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摘要:随着硫化镍资源的逐步减少,占全球镍资源约75%的红土镍矿已经成为各国开发的重点。湿法冶金工艺是处理低品位红土镍矿的主导方法,但现有的湿法工艺由于流程长、成本高、回收率低等缺陷而亟待改进。加压酸浸法处理低品位红土镍矿具有镍浸出率高,铁、铝与镍可以实现在浸出过程中初步分离等优点,而受到关注。一种由磺酸类萃取剂HA和脂类中性萃取剂B组成的新型协同萃取体系能实现从低浓度含镍酸性水溶液中选择性萃取Ni,实现Ni与Fe、Cr、Mn、Mg、Ca、Al、Si等杂质的高效分离,此技术正在研究和开发中。因此,为了降低生产成本、高效利用红土镍矿资源和减少环境污染,本文在现行研究的基础上,提出了硫酸加压浸出-从浸出液直接萃镍的方法处理红土镍矿。本文对比研究了红土镍矿常压硫酸浸出和加压硫酸浸出,试验考察了酸矿比、浸出温度、浸出时间、浸出液固比、矿石粒度等因素对浸出效果的影响。试验结果表明,在酸矿比、液固比等相近的条件下加压浸出能获得更高的镍浸出率和更好的浸出选择性。酸矿比和浸出温度是对加压浸出影响最大的两个因素,升高温度可使镍浸出率提高、降低铁浸出率和浸出液中铁的浓度;镍的浸出率随着酸矿比的增加而提高,但过高加酸量会使耗酸量增加,并且抑制铁铝的水解沉淀。实验得到加压浸出的最优条件为:酸矿比0.5:1,浸出温度260℃,浸出时间0.5h,浸出液固比L:S=2:1,在此条件下镍浸出率达91%,铁浸出率仅为7.21%。萃取实验考察了萃取剂组成、平衡pH、萃取时间、萃取温度及相比对镍萃取的影响。试验结果表明在有机相组成为HA0.5mol·L-1+B1mol·L1+磺化煤油,料液pH2.6,有机相皂化率60%,萃取时间5min,温度30℃,O:A=1:1的最优条件下,镍的单级萃取率达到96%。通过等相比法测定了该有机相的萃镍饱和容量达10.55g·L-1,并绘制其萃取等温线。采用相比O:A=1:2,在优化条件下对浸出液模拟了5级逆流萃取,Ni萃取率达到99%以上。负载有机相使用稀酸洗涤后,按反萃优化条件:时间10min、相比O:A=6:1、温度30DC、H2SO4浓度100g·L-1,模拟了4级逆流反萃,镍的反萃率超过98.5%,反萃液Ni浓度达到40g·L-’,萃取-洗涤-反萃过程中Fe、Al、Ca、Cr、Zn、Mg、Mn去除率均达到99%以上。红土镍矿加压浸出-直接萃取提镍工艺具有流程短、镍回收率高、成本低的特点,具有广阔的工业应用前景。