 全流 程镍 回 收 率 只 有 ７ ％ ～８ ％ ， 回 收 率 仅 有 ４ ％ ～ ５ ０ 钴 ０
５ ０％ ［
。
对于高铁型红土镍矿 的处理 ， 目前常采用 的是高
压酸 浸 工艺 。该 工 艺在 ２ ０— ７ ５ ２ ０℃ 和 ４～ ａ ５ ＭＰ
常压 浸 出方 法 具 有 工 艺 简 单 、 耗 低 、 备 费 用 能 设 低 、 作条 件易 于控 制等 优点 ， 操 但存 在着 浸 出沉铁 工序 的沉铁 渣 过 滤 性 能 差 、 量 大且 渣含 镍 高 达 ０ ４ 的 渣 ．％ 问题 ， 因此 各种 改进 工艺 ， 包括 硫 酸化焙 烧一 出ｔ 浸 ９ 引、
Ｎｉ ｏ ａ ｄ Ｍｎ ｗ ｒ ｎ ｅ ｔ ａｅ ．Ｔ ｅｏ ｔ ｍ ｏ ｄ ｔ ｎ ｒ ｓ ｏｌｗ ： ｒ ａ ｔ ｌ ｉｅｏ ． ２ ，Ｃ ｎ ｅ ｅ ｉ ｖ ｓ ｇ ｔｄ ｈ ｐ ｉ ｉ ｍｕ ｃ ｎ ｉ ｏ ｓ ｉ ｗｅ ｅａ ｌ ｓ ｏ ｅ ｐ ｒｉ ｅｓｚ ｆ １ ５～０ １ ｆ ｏ ｃ ０ ． ５ ｍｍ ，ａ ｉ － ｒ ｃｄ ｏ ｅ ｒ ｔ ｆ３ １， ｅ ｃｉ ｎ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｆ８ ℃ ，ｒａ ｔ ｎ ｔ ｆ １ ｈ，ｓ ｌ — ｑ ｉ ａｉ ｆ １ ４ ａ ｄ ｎ ｄ ｉ ｏ ｆ ｃ ｌｒ ｅ ． ａ ｉ ｏ ： ｒ ａ ｔ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｏ ０ ｏ ｏ ｅ ｃｉ ｉ ｏ ｏ ｍｅ ｏｉ ｌ ｕ ｄ ｒ ｔ ｏ ： ｎ ｏ ａ ｄ ｔ ｎ ｏ ｈ ｏ ｄ ｓ ｄ ｉ ｏ ｉ ｉ Ｕｎ ｅ ｈ ｐ ｉ ｍ ｏ ｄｔ ｎ ，ｔ ｅ ｌａ ｈ ｎ ａｅ ｆｍａｎ ｍｅａ ｓｗ ｒ ｉ ６ ９ ，Ｃ ７ ８ ，Ｆ ６ ５ ，Ｍｎ ８ ． ％ ， ｄ ｒｔｅｏ ｔ ｍｕ ｃ ｎ ｉ ｏ ｓ ｈ ｅ ｃ ｉ ｇ ｒ ｔｓｏ ｉ ｔｌ ｅ ｅ Ｎ ． ％ ｉ ８ ｏ６ ． ％ ｅ８ ． ％ ０ １
郭 学益 ， 吴 展， 李 栋， 石文堂 ， 田庆华
（ 中南大学 冶金科学 与工程学院 ， 湖南 长沙 ４ ０ ８ ） １０ ３
摘
要： 采用盐酸在常压下浸 出红土镍 矿 ， 考察 了矿石 粒度 、 酸料 比、 反应温度 、 反应 时间 、 固液 比、 氯离子浓度对 镍 、 、 等金属浸 钴 锰
ａ ｉ ／ｏ ｅ ｒ ｔ ｃｄ ｒ ａ ｉ ｅ ｅ ａｕ ｅ，ｒ ａ ｔｏ ｉ ｏ，ｔｍｐ ｒ ｔｒ ｅ ｃ ｉｎ ｔｍｅ，ｓ ｌｄ ｌ ｕ ｄ ｒ ｔｏ ａ ｄ ｃ ｎ ｅ ｔａｉｎ ｏ ｈ ｏ ｄ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｎ ａ ｅ ｆ ｏｉ ｉ ｉ ａｉ ｎ ｏ ｃ ｎｒ ｔｏ ｆ ｃ ｌｒ ｅ ｉｎｓ ｏ ｈｅ ｌ ａ ｈｉｇ ｒ ｔｓ ｏ ／ ｑ ｉ
