含镍硫化物湿法冶金技术应用及研究进展

随着新型电动汽车和插电式混合动力汽车的批量生产,镍的需求将出现激增态势。湿法冶金技术在处理低品位、复杂难选的硫化镍矿或火法冶炼镍中间产品等资源方面具有优势。文中对氨体系加压浸出、酸体系加压浸出、氯化浸出、常压浸出及生物浸出工艺分别从原料特性、工艺特征、过程化学、工业实践、研究现状等角度进行了分析。高镍锍酸体系加压浸出工艺在镍湿法冶炼中占有重要地位,工艺较为成熟,应用也越来越广;氨体系加压浸出工艺在工艺方面仍有进步空间;含镍硫化物常压浸出和生物浸出工艺技术是未来的研究方向,但尚处于起步阶段。实际生产中,需要结合含镍硫化物资源特点、工艺适用性、市场产品需求等因素,因地制宜发展湿法冶炼提镍工艺。     

氯化浸出工艺在高镍锍浸出系统中的应用

讨论了高镍锍处理五种方法——传统的Hybinette工艺、硫酸加压浸出工艺、氯化浸出工艺、加压氨浸工艺及羰基法的优缺点及应用,重点论述氯化浸出工艺原理、过程及其工业生产应用情况。氯化浸出工艺具有流程简单、金属回收率高、电耗低、消耗少、低污染、加工费用低等优点,适用于新厂建设及老厂改造。     

镍精炼工艺比较及发展方向

本文比较分析了国内外镍冶炼企业采用的各种镍精炼工艺的技术特点,简要总结了金川镍精炼技术发展概况、取得突破的重大关键技术和金川镍精炼工艺存在的关键技术难题。结果表明:由传统硫化镍可溶阳极电解精炼工艺向硫酸浸出萃取分离电积精炼法或浓缩结晶法、氯化浸出萃取净化电积精炼法和羰基精炼法发展是镍精炼技术改进的主流方向。其中,羰基精炼法具有选择性最高、工艺流程最短、最容易实现自动化、环境最友好,节能降耗显著,关键技术均已突破的优点,是大型镍精炼企业镍精炼工艺改进的最优先方向。     

赞比亚某硫化镍精矿氧压酸浸研究

以赞比亚某铜镍矿浮选得到的硫化镍精矿为研究对象,采用加压湿法冶金工艺处理,研究镍、铜、铁的浸出行为,考察了浸出温度、硫酸用量、氧分压、液固比、反应时间等因素的影响。在200℃、硫酸用量每吨精矿100kg、氧分压0.5MPa、液固比4∶1、反应时间3h的优化条件下进行浸出,镍和铜的浸出率均大于99.5%。高温和高氧分压条件利于镍的浸出,镍浸出速度更快。维持上述条件不变,将氧分压增大到0.8MPa时,仅需浸出1.5h,镍的浸出率就可达到99%左右。     

镍精矿加压酸浸新工艺研究

研究了金川镍精矿加压一步全浸镍、钴、铜新工艺,浸出液中和除铜后萃取分离镍钴,镍、钴、铜的浸出率可分别达到99.5%、98%和98%以上。该工艺与硫酸选择性浸出相比具有金属浸出率高、分离彻底、易分别回收等优点。     

从高镍锍中选择性回收镍的试验研究

高镍锍-硫酸选择性浸出工艺包括常压浸出和加压浸出.通过浸出,Ni、Co转入溶液而Fe、Cu等杂质富集在浸出渣中.与镍同时浸出的钴用Cyanex272溶剂萃取分离或用黑镍去除,最终得到纯净的硫酸镍溶液,可用于生产硫酸镍或电积镍.     

镍钼矿湿法冶金研究现状

简单介绍了国内镍钼矿的经济价值、主要分布地区及矿物组成特点。指出了对镍钼矿采用传统焙烧-浸出的方法将带来严重的环境污染问题,并对镍钼矿现阶段主要的湿法冶金方法进行了简要的评析,指出镍钼矿的常压氧化浸出、加压氧化浸出、生物浸出中各类方法的优点与缺点。提出了镍钼矿湿法冶金工艺是镍钼矿冶炼的发展方向。     

