硫化镍矿的湿法冶金-氯化浸出工艺-1概述

硫化镍矿的湿法冶金氯化浸出工艺——概述甘肃有色冶金职业技术学院魏建华1主要内容氯化浸出工艺2氯化浸出工艺简介3氯化浸出工艺优点氯化浸出工艺概述一、氯化浸出工艺

氯化浸出是指在水溶液申进行的湿法氯化过程，即通过氯化使高镍鋶中的镍、钴、铜等呈氯化物形态溶解的过程。由于氯和氯化物化学活性很高，生成的氯化物溶解度大，对杂质的络合能力又较强，因此在常温、常压下，氯化浸出就能达到在其他介质中必须加温、加压下才能达到的技术指标。根据浸出剂的种类不同，高镍鋶氯化浸出分为两种，即盐酸浸出和氯气浸出。二、氯化浸出工艺简介1.盐酸浸出法盐酸浸出法处理高镍锍是鹰桥镍矿业公司研制的工艺，用来处理细粒高镍锍。盐酸是一种强酸，能够与多种金属、金属氧化物以及某些金属硫化物作用，生成可溶性的金属氯化物。因而盐酸浸出法具有以下显著特点:

二、氯化浸出工艺简介1.盐酸浸出法1)盐酸浸出过程有一定的选择性。用盐酸浸出高镍锍的过程可用下列反应式表示:MeS+2H+=Me2++H2S在盐酸浸出时，不同的金属硫化物要求不同的平衡pH值。FeS、Ni3S2、CoS的平衡pH值较高，用盐酸就能浸出。对于平衡pH值较低的金属硫化物，如Cu2S、CuS以及铂族金属则很难被盐酸浸出。因此磨细后的高镍锍用盐酸浸出时，镍、钴能选择性地溶解，而铜和铂族金属则留于浸出渣中。二、氯化浸出工艺简介1.盐酸浸出法2)在浸出液中，除镍以外，大多数金属离子都能与Cl-络合成络阴离子，如CoCl42-、FeCl4-、CuCl42-，镍则不形成络阴离子。利用这一特性，可以用胺类溶剂萃取，分离镍与其他金属离子。应用盐酸浸出和萃取净化相结合的工艺，可以简化工艺，并提高金属的回收率。二、氯化浸出工艺简介1.盐酸浸出法3)浸出液中氯化镍的溶解度随盐酸浓度的增高而降低，因此，可用向浸出液中鼓入氯化氢来提高盐酸浓度的方法，不用中和即可沉淀出氯化镍，从而使整个浸出系统始终保持高酸度，可以在不高于70℃的条件下进行浸出操作，仍可获得高的浸出率。二、氯化浸出工艺简介1.盐酸浸出法

4)鉴于浸出温度较低，与气体、液体、固体接触的设备、管道都可采用普通橡胶防腐。高镍锍盐酸浸出工艺包括高镍锍盐酸浸出、溶剂萃取净化、氯化镍结晶和制取金属镍等工序。二、氯化浸出工艺简介2.氯气浸出法加拿大鹰桥镍矿业公司运至挪威克里斯蒂安松精炼厂的高镍锍，全部都被破碎、磨细至-100目，其中粗颗粒用氯气浸出法处理。克里斯蒂安松精炼厂的年生产能力为43200t镍，其中用氯气浸出法生产的镍占总生产镍量84.2%，为36400t。在酸性水溶液中通入氯气，使物料氯化溶出的过程称为氯气浸出。氯气是一种强氧化剂，其氧化-还原电位很高。氯在水溶液中还会水解生成盐酸及次氯酸，次氯酸有比氯更正的氧化-还原电位。因此，用氯气浸出高镍锍时，高镍锍中的镍、钴、铜等贱金属和金、银、铂、钯等贵金属都会氯化进入溶液。二、氯化浸出工艺简介2.氯气浸出法在工业实际应用中，往往并不要求将全部贵贱金属同时氯化进入溶液，如克里斯蒂安松精炼厂在处理普通高镍锍时，仅要求钴、镍氯化进入溶液，而铜及贵金属留于浸出渣中；但在处理南非含贵金属高的高镍锍时，则要求镍、钴、铜等贱金属氯化进入溶液，而贵金属留于浸出渣中。由于镍、钴等贱金属的氧化-还原电位较负，而铜、贵金属的氧化-还原电位较正，因而利用两者电位的差异，选取适宜的电位进行浸出，可以达到上述选择性浸出的目的。二、氯化浸出工艺简介2.氯气浸出法在氯气浸出过程中，溶液的氧化-还原电位随着氯气的通入而上升，并随着高镍锍的加入而下降。因此，只要控制溶液的通氯速度和高镍锍的加入速度，就可以把溶液的氧化-还原电位挖制在适宜的范围内。要求保持多高的氧化-还原电位，取决于高镍锍的化学、物理性质，以及要求浸出哪些金属而定。二、氯化浸出工艺简介2.氯气浸出法镍、铜浸出率与氧化--还原电位的关系如图所示：当控制氧化-还原电位为315mV时，镍的浸出率为80%，铜的浸出率为15%。降低电位，浸出率降低，但已浸出进入溶液中的镍铜比值提高。如控制氧化-还原电位为280mV时，镍的侵出率为78%、铜的浸出率只有5%。二、氯化浸出工艺简介2.氯气浸出法升高电位，浸出的镍、铜量增加，但镍比铜优先浸出的选择性越来越差。如当控制电位在350mV时，镍的浸出率为90%，铜的浸出率也达到40%。当处理含铜低的高镍锍时，比较容易做到镍比铜优先浸出，因此，可以将电位控制稍高。高镍锍浸出的电位下限为250mV，电位低于此值时，溶液中没有足够数量的二价铜离子，浸出过程进行得就极其缓慢。250mV的下限是根据普通高镍锍成分确定的，如果处理一种新的高镍锍时，电位下限需要通过试验确定。二、氯化浸出工艺简介2.氯气浸出法鹰桥镍矿业公司用氯气浸出法处理粗粒高镍锍的工艺，主要包括氯气浸出、净化和镍电积等主要工序。三、氯化浸出工艺优点

氯化精炼工艺具有以下优点:（1）氯气选择性浸出采用常压低酸操作。（2）由于氯气的强氧化作用和Cu+

/Cu2+的催化作用化学反应速度快，浸出过程可在沸点下自热进行，能耗低，蒸发水量大，有利于整个工艺的水平衡。（3）镍钴的回收率高，富镍液含铜低，一次浸出液可实现铜镍的深度分离。（4）镍钴氯化物的溶解度高，所以净化溶液量少，仅为传统净液方法液量的1/6~1/10。浸出液便于采用先进的溶剂萃取净化。各金属分离彻底，操作简便，回收率高，消耗少。

三、氯化浸出工艺优点

氯化精炼工艺具有以下优点:（5）原料中硫化物的硫被氧化成元素S，无SO2污染和酸不平衡的问题。（6）由于氯化镍溶液电阻率低，镍电积可采用较高的电流密度，槽电压相对较低，电镍质量好，阳极析出的氯气可返回浸出工序循环使用，辅助材料消耗少。（7）生产过程可以实现较高的机械化和自动化。