２ ２ 酸料 比对金 属浸 出率 的影 响 ．
Ｃｒ
１Ｏ ．２
Ｚｎ
０ ０ ．４
Ｃｕ
０． Ｏ１
分 别称 取 １ 矿 ， 固液 比（ ／ Ｌ 为 １ ４ ２ ０ｇ 在 ｇｍ ） － ，５℃
的条件下水浴震荡反应 ２ｈ不 同酸料比条件下各主要 ，
金属 的浸 出率 如 图 ２所 示 。 由 图 ２可 看 出 ， 料 比对 酸
７ ０
矿
冶
工
程
第３ １卷
剂 ， 常压 下通 过控 制 浸 出条 件 使 得 红 土矿 中 的主 要 在 有价 金属 高 效 浸 出 。通 过研 究 浸 出过 程 的动 力 学 特 征 ， 出浸 出过 程 的活 化 能 ， 出过 程 的控 制 步 骤 ， 得 找 从 而为 后期 扩大 实验及 工艺 优化 提供 重要 依据 。
矿物 浸 出的 反 应 机 理 ¨ 是 在 固相 和 液 相 的两 相 界 面上 发生 的多相 反应 ， 出过程 分 为两个 阶段 ： 一 浸 第 阶段 是矿 物表 面 的金 属 的浸 出 ； 第二 阶段 是 毛 细 孔扩 散 浸 出。前 者浸 出反 应 速 度 快 ，时 间短 ； 者 反 应 速 后 度慢 ， 时间长 。 当矿物致 密 坚硬 ， 金属 在矿 物 中均匀分 布 时 ， 物粒 度对 浸 出率起 很 大 影 响 。从 图 １中可 看 矿
世 界 陆基镍 的储 量 约为 ４ ７亿 吨 ， 中 ３ ．％ 以 ． 其 ９４ 硫化 矿 形式 存 在 ，０ ６ 以氧 化 矿 形 式 存 在 ＿ ２。 目 ６．％ １ ＩＪ
前世 界 上镍 产量 的 ６ ％ ～ ５ 是 来 源 于硫 化 镍 矿 ， ０ ６％ 其
家 ， 运 行 都 不 稳 定 Ｊ 且 。还 原 焙 烧． 法 处 理 红 土 镍 氨 矿 ， 产 品可 以是镍 盐 、 结 镍 、 粉 、 块 等 ， 它 只 其 烧 镍 镍 但
Ｍｇ ５ ５ ８． ％ ａ ｄ Ｃｒ７ ６％ ．ｒ ｓ ｅ ｔｖ ｌ ．Ｔｈ ｏ ｈ ｆ ｔｎ ｅ ｃ ｉ ｇ ｒ ｔ —ｉ ｕ ｖ ｓｏ ｉｋ ｌａ ｄ ｉｏ ｔｄｆｅ ｅ ｔｒ ａ — ｎ ２． ｅ ｐ ｃｉｅ ｙ ｒ ｕｇ ｉ ｉ ｇ ｌａ ｈ ｎ ａ ｅ ｔ ｔ ｍｅ ｃ ｒ ｅ ｆｎｃ ｅ ｎ ｒ ｎ ａ ｉ ｒ ｎ ｅ ｃ ｆ
第３ １卷第 ４期
２１年 Ｏ ０１ ８月
矿 冶 工 程
Ｍ Ｉ ＮＧ ＮＩ ＡＮＤ ＥＴＡＬＬＵＲＧＩ Ｍ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
