红土镍矿湿法冶金工艺研究进展_图文

1、 湿 法 冶 金 年 月 赤 铁矿 、 氧化镁 及盐 酸 。 但在 工艺 中 ， 不 可避 免 地存 在 着 一 也 些 问题 ， 主要体 现在 ： 到 。针铁 矿型 红土矿 在 盐 酸作 用下 溶解 反 应机 理如下 ： 一 ， （ ） 产 生 的 气 体具 有高度 腐蚀性 ； ） 水解 阶段 需要 吸收大 量 的热 ， 成高成本 ； ） 造 一些不 水解 的杂质 离子 ， ） 如钙 和钠等 ， 对工 艺 有影 响 。 一 （ ， ） 。 （ ） 随后 ， 等 研 究 指 出 ， 工艺 ， 在 中， 通过 加 入硫 酸 、 氯化 钙 ， 制 温度 等可 使铁 离 控 子转 变为容 易除 去且

2、稳定 的赤 铁矿 。反应 如下 ： （ ） ， ， 研 究 指 出 ， 些 红 土 矿 石 中 的 等 。 一 镍 和钴 可用低 浓度 盐 酸 很 容易 浸 出， 另一 些 矿 而 石 中的镍 则需要 较 高浓度 的盐酸 才可浸 出 。用高 浓 度 盐酸 浸 出 ， 红土 矿 中 的大量 杂 质 离子 ， 镁 、 如 铁 等进 入溶 液 ， 响后续 处理 。所 以 ， 影 提取工 艺首 先 要解决 的是 把 从 溶液 中蒸 馏 出来 ， 其次 是 水 解 除去 铁 。水 解 时 ， 压 下 ， 度 要 高 于 常 温 ， 与高 温水 解 相 比， 要更 少 的热 量 ， 这 需 因 而大大 简

3、化 了工 艺 流 程 。由 于盐 酸 的蒸 汽 压 高于浓 盐水 ， 体 可 以很 容 易 蒸馏 出来 。此 气 过程促 进 了铁离子 的水解 ， 而形成 晶体赤铁 矿 。 从 生产工 艺流 程如 图 所示 。 红 土镍矿 ） 。 （ （ ） 浸 出工艺 中的技术 问题 工 艺使铁 最终 以赤铁 矿形 式沉 淀下 ） 来， 这是 铁 的更 稳 定形 式 ， 且容 易 处理 ， 不 能确 但 定其 是 否有 商业 价 值 。 ， 等 指 出 ， 回收 赤铁 矿会 产生大 量 的酸 ， 需要镁 砂 中和 ， 一工序 这 在 经济上 是不 可行 的 。 等 出 ， ， 指 喷雾 焙 烧 高温 水解在

4、 相对低 温 范 围内是 可 行的， 但成 本较 高 。为 确保 良好 的热 回收 ， 问题 此 需进 一步 研究解 决 。 要 集 中解 决高 耐腐蚀 材料 的使用 和氯化氢 ） 气体 的排 放控制 问题 。 使 高温水 解变 为常 温水解 ） 。 生 物 浸 出 工 艺 生 物 浸 出 工 艺 简 介 生物 湿法冶 金是微 生物 学与湿 法冶金 的交叉 学科 。一 方面 ， 物湿 法 冶 金 投 资少 ， 本 低 ； 生 成 另 一方面 ， 国的 环保 要 求使 得 一 些 常规 方 法难 各 以满 足 ， 因而生 物湿法 冶金 工艺备 受重视 。目前 ， 生 物冶金 研究 已取得 了长

5、足进展 。 细菌浸 出红 土镍 矿 的影 响因 素进 对 行 了研究 。细菌的数 目、 值 、 矿浆浓度及细 菌的 培养基对 红土镍矿 中镍 的浸 出率有着 重要影 响 。 对某些 真菌 的衍 生 物 浸 出红 土 矿 中 图 浸 出 工艺 流 程 ” 的镍 进 行 了研 究 。红 土 矿样 取 自印 度 ， 磨 至 以 下 ， 化 学 成 分 （ 量 分 数 ， ） 其 质 为 ： ， ， ， ， 工 艺 中 铁 的 浸 出 反 应 机 理 铁 离子 是最大 的杂 质 ， 对其 进行 预处理 ， 如焙 烧， 可使 铁变 得 相对 惰 性 ， 否则 大 量铁 被浸 出 ， 导 致 酸耗 增 加