高镍锍浸出渣高效清洁利用工艺

高镍锍是镍冶炼过程的重要中间产品,通过高镍锍可以使镍铁、电镍、硫酸镍等镍产品在市场中进行相互转化和维持平衡,对于镍产业的稳健发展具有十分重要的意义。高镍锍经湿法提镍后产生大量含镍、铜、钴及金、银、铂、钯等贵金属的浸出渣,具有巨大的综合利用价值。科研人员攻克了高镍锍浸出渣有价组分分离提取关键技术,实现了企业从最初的单一电解镍生产发展为镍、铜、钴和金、银、铂、钯等贵金属综合回收。近年来,在环保政策愈趋严格以及冶炼工艺低碳转型的形势驱动下,进一步提出了热压浸出降低渣含镍量、氧压浸出替代回转窑焙烧处理浸铜后渣、含钠高盐废水乏汽蒸发及资源化利用等技术对现有工艺进行优化升级和提质增效。本文主要介绍高镍锍浸出渣冶金工艺现状,剖析存在的问题,阐述改进工艺最新进展及其涉及的反应原理和工业实践情况,为相关企业提供参考。     

鹰桥镍精炼厂近期的改进

1975年,挪威鹰桥镍矿业公司开始将过去一直使用的Hybinette电解精炼法改为新的氯气浸出法来生产阴极镍。虽然1978年就完成了其电积系统的改造,但更进一步的重大改进直到1987年才完成。鹰桥精炼厂在完成了1985—1987年的重点扩建工程项目后,其镍的生产能力达到了54000t/a。氯气浸出法的主要原料为加拿大安大略省萨德伯里市的鹰娇冶炼厂和博茨瓦纳BCL公司塞莱比-皮克威冶炼厂生产的转炉高冰镍。进厂混合料典型成分为:Ni40—45%,CU25—30%,S20—22%,Fe2—3%和Co1.0—1.5%。此高冰镍经第一道工序氯气浸出再经一系列浸出-沉淀槽,镍被选择性地溶解出来,而高冰镍中所含的全部铜和硫实际上都以CuS形式存在于浸出渣中。为了改善从浸出渣中提镍,1986年,鹰桥在其氯气浸出法中又增加了一道高压釜处理工序。氯气浸出法得到的浓氯化镍溶液用下列工序进行净化:(1)沉淀铁和砷;(2)溶剂萃取钴及其他次要元素;(3)沉淀铅等残余杂质。这时,镍溶液可送入电解车间,用电积法生产各种镍产品。电解过程产生的氯气直接返回氯气浸出槽。负载的有机相经反萃和溶液净化后也可电积生产钴。含镍的硫化铜浸出渣在沸腾焙烧炉中进行死烧。回收的硫制成硫酸出售,焙砂用铜废电解液浸出,用电积法从中生产出阴极铜,再从铜浸出渣中回收各种贵金属和残余的贱金属。鹰桥氯气浸出法是非常通用的。即使在原料含杂质量波动范围很大的情况下,也能生产出纯度很高的金属来。     

“在兄弟刊物上”

我国镍冶金的发展与工艺技术进步/崔和涛等//矿冶.-1997,(2).-43～54 我国的镍冶金生产近30年来取得了巨大的发展,工艺技术的进步龙为突出。本文重点论述了我国镍冶金现有的电炉、闪速炉熔炼低冰镍—转炉吹炼高冰镍—铜镍磨浮分离—硫化镍阳极电解;高冰镍两段逆流硫酸选择性浸出—黑镍沉钴—电积;二次镍精矿制粒—沸腾焙烧生产氧化镍等工艺流程。同时,介绍了我国自行研究开发的高冰镍氯化精     

铜镍硫化矿冶金过程的铜镍分离与精炼方法探究

铜镍分离与精炼方法是镍冶金工艺中的关键问题。本文通过对传统的分层熔炼、磨浮分离及五种湿法选择浸出方法、羰基法进行简要分析对比,指出各种镍(铜)锍分离方法的优缺点。     

红土镍矿加压浸出工艺残积型红土镍矿中和试验研究

残积型红土镍矿是一种重要的红土镍矿,镁元素含量较高(10％～27％),在红土镍矿加压浸出项目中,通常用来中和加压浸出的矿浆,矿浆中硫酸浓度通常为30 ～ 50 g/L.但残积矿用量对镍、钴浸出率有较大影响,为了更好地利用残积型红土镍矿,本文进行了常规浸出试验和还原浸出试验.试验结果表明:随着残积矿用量的增加(液固比降低...     