Ｖ０ ＿ Ｎ ４ ｌ３ｌ来自百度文库ｏ Ａｕ ｕｓ ２ １ ｇ ｔ ０ １
红 土 镍 矿 常压 盐 酸 浸 出工 艺及 其动 力学 研 究①
等工
艺得 到 了研 究 者 的关 注 。本 实 验 采 用浓 盐 酸 为 浸 出
①
收稿 日期： ０ １０ －５ ２ １ －３０ 基金 项目 ：国家 自然科学基金资助项 目（０ ７ １０） ５７４０ 作者 简介 ： 郭学益 （９ ６一） 男 ， １６ ， 湖南长沙人 ， 教授 ， 士研究生导师 ， 博 从事有色金属资源循环及环境材料研究 。
ｐ ｏ ｅｓｗｅｅ７ ． Ｊ ｍｏ ｎ ８ ５ ６ ｋ ／ ｌ ｅ ｐ ｃｉｅｙ ｒｃ ｓ ｒ ２ １ ５ ｋ／ ｌａ ｄ８ ． ６ Ｊ ｍｏ ，ｒｓ ｅ ｔ ｌ． ２ ｖ
Ｋｅ ｒ ｓ：ｎｉｋ ｌｌ ｔｒｔ ｙ ｗｏ ｄ ｃ ｅ ａ ｅ ｉ ｅ；ｈ ｄ ｏ ｈ ｏ ｉ ｃｄ；ｋｉ ｔｃ ｙ ｒ ｃ ｌｒｄｅ ａ ｉ ｎｅｉｓ；Ａｖ ａ ｑ ｔｏ ｒ ｍｉｅ ｕａｉｎ
ｔ ｎ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｓ ｔ ｓｆｕ ｄ ｔ ａ ｈ ｅ ｃ ｉ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ｄ ｅ ｏ ｉ ｔ ｅ ｓ ｒ ｋ ｎ ｏ ｅ ｍｏ ｅ ｓｗｉｅ ｙ ａ ｏ ｔ ｄ， ｉ ｔ ｉ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ，ｉ ｗａ ｏ ｎ ｈ ｔｔ ｅ ｌ ａ ｈ ｎ ｒ ｃ ｓ ｏ ｓ ｎ ｔｆ ｈ ｈ ｎ ｉ ｇ ｃ ｒ ｄ ｌ ｄ ｌ ｄ ｐ ｅ ｗｈ ｌ ｉ ｏ ｔ ｉ ｅ
出率 的影响 ， 到了该 实验下 的优化条件为 ： 得 矿石粒度 为 ０ １５— ． ５ｍ 酸料 比为 ３ １反应 温度 ８ ．２ ０ １ ｍ、 ：、 ０℃ 、 反应时间 １ｈ 固液 比为 、
１４、 ： 不外加氯 化盐 。在优化条 件下 的浸 出结 果 表 明， 金 属 的浸 出率分 别 为 Ｎ ６ ９ 、 ｏ６ ． ％ ，ｅ８ ． ％ 、 Ｏ １ 、 ｇ 各 ｉ ． ％ Ｃ ７ ８ Ｆ ６ ５ Ｍｎ８ ． ％ Ｍ ８
Ｇ Ｏ Ｘ ｅｙ ， ｈ ｎ Ｌ ｏｇ Ｓ ｎｔｎ ，ＴＡ ｉｇｈ ａ Ｕ ｕ —ｉ ＷＵ Ｚ ａ ， Ｉ ｎ ， ＨＩ Ｄ Ｗｅ — ｇ Ｉ Ｎ Ｑ ｎ —ｕ ａ （ ｃｏ ｌｆＭｅ ｌ ｒｉ ｌ ｃ ｎｅ＆ Ｅ ｇｎｅ ｎ ，Ｃ ｎｒｌ ｏ ｔ Ｕ ｉ ｒ ｔ， ｈ ｎ ｓａ４ ０ ８ ， ｕ ａ ，Ｃ ｉ ） Ｓｈ ｏ ｏ ｔ ｌ ｇｃ ｉ ｃ ａｕ ａＳ ｅ ｎ ｉｅｒ ｇ ｅｔ ｕｈ ｎｖ ｓｙ Ｃ ａ ｇｈ １０ ３ Ｈ ｎ ｎ ｈｎ ｉ ａ Ｓ ｅｉ ａ
