硫化镍矿氧压浸出试验研究

以陕西某地平均品位5.708%的硫化镍精矿为原料, 采用高温氧压直接浸出工艺, 制备粗氢氧化镍。研究了浸出时间、氧分压、添加剂用量、温度、液固比、酸度等因素对镍浸出率的影响。结果表明, 氧压浸出最佳工艺为: 浸出时间8 h、氧分压1.6 MPa、木质素磺酸钠加入量为矿量的3%、浸出温度150 ℃、液固比2∶1、酸度100 g/L, 此时镍浸出率平均达到96.32%。     

硫化镍精矿-软锰矿在酸性条件下的协同浸出

目前硫化镍矿的湿法冶金工艺大多存在着能耗较大、反应设备要求高等不足,同时软锰矿由于还原成本较高、污染较大,未得到充分利用。为了改善现状,实现这两种矿物中有价金属的清洁高效回收,研究基于两矿浸出法,采用常压酸浸工艺,以硫化镍精矿和软锰矿分别作为浸出过程中的氧化剂和还原剂,通过考察浸出条件对渣率和镍、锰、铜金属浸出率的影响,开展硫化镍精矿和软锰矿的协同浸出试验研究。结果表明,在浸出温度为110℃、硫化镍精矿与软锰矿质量比为1∶1、初始酸浓度为210g/L、液固为4∶1、浸出时间为10h的条件下,镍的浸出率为88.65%、锰的浸出率为93.26%、铜的浸出率为72.10%。浸出过程产生污染较小,浸出效果好,经济效益显著。研究对硫化镍矿和软锰矿的湿法冶金具有重要的意义。     

硫化镍精矿-软锰矿在酸性条件下协同浸出试验研究

目前硫化镍矿的湿法冶金工艺大多存在着能耗较大、反应设备要求高等不足,同时软锰矿由于还原成本较高、污染较大未得到充分利用。为了改善现状,实现这两种矿物中有价金属的清洁高效回收,本研究基于两矿浸出法,采用常压酸浸工艺,以硫化镍精矿和软锰矿分别作为浸出过程中的氧化剂和还原剂,通过考察浸出条件对渣率和镍、锰、铜金属浸出率的影响,开展硫化镍精矿和软锰矿的协同浸出试验研究。试验结果表明：在浸出温度为110 ℃,硫化镍精矿与软锰矿质量比为1:1,初始酸度为210 g/L,液固为4:1,浸出时间为10 h的条件下,镍的浸出率为88.65%,锰的浸出率为93.26%,铜的浸出率为72.10%。浸出过程产生污染较小,浸出效果好,经济效益显著。该研究对硫化镍矿和软锰矿的湿法冶金具有重要的意义。     

用氧化还原浸出法水冶处理锰结核

以浸出速率、浸出反应、化学计量和试样静电位测定的实验结果为根据,从热力学和动力学方面研究了用氧化、还原浸出法水冶处理锰结核和硫化镍混合矿的可行性。实验结果摘要如下:1.由NiS和MnO_2混合矿浸出时,NiS的氧化浸出率和MnO_2的还原浸出率随盐酸浓度和溶液温度的增加而增加。但是,浸出率与溶液的搅拌速度无关。从NiS和MnO_2混合物中浸出的镍和锰离子,随NiS/MnO_2克分子比的增大而增加;2.锰结核和Ni_3S_2混合物中的锰结核还原浸出率较NiS和锰结核混合物大;3.硫化镍氧化浸出反应是同时形成硫酸盐离子和元素硫的一种反应;4.从热力学考查和试验研究得出结论:氧化-还原浸出法是适用于处理锰结核的水冶新工艺。     

以硫化钙为还原剂焙烧还原提取锰除尘灰中的锰

研究了以硫化钙为还原剂焙烧还原提取锰除尘灰中的锰, 考察了焙烧时间、焙烧温度、物料配比、搅拌速率、浸出温度、液固比、浸出时间和H₂SO₄浓度对锰除尘灰中锰及铁浸出率的影响。结果显示, 焙烧还原工艺最佳条件为：锰除尘灰与还原剂硫化钙质量比4.12∶1、焙烧还原温度600 ℃、焙烧还原时间1.0 h, 酸浸工艺最佳条件为：搅拌速率300 r/min、H₂SO₄浓度3 mol/L、液固比8∶1、浸出温度80 ℃、浸出时间25 min, 最佳工艺条件下锰、铁浸出率分别为98.18%和76.83%。     

