第五次课硫化镍矿的湿法冶金1分解

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1、浸出过程
是在升高氧压和温度条件下，精矿中的硫化物与
NH3—(NH4)2SO4溶液中的氨反应，使镍钴生成可溶性的 氨络合物，硫则氧化成各种可溶性的硫氧酸根离子
（S2O32-），铁的络合物很不稳定，转变为不溶的三氧化
二铁： NiS + 2O2 + 6NH3 = Ni(NH3)6SO4
NH4SO3· NH2 + H2O = 2NH4+ + SO42这样可使硫代硫酸盐降到0.005g/L以下，氨基磺酸
盐的含量降至0.05g/L。
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4、氢还原
氢还原在高压釜中进行，用高压氢作还原剂从溶液
中还原镍的反应为： Ni2+ + H2 = Ni + 2H+
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2、焙砂浸出和铁置换
浸出作业在五台逆流浓密机中进行，温度80℃，从
第一台浓密机中产出富镍溶液，预先经还原处理使其中 的Fe3+还原为Fe2+，以减轻下一步沉淀过程的铁屑消耗。
还原剂一般采用细磨的磁黄铁矿。
然后加铁屑置换溶液中的镍、铜、钴，结果得到镍 精矿产品，送提镍。镍的浸出率为87.5%。 母液返回配料或中和后弃去，浸出渣经干燥后送炼 铁厂。
可得到含镍99.9%的镍粉，母液经过硫化氢沉钴后
回收硫酸铵作肥料，钴渣为提钴原料。
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二、硫酸化焙烧—浸出
硫酸化焙烧的目的是在含氧较高和温度较低 的条件下使硫化镍矿中的有色金属转变成可溶性
硫酸盐，而Fe2O3不硫酸化。加拿大鹰桥镍矿公司
采用此法处理含镍磁黄铁精矿。 生产流程包括沸腾焙烧、焙砂浸出和铁置换 三个部分。
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（4学时）
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第四节 硫化镍矿的湿法冶金
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一、加压氨浸
硫化镍矿目前主要是用火法冶金处理，用湿 法冶金处理的比例不大。加拿大舍利特高登公司
采用此法。
硫化镍矿加压氨浸与氧化镍矿氨浸流程相似， 浸出是用溶解有氧的NH3—(NH4)2SO4溶液，而且 必须在加压下进行。生产流程包括浸出、蒸氨与 除铜、氧化水解和氢还原等。
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3、氧化水解
氧化水解是使除铜溶液中未饱和的硫—氧化物（如 S2O32- ）氧化，以免影响氢还原镍粉的质量。氧化水解 也是在高压釜中进行，氧化和水解反应为： (NH4)2S2O3 + 2O2 + H2O + 2NH3 = 2(NH4)2SO4
(NH4)2S3O6 + 2O2 + 2H2O + 4NH3 = 3(NH4)2SO4
2Cu2+ + S3O62- + 2H2O = Cu2S↓ + 4H+ + 2SO42可见，在浸出时保存一定数量的硫代硫酸根、连多 硫酸根和氨基磺酸根是很必要的。它可以保证不需外加 硫和充分除铜。 含氨气体冷凝得含15%NH3的氨水返回使用。蒸氨除 铜率达90%，过滤后液含铜降至0.1~0.5g/L，滤渣送铜厂 处理。
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4FeS + 9O2 + 8NH3 + 4H2O = 2Fe2O3 + 4(NH4) 2SO4
钴和铜也能近类似反应生成络合物，但黄铁矿(FeS2) 则不起反应。 浸出过程在高压釜中进行，采用两段逆流浸出法。
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2、蒸氨和除铜
按以下反应进行：
Cu2+ + S2O32- + H2O = CuS↓ + 2H+ + SO42Cu2+ + S3O62- + 2H2O = CuS↓ + 4H+ + 2SO42-
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１、沸腾焙烧
沸腾焙烧是在沸腾炉中进行，控制温度680℃，进行
选择硫酸化，使铜、镍、钴变成可溶性的硫酸盐，而铁 变成Fe2O3。
当精矿磨细至粒度-200目至少占95%，并且加入4%
的Na2SO4，可促进镍的选择硫酸化。
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