ｃ ｎ ｂ ａｉｆｃ ｏ ｌ ｅ ｒ ｓ ｎ ｅ ｙ ｆ ｔｎ ｔ ｒ ｍｉｍｏ ｅ ｓ ａ ｅ ｓ ｔｓａ ｔｒ ｙ ｒ ｐ ｅ ｅ ｔｄ ｂ ｉ ｉ ｇ ｗｉ Ａｖ ａ ｄ ｌ ．Ｔｈ ｃｉ ａｉ ｎ ｅ ｅ ｇ ｆｎ ｃ ｅ ｎ ｒ ｎ ｉ ｈ ｅ ｃ ｉ ｇ ｉ ｔ ｈ ｅ ａ ｔ ｔｏ ｎ ｒ ｙ ｏ ｉ ｋ ｌａ ｄ ｉｏ ｎ ｔ ｅ ｌ ａ ｈ ｎ ｖ
表 １所示 。
表 １ 红土镍矿化 学成分 分析（ 质量分数 ） ％ ／
Ｍｇ
４． ０ ４
分布在较粗 的矿石中 ， 而镍 、 等金属 的分 布 比较均 钴
匀 。综 合考 虑粒度 的影 响 及 细磨 和筛 分 的成 本 ， 以后 实验均 采用 ０ １５— ．５ｍ 的矿样 。 ．２ ０ １ ｍ
５．％ 、ｒ ２６ ８５ Ｃ ．％。对不同反应温度下 的镍 、 ７ 铁的浸 出率一 间曲线进行 拟合 ， 时 结果表 明该浸 出过程 不符合广泛 采用 的收 缩核模型 ，
而用 Ａ ｒｍｉ ｖａ 方程拟合则很好地符合其线 性关 系。浸出过程 中镍 、 铁的活化能分别为 ７ ．２ Ｊｍ ｌ ８ ．６ Ｊ ｔ ｌ ２ １５ｋ／ ｏ 和 ８ ５６ｋ／ ｏ。 ｏ
出， 原矿 粒度 对镍 、 、 、 浸 出 的影 响有 限 ， 钴 铁 铬 而对锰 、
１ 实
验
１ １ 实验 原料 ．
实验所 用 的红 土镍矿 来 自菲律 宾棉 兰老 岛 图拜 矿
镁 的浸 出影 响较 为 明显 ， 原 因可能 是 由于锰 、 主要 其 镁
区， 矿物粒度为 ０ １５～ ．５ｍ ．２ ０ １ ｍ之间， 其化学成分如
关键 词 ： 红土镍矿 ； 盐酸浸 出； 动力学 ； ｖａ ｉ Ａ ｒｍ 方程 中图分类号 ： Ｆ １ Ｔ ８５ 文献标识 码 ： Ａ 文章 编号 ： ２ ３— ０ ９ ２ １ ）４— ０９— ０ ５ ６ ９ （０ １０ ０ ６ ０ ４
Ａｔ ｏ ｐ ｅ ｉ ａ ｈ ｎ ｆ Ｎｉｋ ｌＬａ ｅ ｉ ｙ Ｈｙ ｒ ｃ ｏ ｉ ｅ Ａｃｄ ａ ｄ Ｉｓ Ｋｉ ｅ ｉｓ ｍ ｓ ｈ ｒｃ Ｌｅ ｃ ｉ ｇ ｏ ｃ ｅ ｔｒｔ ｂ ｄ ｏ ｈ ｒｄ ｉ ｎ ｔ ｎ ｔ ｅ ｉ ｃ
的高温高压下进行浸出， 可保 证较 高的镍提取率 以及 较低 的铁． 出率 。但 由于高压 酸浸工艺受 到矿石 浸 、 条件 、 备 条 件 、 出 条 件 、 垢 程 度 等 制 约 ¨ ， 设 浸 结 Ｊ 目前 世界上采用加压酸浸工艺处理氧化镍矿的厂家 只有 ３
浓硫酸熟化． 水浸 。 ‘ 以及还原 预焙烧一 酸浸 ［ 】
适 合 于处 理表层 的红 土矿 ， 就极 大 地 限 制 了氨浸 工 这
余则来源于氧化镍矿 。随着 高品位含镍硫 化矿资 Ｊ 源 的 日益枯 竭 和社 会 发展 对 镍 需 求 量 的不 断 增 加 ， 高