6、 。 ， 。应 用 工 艺 ， 等 。 将 ， ； 主要 矿物 为针铁 矿 、 赤铁 矿 与石英 ， 与针 铁 矿 结合 。从 矿 石新 鲜 断 面 分 镍 离 出真菌 菌株 ， 含镍 高 的马 铃薯 葡 （ 在 培 养 基 中 培 养 ， 株 经 鉴 别 为 黑 曲 霉 ） 菌 （ 。在 温度 、 ） 矿浆 浓度 值 保持 在 之 间 ， 度保 持在 温 左右 ， 反应 最后 浸 出液 中铁 的质 量浓 度 降低 ， 第 卷第 期 蒋 继波 ， ： 等 红土镍 矿湿 法冶 金工 艺研究 进展 转速 件下 ， 、 条 经过 ， 浸 出率 镍 达 ， 钴浸 出率达 ， 而铁 浸 出率 却很低 。

7、 生物浸 出工 艺 中镍 、 的浸 出反应 铁 细 菌浸 出红土 矿是 利用 微生物 自身 的氧化 或 硫 矿浆先 在硫 化反应 器 中硫化 （ ， ， 汽加 热） ， 蒸 然后 在 氧 化 反应 器 中 氧化 （ ， 空 气氧 化 ） ， 溶 于 矿 ， 镍 浆 ， 用铁 粉置换 。 可 酸 溶 络 合 浸 出 法 。 一 还 原特性 ， 矿物 的某些 组分 氧化还 原 ， 使 从而 与原 矿 物分离 口。 。 埃利 斯认 为 ， 些异养 生 物 ， 真菌黑 曲霉 和 某 如 些 微生 物在 其生 长繁 殖过程 中能衍生 出有 机 酸 ， 柠檬 酸 、 酸 、 石酸 、 如 草 酒 氨基 酸

8、等 。凡 能与 大肠 杆菌 对葡 萄糖代 谢 的末端 产物分 别是 己二 酸 和 甲酸 ， 们是 在 酸 性 溶 液里 的有 效 还 原 它 。 剂 。其反应 机理 如下 ： 。 一 这些 有机 酸生 成络 合物 的金属 均能 被这 些微生 物 浸 出 。与 自养 微 生 物 不 同 ， 养 微 生 物要 求 含 有 异 机物 的培 养基 ， 因而 培养成 本较 高 ， 何得 到廉 价 如 代用 品是 今后重 要 的研究 内容 。 （ ） 。 ， 一 结 束 语 红 土镍 矿 湿 法 冶金 工 艺 无 论 从 环 境 保 护 角 度 ， 是 经 济角 度 考虑 ， 还 都表 现 出 了强 大

9、的优 势 。 尤 其是 还 原 焙 烧一 浸 工 艺 （ 和 加 压 酸 浸 氨 ） 工 艺 （ ）已 不 同 程 度 地 实 现 了 工 业 化 。 工 艺 ， 压 硫 酸 浸 出 工 艺 ， 常 工 艺， 生物 浸 出工 艺 ， 内研 究 的 比较 少 。还 原 焙 国 烧一 酸浸 （ 亚硫 酸 浸 出） 艺 ， 化焙 烧一 浸 工 艺 、 工 硫 水 水热工 艺 ， 究 的也很 少 ， 研 但是这 些方 法无 疑对 以 后 的研 究 赋予 了重 要启 示 。相 信 ， 随着 科 技 的发 展， 这些 方 法将会 发挥 重要 作用 。 参考文 献 ： ， （ ） 翌 计 生 物 浸 出工

10、艺 中 的 技 术 问 题 （ ） 反 应速 度慢 ， ） 生产 效率低 ； 受 环境 影 响 比较 大 ， 菌对 环境 的适 应性 ） 细 和耐 热性 较差 ； 在炎热 干旱 地 区 ， 的蒸发也 是 一 水 个 问题 ； 可 用 于 红土 镍 矿浸 出的 细菌 较 少 ， ） 目前 研 究较 多的 细菌为 黑 曲霉 。 针 对 以 上 问 题 已 开 展 了 一 些 研 究 ， 为 可 以 认 采 取 的措施有 ： 入特殊 添加 剂 ； 过 电场 、 场 、 加 通 磁 超 声波 等 的作 用 强 化浸 出过 程 ； 遗传 工 程 方 面 从 开展研 究 ， 过基 因工程 得到性 能优 良

11、的菌种 ； 通 机 械活化 。但是 ， 这些 措施 并没有 取得 理想 效果 ， 还 ， ： ， （ ） 刘 大 星 镍 红 土 矿 中 回 收 镍 、 技 术 的 进 展 有 色 金 从 钴 属 ： 炼 部 分 ， ： 冶 （ ） 需要 进一 步探索 。 其 他 浸 出 工 艺 还原焙 烧一 酸浸 （ 亚硫 酸浸 出 ） 法 矿石 在 。 还 原 焙 烧 ， 后 用 下 然 溶 液浸 出 ， 浸 出率 为 ， 镍 铁浸 出率 为 。如 用 溶 液 浸 李小 明 ， 琳 ， 仕 良 土 镍 矿 处 理 工 艺 探 讨 铁 合 金 ， 唐 刘 红 （ ）： 任鸿 九 ， 立 川 色 金 属 提

