硫化镍精矿直接加压浸出的实验研究

硫化镍精矿直接加压浸出的实验研究

镍广泛应用于不锈钢、合金、电镀、电池和催化剂等工业领域。全球镍矿资源分布中硫化镍矿不足30%,我国硫化物型镍资源,主要分布在西北、东北等地。

陕西煎茶岭镍矿是近年发现的较大镍资源,储量37353kt,年产3000吨精矿(金属量),精矿品位5.7%左右。本文基于陕南有色金属循环经济发展的要求,促进矿山型企业产业升级,延伸产业链,结合企业生产实际,进行了镍精矿制备镍盐的相关工艺实验研究。

采用“高温氧压酸浸”全湿法浸出硫酸镍盐工艺,硫化镍矿经制浆,在高温通入氧气条件下酸浸,再经净化除杂、沉镍等工艺得到粗氢氧化镍,作为制备硫酸镍的原料。重点研究了硫化镍精矿氧压酸浸-除铁-制备氢氧化镍过程的工艺条件,主要内容如下：(1)在借鉴相关硫化矿加压浸出研究文献基础上,通过热力学分析,确定硫化镍精矿氧压酸浸的可能性。

采用高压反应釜对硫化镍精矿进行了氧压酸浸实验,主要考察了浸出时间、氧分压、添加剂用量、温度、液固比、酸度等因素对镍浸出率的影响。结果表明：较佳的浸出工艺条件是：浸出时间8h、氧分压1.6Mpa、木质素磺酸钠加入量为矿量的3%、浸出温度150℃、液固比2：1、酸度100g/L。

镍浸出率可达到96.32%,钻浸出率约为40%,铁、钙、镁浸出率约50%。基于硫化镍精矿动力学核收缩模型,通过数据拟合判断其动力学过程属于固膜扩散控制。

(2)分别采用中和沉淀法、黄钠铁矾法、赤铁矿法、针铁矿法对浸出液进行了除铁实验,通过对比实验,针铁矿法除铁效果较好,在7h、80℃实验条件下,铁的去除率可达到99%,镍的损失率约为5%、钴的损失率约为1%,钙、镁基本保留

在浸出液中。(3)针对除铁后溶液中杂质金属较多,钙、镁等除杂较难进行,确定利用中和沉淀方法将主金属镍分离工艺。

该工艺简便易行,可从除铁液中有效地富集镍,沉淀的镍渣可作为制备硫酸镍的基本原料或作为中间产品外售。将40 mL浓度为5%的NaOH水溶液一次性加入除铁后液中，控制温度为70℃,搅拌反应5 h,镍沉淀率可达99.7%,渣含镍在‘40%以上,渣含镁可控制在2%左右。