效低 成本 地 开发 利用 红 土镍 矿具 有重 要 的意义 。
艺 的发 展 。此外 ， 氨浸工 艺钴 镍 回收率偏 低 ， 全流 程镍 回 收 率 只 有 ７ ％ ～８ ％ ， 回 收 率 仅 有 ４ ％ ～ ５ ０ 钴 ０
５ ０％ ［
。
对于高铁型红土镍矿 的处理 ， 目前常采用 的是高
压酸 浸 工艺 。该 工 艺在 ２ ０— ７ ５ ２ ０℃ 和 ４～ ａ ５ ＭＰ
常压 浸 出方 法 具 有 工 艺 简 单 、 耗 低 、 备 费 用 能 设 低 、 作条 件易 于控 制等 优点 ， 操 但存 在着 浸 出沉铁 工序 的沉铁 渣 过 滤 性 能 差 、 量 大且 渣含 镍 高 达 ０ ４ 的 渣 ．％ 问题 ， 因此 各种 改进 工艺 ， 包括 硫 酸化焙 烧一 出ｔ 浸 ９ 引、
Ｎｉ ｏ ａ ｄ Ｍｎ ｗ ｒ ｎ ｅ ｔ ａｅ ．Ｔ ｅｏ ｔ ｍ ｏ ｄ ｔ ｎ ｒ ｓ ｏｌｗ ： ｒ ａ ｔ ｌ ｉｅｏ ． ２ ，Ｃ ｎ ｅ ｅ ｉ ｖ ｓ ｇ ｔｄ ｈ ｐ ｉ ｉ ｍｕ ｃ ｎ ｉ ｏ ｓ ｉ ｗｅ ｅａ ｌ ｓ ｏ ｅ ｐ ｒｉ ｅｓｚ ｆ １ ５～０ １ ｆ ｏ ｃ ０ ． ５ ｍｍ ，ａ ｉ － ｒ ｃｄ ｏ ｅ ｒ ｔ ｆ３ １， ｅ ｃｉ ｎ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｆ８ ℃ ，ｒａ ｔ ｎ ｔ ｆ １ ｈ，ｓ ｌ — ｑ ｉ ａｉ ｆ １ ４ ａ ｄ ｎ ｄ ｉ ｏ ｆ ｃ ｌｒ ｅ ． ａ ｉ ｏ ： ｒ ａ ｔ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｏ ０ ｏ ｏ ｅ ｃｉ ｉ ｏ ｏ ｍｅ ｏｉ ｌ ｕ ｄ ｒ ｔ ｏ ： ｎ ｏ ａ ｄ ｔ ｎ ｏ ｈ ｏ ｄ ｓ ｄ ｉ ｏ ｉ ｉ Ｕｎ ｅ ｈ ｐ ｉ ｍ ｏ ｄｔ ｎ ，ｔ ｅ ｌａ ｈ ｎ ａｅ ｆｍａｎ ｍｅａ ｓｗ ｒ ｉ ６ ９ ，Ｃ ７ ８ ，Ｆ ６ ５ ，Ｍｎ ８ ． ％ ， ｄ ｒｔｅｏ ｔ ｍｕ ｃ ｎ ｉ ｏ ｓ ｈ ｅ ｃ ｉ ｇ ｒ ｔｓｏ ｉ ｔｌ ｅ ｅ Ｎ ． ％ ｉ ８ ｏ６ ． ％ ｅ８ ． ％ ０ １
郭 学益 ， 吴 展， 李 栋， 石文堂 ， 田庆华
（ 中南大学 冶金科学 与工程学院 ， 湖南 长沙 ４ ０ ８ ） １０ ３
摘
要： 采用盐酸在常压下浸 出红土镍 矿 ， 考察 了矿石 粒度 、 酸料 比、 反应温度 、 反应 时间 、 固液 比、 氯离子浓度对 镍 、 、 等金属浸 钴 锰