碳热还原—浸出法回收废旧锂电池中的镍、钴、锰

废旧锂离子电池正极材料含有大量的有价金属且市场拥有量大,目前的回收工艺具有流程长、酸消耗高、锂的直收率低等问题。利用价格低廉的工业焦粉与三元正极材料混合加热可以实现粘结剂和正极材料的有效分离,同时将正极材料还原回收。通过碳热还原将废旧锂离子电池正极材料中的锂转化为可溶性碳酸盐,首先利用水浸过程分离出锂,接下来采用硫酸浸出工艺对废旧锂离子电池正极材料中的镍、钴、锰三种元素进行浸出,研究了碳热还原条件和水浸条件对锂浸出的影响,最后将水浸渣进行硫酸浸出分离镍、钴、锰。结果表明,在碳热还原温度650℃、还原时间100min、水浸温度25℃、水浸液固比(mL/g)12、搅拌速度100r/min、水浸时间120min时,锂的浸出率达到最大,为91.61%;在硫酸浓度2.0mol/L、搅拌转速为200r/min、液固比(mL/g)为9、浸出温度75℃、浸出时间90min时,可以获得一个较优的镍、钴、锰浸出率,此条件下的镍、钴、锰浸出率分别为95.83%、96.22%、98.02%。碳热还原—水浸—硫酸浸出工艺是一种较为高效的回收三元废旧锂离子电池中有价金属的工艺。     

催化剂组合对低品位原生硫化铜矿细菌浸出的催化效应

通过摇瓶实验,研究了活性炭、Ag+及Fe2+组合对低品位原生硫化铜矿细菌浸出的催化效应。研究表明:在细菌浸出的初始阶段,添加活性炭、Ag+及Fe2+组合可以进一步提高铜的浸出速度及浸出率,其浸出效果比单独添加活性炭或Ag+要好,其中浸出效果最好的是3.0 g/L活性炭+2.0mg/L Ag++8.0 g/L Fe2+组合,在浸出168 h后,铜的浸出率可达到83%,其次是3.0 g/L活性炭+2.0 mg/L Ag+组合,浸出310 h后,铜的浸出率可达到80%。而单独添加3.0g/L活性炭或2.5 mg/L Ag+,在浸出310 h时,铜的浸出率分别为62%和20%。控制550~640 mV的低氧化还原电位条件有利于细菌浸出低品位原生硫化铜矿中的铜。     

活性炭与银离子组合催化低品位原生硫化铜矿细菌浸出的效应

为了进一步提高永平铜矿低品位原生硫化铜矿细菌浸出的效果,通过试验,研究了活性炭与银离子组合催化低品位原生硫化铜矿细菌浸出的效应。研究表明,在细菌浸出的初始阶段,添加活性炭与银离子组合可以进一步提高铜的浸出速度及浸出率,其浸出效果比单独添加活性炭或银离子要好,其中3.0g/L活性炭与2.0 mg/L银离子组合最有利于铜的浸出,在浸出310 h时,铜的浸出率可达到80％,而单独添加3.0g/L活性炭或2.5 mg/L银离子,在浸出310 h时,铜的浸出率分别为62％和20％;控制600～650 mV的低氧化还原电位条件更有利于细菌浸出低品位原生硫化铜矿中的铜。     

金精矿/软锰矿联合浸出提取金、锰工艺研究

以湖南黄金洞高砷高硫金精矿为原料, 开展了金精矿/软锰矿联合浸出提取金、锰新工艺研究。两矿氧化还原浸出, 可同时实现软锰矿还原浸出与黄铁矿、毒砂氧化分解。两段氧化还原浸出条件为: 两矿比5.4∶1, 酸矿比0.98∶1, 温度90 ℃, Ⅰ、Ⅱ段浸出时间分别为4 h和24 h, 在此条件下锰浸出率大于95%, 黄铁矿、毒砂分解率达到了99%; 氧化还原浸出渣金氰化浸出率随黄铁矿、毒砂氧化分解率提高而提高, 但在硫化矿几乎完全氧化分解情况下, 仅为70.56%, 有待进一步查明原因, 从而优化氰化浸出工艺条件。     

低品位硫化镍矿选矿中矿加压浸出试验研究

进行了低品位硫化镍矿选矿中矿的加压浸出试验研究,重点考察了初始硫酸用量、氧气压力、浸出温度、浸出时间、搅拌速度和液固比对镍浸出率的影响;在最佳工艺条件下,浸出渣中镍含量平均为0.082%,镍浸出率平均为93.35%。     

红土镍矿常压还原浸出试验研究

采用还原酸浸工艺浸出过渡型红土镍矿中的有价金属镍、钴、铁、镁,考察了浸出时间、温度、酸矿比、液固比、还原剂铁粉用量对有价金属浸出率的影响。结果表明,适宜的还原浸出条件为:浸出时间6 h、温度80 ℃、酸矿比1.0、液固比5∶1、还原剂铁粉加入量为原矿质量的20%、搅拌速率400 r/min,此时有价金属镍、钴、铁、镁浸出率分别为73.25%、68.97%、68.93%、67.45%,浸出效果较好。     

云南某红土镍矿酸浸试验研究

研究了用硫酸从云南某红土镍矿中浸出镍,考察了酸矿质量比、液固比和浸出时间对镍浸出率的影响。针对原矿性质特点,确定采用酸矿质量比为0.6∶1,液固比为3∶1,浸出时间为24 h的浸出工艺条件,最终可获得镍浸出率为88.48%的良好指标。研究结果表明该红土镍矿在常温常压下,采用硫酸浸出工艺是可行的,为该红土镍矿的综合利用开发了新途径,具在一定的推广应用价值。     

