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文档简介
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
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