ａ ｉ ／ｏ ｅ ｒ ｔ ｃｄ ｒ ａ ｉ ｅ ｅ ａｕ ｅ，ｒ ａ ｔｏ ｉ ｏ，ｔｍｐ ｒ ｔｒ ｅ ｃ ｉｎ ｔｍｅ，ｓ ｌｄ ｌ ｕ ｄ ｒ ｔｏ ａ ｄ ｃ ｎ ｅ ｔａｉｎ ｏ ｈ ｏ ｄ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｎ ａ ｅ ｆ ｏｉ ｉ ｉ ａｉ ｎ ｏ ｃ ｎｒ ｔｏ ｆ ｃ ｌｒ ｅ ｉｎｓ ｏ ｈｅ ｌ ａ ｈｉｇ ｒ ｔｓ ｏ ／ ｑ ｉ
２ ２ 酸料 比对金 属浸 出率 的影 响 ．
Ｃｒ
１Ｏ ．２
Ｚｎ
０ ０ ．４
Ｃｕ
０． Ｏ１
分 别称 取 １ 矿 ， 固液 比（ ／ Ｌ 为 １ ４ ２ ０ｇ 在 ｇｍ ） － ，５℃
的条件下水浴震荡反应 ２ｈ不 同酸料比条件下各主要 ，
金属 的浸 出率 如 图 ２所 示 。 由 图 ２可 看 出 ， 料 比对 酸
７ ０
矿
冶
工
程
第３ １卷
剂 ， 常压 下通 过控 制 浸 出条 件 使 得 红 土矿 中 的主 要 在 有价 金属 高 效 浸 出 。通 过研 究 浸 出过 程 的动 力 学 特 征 ， 出浸 出过 程 的活 化 能 ， 出过 程 的控 制 步 骤 ， 得 找 从 而为 后期 扩大 实验及 工艺 优化 提供 重要 依据 。
矿物 浸 出的 反 应 机 理 ¨ 是 在 固相 和 液 相 的两 相 界 面上 发生 的多相 反应 ， 出过程 分 为两个 阶段 ： 一 浸 第 阶段 是矿 物表 面 的金 属 的浸 出 ； 第二 阶段 是 毛 细 孔扩 散 浸 出。前 者浸 出反 应 速 度 快 ，时 间短 ； 者 反 应 速 后 度慢 ， 时间长 。 当矿物致 密 坚硬 ， 金属 在矿 物 中均匀分 布 时 ， 物粒 度对 浸 出率起 很 大 影 响 。从 图 １中可 看 矿
世 界 陆基镍 的储 量 约为 ４ ７亿 吨 ， 中 ３ ．％ 以 ． 其 ９４ 硫化 矿 形式 存 在 ，０ ６ 以氧 化 矿 形 式 存 在 ＿ ２。 目 ６．％ １ ＩＪ
前世 界 上镍 产量 的 ６ ％ ～ ５ 是 来 源 于硫 化 镍 矿 ， ０ ６％ 其
家 ， 运 行 都 不 稳 定 Ｊ 且 。还 原 焙 烧． 法 处 理 红 土 镍 氨 矿 ， 产 品可 以是镍 盐 、 结 镍 、 粉 、 块 等 ， 它 只 其 烧 镍 镍 但
Ｍｇ ５ ５ ８． ％ ａ ｄ Ｃｒ７ ６％ ．ｒ ｓ ｅ ｔｖ ｌ ．Ｔｈ ｏ ｈ ｆ ｔｎ ｅ ｃ ｉ ｇ ｒ ｔ —ｉ ｕ ｖ ｓｏ ｉｋ ｌａ ｄ ｉｏ ｔｄｆｅ ｅ ｔｒ ａ — ｎ ２． ｅ ｐ ｃｉｅ ｙ ｒ ｕｇ ｉ ｉ ｇ ｌａ ｈ ｎ ａ ｅ ｔ ｔ ｍｅ ｃ ｒ ｅ ｆｎｃ ｅ ｎ ｒ ｎ ａ ｉ ｒ ｎ ｅ ｃ ｆ
第３ １卷第 ４期
２１年 Ｏ ０１ ８月
矿 冶 工 程