红土镍矿堆浸试验

对澳大利亚红土镍矿进行两段逆流堆浸。考察了矿样粒度、浸出液酸浓度、浸出时间、堆高对镍浸出率的影响。结果表明,使用粒度为2～8mm的矿样,一段浸出使用二段浸出液,堆浸时间16天;二段浸出使用新配置的酸液浸出一段浸出渣,酸浓度为22%,堆浸时间60～70天,整个流程镍浸出率为80.28%。     

微波辅助硫酸浸出红土镍矿的研究

以红土镍矿为原料,研究了微波辅助硫酸浸出镍钴的工艺条件。考察了硫酸浓度、微波功率、微波温度、辐射时间、液固体积质量比对镍钴浸出率的影响。结果表明,在硫酸浓度3.0mol/L、微波功率700 W、微波温度90℃、辐射时间2.5 h、液固体积质量比4:1的最佳工艺条件下,镍浸出率达91%,钴浸出率65%以上。     

高冰镍浸出机理及工艺研究

研究了高冰镍和软锰矿在硫酸中的常压浸出过程 ,查明了影响浸出速率和浸出效率的因素 ,阐明了软锰矿、二氧化锰和高冰镍中镍硫化物的溶解机理 ,探讨了浸出过程中β -NiS的生成机理 ,提出了强化浸出的措施 ,进行了浸出正交试验 ,获得了浸出控制的最佳工艺条件     

印尼某红土矿硫酸加压浸出矿物组成变化研究

印尼苏拉威西岛La-paopao矿区红土镍矿储量约7326万吨,含镍约为1.25％,以此红土镍矿为对象,系统分析了矿样中主要矿物的种类、赋存状态及产出特征.结果 表明:矿样含Fe (40.15％),Ni(1.42％),Co(0.15％),Mg(0.37％),SiO2(6.92％)(质量分数),是典型的褐铁型红土镍矿;组...     

两段硫酸化焙烧-水浸从红土镍矿中回收镍钴

以澳大利亚某红土镍矿为原料,采用两段硫酸化焙烧—水浸工艺回收镍钴。重点探讨酸料比、低温焙烧段温度及时间、高温焙烧段温度及时间对镍钴浸出率的影响。结果表明,在酸料比为0.6,一段低温焙烧温度250℃,焙烧时间60min,二段高温焙烧温度650℃,焙烧时间3h的条件下进行硫酸化焙烧,焙烧产物经过水浸,Ni和Co浸出率分别达到93.38%和91.95%。     

硫化镍精矿微负压浓硫酸焙烧浸出试验研究

以国外某公司品味50.11%的硫化镍精矿为原料,在微负压条件下,采用浓硫酸焙烧工艺进行浸出试验研究。结果表明,在微负压、酸矿比2.5:1、温度200℃条件下,浸出4h,镍的浸出率为98.73%。在微负压、105℃条件下烘干浸出渣,再加热至130℃使硫熔化为液态,热过滤得到液硫,硫磺回收率可达91.87%。     

废镍氢电池中镍、钴和稀土金属回收工艺研究

介绍了湿法处理工艺对废镍氢电池中镍、钴、稀土(RE)金属的回收,考察了浸出时间、液固比、硫酸初始浓度及浸出温度等因素对镍、钴、稀土浸出率的影响;溶液pH、无水硫酸钠与浸出液中RE3+的摩尔比、反应温度等因素对稀土回收率的影响。通过正交试验确定了镍、钴、稀土在稀硫酸中的优化浸出条件以及产生稀土复盐沉淀的优化沉淀条件。实验结果表明,优化硫酸浸出条件为:浸出时间为3.8h,液固比为15,硫酸初始浓度为1.8mol·L-1,浸出温度80℃。在优化浸出条件下,镍的浸出率达96.8%,钴的浸出率达97.3%,稀土的浸出率达94.6%。稀土复盐的优化沉淀条件为:溶液pH为2.0,无水硫酸钠与浸出液中RE3+的摩尔比为4,反应温度为60℃。在此条件下,RE回收率为96.7%。     

钴冰镍常压浸出工艺研究

以镍转炉渣还原硫化熔炼得到的钴冰镍为原料,在常压下于硫酸体系中进行浸出,考察了硫酸浓度、液固比、浸出时间及浸出温度对钴冰镍中有价成分浸出率的影响。结果表明,液固比和硫酸浓度对钴、镍、铁的浸出率影响较大。当硫酸浓度为1.6mol/L、液固比5、浸出时间2.5h、浸出温度85℃时,铁浸出率达到69%,镍、钴浸出率分别控制在1%和5%以内,取得了很好的选择性浸出效果。