12、取 冶 金 手 册 北 京 ： 金 工 王 有 冶 业 出版 社 ， 陈家 镛 ， 守 志 ， 家 骏 ， 法 冶 金 的 研 究 与 发 展 杨 何 等 湿 北京 ： 金工业出版社 ， 冶 出 ， 浸 出率 可达 ， 浸 出率为 。 镍 铁 矿 石 还 原 焙 烧 后 ， 亚 硫 酸 或 吹 人 的 水 浸 用 ， （ ）： ， 出， 也可 获得较 好 的效果 。 硫化焙 烧一 水浸 法 ， ： ， （ ）± 矿石 中加 入硫 化剂 ， 匀 后 于 下 硫 化 拌 焙烧 ， （ ） 分解 ， 不生成 硫酸 盐 ， 。 铁 而镍 生 成 硫酸 盐 ， 后用 水浸 出 ， 之 镍转 入

13、溶 液 。 水 热 法 ， ， ， （ ） ： 在矿浆 中加 入 适 量硫 磺 ， 成含 硫 矿 浆 。含 制 湿 法冶金 ， ， 年 月 ： ， ： ， ： ， （ ） ， ， ， ： ， ： ， ， ： ， ， （ ） ， ： ， ， ， ， ， ， ， ） （ ： ， ， ： 。 ， ： ， ： ， ， （ ）： ， ， ， ， ， ， ： ， ： ， ： ， （ ）： ， ， ， ， （ ）： ， ， ， ， ： ： ， ： ， ： ， （ ） ， ， ， ， ， ： ， ， ， ， ， ： ， （） ， ， ， ， ： ， ， ， ， ： ， ， ， ， ， ， ， ， ： （ ）

14、杨 显 万 ， 定 蕃 法 冶 金 京 ： 金 工 业 出 版 社 ， 邱 湿 北 冶 ： ， ， ， ， 】 ， ， （ ）： ， ， ， ， ， ， ： ： ， ： ， ， ）： （ ， ， ： ， ： ， ， ， ， 第 卷第 期 蒋 继波 ， ； 等 红土镍 矿湿 法冶 金工 艺研究 进展 。 （ ， ， ， ， ） （ ， ， ， ） ： ， ： ； ； ； 用 嗜酸 氧化亚铁 硫杆 菌 （ 从 硅酸 盐一 灰石 矿石 中溶解 铀 ） 磷 等 研 究 了印 度 低 品 位 硅 酸 盐一 灰 石 铀 矿 石 的 生物 浸 出。矿 石 中含 磷 。 。和 铁及 少量 贱金 属 。 用采

15、自矿 山的 用 于产 生氧 化 剂铁 离子 的 富含 嗜 酸 氧化 亚铁 硫 杆 菌 （ ） 茵液提取 铀 。考察 了矿 石粒度 、 浆 密度及 浸 （ 的 矿 出剂 等参 数 的影响 。对 于粒度 小 于 的矿石 ， 的最 大生物 溶解 率为 。在矿 浆 密度 铀 和 、 矿石 粒度 小于 、 出 、 出剂 浸 浸 一 温度 、 条件 下 ， 的 生物 回收率 为 。 铀 在 为 矿 浆 密度 、 出 、 浸 条件 下 ， 的铀 生物 回收 率峰 值 出现 在 氧 化还 原 电位 范 围 内。铀 的生物 溶解 率与矿 石表 面发 生的 生物一 学反 应 而产 生的铁 离子 有关 。研 究结果

16、 表 化 明 ， 菌对铀 的浸 出通过 间接机 理发 生作 用 。 细 丽霞 摘 译 自 ， ： 张 ） （ ） ） 用 三聚 氰胺一 甲醛一 硫脲 （ ） 螯合 树脂 分离 回收钯 （ ） 等 用三聚氰 胺 、 甲醛和硫 脲 在 水 溶 液 中通过 化 学反 应合 成 了一 种 螯合 树 脂 三聚 氰胺一 甲醛一 硫脲 （ ） 脂 ， 究 了用 这 种 螯合 树 脂 从 铜 （ 和 锌 （ 贱 金 属 离子 中分 离和 回收 钯 树 研 ） ） （ 。考察 了批 式法 的初 始 酸度 、 属 离子 的吸 附容量 及塔 式 法 的吸 附、 洗 、 离 因素和 金 属 离子 的 ） 金 淋 分 柱吸 附容量 。最佳初 始 酸度 为 一 树 脂 对 钯 （） 附 容 量 为 ） 。 吸 （ ， 对 铜 （） 附 容 量 为 ） 对 锌 （ ） 吸 附 容 量 为 （ 吸 （ ， 的 ） 。另外 ， 脂 的质子化 （ ） 树 容量 为 。研 究结 果表 明 ， 树脂 上