Ｍ Ｉ ＮＧ ＮＩ ＡＮＤ ＥＴＡＬＬＵＲＧＩ Ｍ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
Ｖ０ ＿ Ｎ ４ ｌ３ｌ来自百度文库ｏ Ａｕ ｕｓ ２ １ ｇ ｔ ０ １
红 土 镍 矿 常压 盐 酸 浸 出工 艺及 其动 力学 研 究①
等工
艺得 到 了研 究 者 的关 注 。本 实 验 采 用浓 盐 酸 为 浸 出
①
收稿 日期： ０ １０ －５ ２ １ －３０ 基金 项目 ：国家 自然科学基金资助项 目（０ ７ １０） ５７４０ 作者 简介 ： 郭学益 （９ ６一） 男 ， １６ ， 湖南长沙人 ， 教授 ， 士研究生导师 ， 博 从事有色金属资源循环及环境材料研究 。
ｐ ｏ ｅｓｗｅｅ７ ． Ｊ ｍｏ ｎ ８ ５ ６ ｋ ／ ｌ ｅ ｐ ｃｉｅｙ ｒｃ ｓ ｒ ２ １ ５ ｋ／ ｌａ ｄ８ ． ６ Ｊ ｍｏ ，ｒｓ ｅ ｔ ｌ． ２ ｖ
Ｋｅ ｒ ｓ：ｎｉｋ ｌｌ ｔｒｔ ｙ ｗｏ ｄ ｃ ｅ ａ ｅ ｉ ｅ；ｈ ｄ ｏ ｈ ｏ ｉ ｃｄ；ｋｉ ｔｃ ｙ ｒ ｃ ｌｒｄｅ ａ ｉ ｎｅｉｓ；Ａｖ ａ ｑ ｔｏ ｒ ｍｉｅ ｕａｉｎ
ｔ ｎ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｓ ｔ ｓｆｕ ｄ ｔ ａ ｈ ｅ ｃ ｉ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ｄ ｅ ｏ ｉ ｔ ｅ ｓ ｒ ｋ ｎ ｏ ｅ ｍｏ ｅ ｓｗｉｅ ｙ ａ ｏ ｔ ｄ， ｉ ｔ ｉ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ，ｉ ｗａ ｏ ｎ ｈ ｔｔ ｅ ｌ ａ ｈ ｎ ｒ ｃ ｓ ｏ ｓ ｎ ｔｆ ｈ ｈ ｎ ｉ ｇ ｃ ｒ ｄ ｌ ｄ ｌ ｄ ｐ ｅ ｗｈ ｌ ｉ ｏ ｔ ｉ ｅ
出率 的影响 ， 到了该 实验下 的优化条件为 ： 得 矿石粒度 为 ０ １５— ． ５ｍ 酸料 比为 ３ １反应 温度 ８ ．２ ０ １ ｍ、 ：、 ０℃ 、 反应时间 １ｈ 固液 比为 、
１４、 ： 不外加氯 化盐 。在优化条 件下 的浸 出结 果 表 明， 金 属 的浸 出率分 别 为 Ｎ ６ ９ 、 ｏ６ ． ％ ，ｅ８ ． ％ 、 Ｏ １ 、 ｇ 各 ｉ ． ％ Ｃ ７ ８ Ｆ ６ ５ Ｍｎ８ ． ％ Ｍ ８
Ｇ Ｏ Ｘ ｅｙ ， ｈ ｎ Ｌ ｏｇ Ｓ ｎｔｎ ，ＴＡ ｉｇｈ ａ Ｕ ｕ —ｉ ＷＵ Ｚ ａ ， Ｉ ｎ ， ＨＩ Ｄ Ｗｅ — ｇ Ｉ Ｎ Ｑ ｎ —ｕ ａ （ ｃｏ ｌｆＭｅ ｌ ｒｉ ｌ ｃ ｎｅ＆ Ｅ ｇｎｅ ｎ ，Ｃ ｎｒｌ ｏ ｔ Ｕ ｉ ｒ ｔ， ｈ ｎ ｓａ４ ０ ８ ， ｕ ａ ，Ｃ ｉ ） Ｓｈ ｏ ｏ ｔ ｌ ｇｃ ｉ ｃ ａｕ ａＳ ｅ ｎ ｉｅｒ ｇ ｅｔ ｕｈ ｎｖ ｓｙ Ｃ ａ ｇｈ １０ ３ Ｈ ｎ ｎ ｈｎ ｉ ａ Ｓ ｅｉ ａ