稀盐酸溶液还原浸出红土镍矿的研究

研究了使用抗坏血酸作为还原剂, 用稀盐酸溶液浸出红土镍矿的工艺条件。在使用还原剂抗坏血酸加入量与矿料质量比为0.3、矿料粒度0.15 mm、酸料质量比2.7、浸出温度60 ℃、浸出时间1 h、固液比1∶4、搅拌速度300 r/min的条件下, 镍的浸出率可达到95%。     

废旧三元锂电池回收中间产物铝渣的资源化研究

采用氢氧化钠碱浸-碳分工艺处理废旧电池回收中间产物——铝渣, 实现了废渣中的镍钴锰与铝分离并分步回收。结果表明, 在反应温度200 ℃、氢氧化钠浓度6 mol/L、苛性比为5、碱浸5 h条件下, 碱浸液中铝浸出率可达97.70%, 镍钴锰浸出率小于0.23%; 碱浸渣经浸出-除杂-萃取后, 得到Ni、Co、Mn含量均大于100 g/L, Fe、Al含量均小于0.001 g/L的纯净硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰溶液, 从而实现废旧三元锂电池中铝与镍钴锰的资源化高效回收利用。     

红土镍矿酸浸废水中铁镁分离与回收利用

以红土镍矿酸浸产生的废水为原料,采用氧化-中和水解法沉淀铁,氢氧化钙沉淀法沉镁制备无机填料,为红土镍矿酸浸废水中有价金属的回收利用提供依据。研究了沉铁过程中温度和反应终点pH值对沉铁率及镁损失率的影响,获得适宜的沉铁条件为:温度40 ℃、pH=4.0,此时沉铁率可达99.86%,镁损失率约为2%。同时研究了沉镁过程中反应时间、反应温度、搅拌速度、镁钙摩尔比对镁沉淀率和钙利用率的影响,结果表明:温度50 ℃、搅拌速度300 r/min、反应时间2 h、镁钙摩尔比1∶1.2时,沉镁率可达99.53%,钙利用率为96.46%。采用XRD和SEM分析了沉镁产物的组成和结构,表明其为[Mg(OH)₂-CaSO₄·2H₂O]混合物,可用作无机填料。     

硫酸化焙烧-浸出法处理镍红土矿工艺研究

采用硫酸化焙烧-浸出法,对从镍红土矿中提取镍、钴进行了实验研究.主要考察了酸料比、含水率、焙烧温度、焙烧时间及活化剂加入量等因素,对红土矿中镍、钴、铁浸出率的影响.结果表明,在酸料比为0.4、含水率为40%及活化剂Na2SO4加入量为2~3 g的条件下,采用在400℃下预焙烧20 min,再在700℃下焙烧90 min,在80℃下搅拌水浸1 h,镍的浸出率为85%,钴的浸出率为95%,铁的浸出率在5%以下     

印尼某红土镍矿常压浸出实验研究

以印尼某地红土镍矿为原料,考察了浸出时间、浸出温度、硫酸浓度、液固比等因素对硫酸常压浸出镍、铁的影响。结果表明,硫酸浸出红土镍矿的适宜工艺参数为: 初始硫酸浓度300 g/L、液固比6∶1、搅拌速度300 r/min、浸出温度85 ℃、浸出时间240 min,此优化条件下红土镍矿中Ni浸出率97%,Fe浸出率83%。对浸出渣进行XRD、SEM分析表明,红土镍矿晶型较稳定,浸出后形貌无较大变化; 浸出渣主要成分为铁氧化物、硅氧化物和铁酸镍、铁酸镁。     

硫酸镍钴溶液中萃取除镉的试验研究

研究用萃取法从硫酸镍钴溶液中脱除镉。实验采用10 %N235 + 5 %TBP+85 %煤油的油相为萃取剂，稀硫酸为洗涤剂，氢氧化钠溶液为反萃剂。实验结果表明，萃取的最佳条件是：添加氯化钠的量为18 g/L，油水比为1:2、常温萃取5 min，三级逆流萃取率达99.4 %。反萃的最佳条件是：氢氧化钠溶液浓度为120 g/L、油水比为4:1、常温反萃5 min，反萃率达到98.0 %，实现了镉从硫酸镍钴溶液中脱除的目的。     

红土镍矿常压盐酸浸出工艺及其动力学研究

采用盐酸在常压下浸出红土镍矿, 考察了矿石粒度、酸料比、反应温度、反应时间、固液比、氯离子浓度对镍、钴、锰等金属浸出率的影响, 得到了该实验下的优化条件为:矿石粒度为0.125～0.15 mm、酸料比为3∶1、反应温度80 ℃、反应时间1 h、固液比为1∶4、不外加氯化盐。在优化条件下的浸出结果表明, 各金属的浸出率分别为Ni 86.9%、Co 67.8%, Fe 86.5%、Mn 80.1%、Mg 58.5%、Cr 72.6%。对不同反应温度下的镍、铁的浸出率-时间曲线进行拟合, 结果表明该浸出过程不符合广泛采用的收缩核模型, 而用Avrami方程拟合则很好地符合其线性关系。浸出过程中镍、铁的活化能分别为72.125 kJ/mol和88.566 kJ/mol。