ｃ ｎ ｂ ａｉｆｃ ｏ ｌ ｅ ｒ ｓ ｎ ｅ ｙ ｆ ｔｎ ｔ ｒ ｍｉｍｏ ｅ ｓ ａ ｅ ｓ ｔｓａ ｔｒ ｙ ｒ ｐ ｅ ｅ ｔｄ ｂ ｉ ｉ ｇ ｗｉ Ａｖ ａ ｄ ｌ ．Ｔｈ ｃｉ ａｉ ｎ ｅ ｅ ｇ ｆｎ ｃ ｅ ｎ ｒ ｎ ｉ ｈ ｅ ｃ ｉ ｇ ｉ ｔ ｈ ｅ ａ ｔ ｔｏ ｎ ｒ ｙ ｏ ｉ ｋ ｌａ ｄ ｉｏ ｎ ｔ ｅ ｌ ａ ｈ ｎ ｖ
表 １所示 。
表 １ 红土镍矿化 学成分 分析（ 质量分数 ） ％ ／
Ｍｇ
４． ０ ４
分布在较粗 的矿石中 ， 而镍 、 等金属 的分 布 比较均 钴
匀 。综 合考 虑粒度 的影 响 及 细磨 和筛 分 的成 本 ， 以后 实验均 采用 ０ １５— ．５ｍ 的矿样 。 ．２ ０ １ ｍ
５．％ 、ｒ ２６ ８５ Ｃ ．％。对不同反应温度下 的镍 、 ７ 铁的浸 出率一 间曲线进行 拟合 ， 时 结果表 明该浸 出过程 不符合广泛 采用 的收 缩核模型 ，
而用 Ａ ｒｍｉ ｖａ 方程拟合则很好地符合其线 性关 系。浸出过程 中镍 、 铁的活化能分别为 ７ ．２ Ｊｍ ｌ ８ ．６ Ｊ ｔ ｌ ２ １５ｋ／ ｏ 和 ８ ５６ｋ／ ｏ。 ｏ
出， 原矿 粒度 对镍 、 、 、 浸 出 的影 响有 限 ， 钴 铁 铬 而对锰 、
１ 实
验
１ １ 实验 原料 ．
实验所 用 的红 土镍矿 来 自菲律 宾棉 兰老 岛 图拜 矿
镁 的浸 出影 响较 为 明显 ， 原 因可能 是 由于锰 、 主要 其 镁
区， 矿物粒度为 ０ １５～ ．５ｍ ．２ ０ １ ｍ之间， 其化学成分如
关键 词 ： 红土镍矿 ； 盐酸浸 出； 动力学 ； ｖａ ｉ Ａ ｒｍ 方程 中图分类号 ： Ｆ １ Ｔ ８５ 文献标识 码 ： Ａ 文章 编号 ： ２ ３— ０ ９ ２ １ ）４— ０９— ０ ５ ６ ９ （０ １０ ０ ６ ０ ４
Ａｔ ｏ ｐ ｅ ｉ ａ ｈ ｎ ｆ Ｎｉｋ ｌＬａ ｅ ｉ ｙ Ｈｙ ｒ ｃ ｏ ｉ ｅ Ａｃｄ ａ ｄ Ｉｓ Ｋｉ ｅ ｉｓ ｍ ｓ ｈ ｒｃ Ｌｅ ｃ ｉ ｇ ｏ ｃ ｅ ｔｒｔ ｂ ｄ ｏ ｈ ｒｄ ｉ ｎ ｔ ｎ ｔ ｅ ｉ ｃ
的高温高压下进行浸出， 可保 证较 高的镍提取率 以及 较低 的铁． 出率 。但 由于高压 酸浸工艺受 到矿石 浸 、 条件 、 备 条 件 、 出 条 件 、 垢 程 度 等 制 约 ¨ ， 设 浸 结 Ｊ 目前 世界上采用加压酸浸工艺处理氧化镍矿的厂家 只有 ３
浓硫酸熟化． 水浸 。 ‘ 以及还原 预焙烧一 酸浸 ［ 】