红土镍矿处理工艺综述

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第23卷第4期(总第92期)Vo1．23No．4(Sum．92)2004年12月Dca．2004红土镍矿处理工艺综述李建华，程威，肖志海(1．核工业北京化工冶金研究院，北京101149；2．南华大学化学化工学院，湖南衡阳421001)摘要：介绍了红土镍矿资源现状，国内外处理红土镍矿工业应用的主要工艺流程和相关的研究工作。分析了影响加压酸浸的主要因素，认为加压酸浸具有较好应用的前景。关键词：红土镍矿；工艺；综述中图分类号：TF803文献标识码：A文章编号：1009-2617(2004)04-0191-04引言1氧

2、化镍矿资源的分布、分类及提取技术世界陆基镍的储量约为4．7亿t，其中39．4氧化镍矿床是含镍橄榄岩在热带或亚热带地以硫化矿形式存在，60．6以氧化矿形式存在。区经过大规模的长期的风化淋滤变质而成的，是目前镍主要是从硫化矿中提取。随着世界经济的由铁、铝、硅等含水氧化物组成的疏松的粘土状矿高速发展，镍需求增加，价格上扬，而可经济利用石。由于铁的氧化，矿石呈红色，所以被称为红土的硫化镍矿资源却日益枯竭，人们对氧化镍矿的矿(1aterite)，其主要分布见表1。红土镍矿的可关注程度日益增加。特别是2O世纪末，澳大利亚采部分一般由3层组成：褐铁矿层、过渡层和腐植3个氧

3、化镍矿的开发，使得环赤道丰富的氧化镍土层，其处理工艺如表2l_1]。矿资源的利用被提上议事日程。表1世界重要红土矿资源分布状况(以镍计)×10‘t表2红土镍矿的分布、组成与提取技术2火法冶炼工艺蓑嚣排除火法工艺能耗高，金属回收率低。为了保证2．1镍铁T艺矿石处理的经济性，通常要求矿石达到一定品位，在镍铁生产工艺中，首先将矿石破碎到50～收稿日期：2003—12—01作者简介：李建华(1965一)，男，湖南衡阳人，大学本科。正研级高级工程师，主要从事湿法冶金技术的研究工作。维普资讯http://www.cqvip.com·192·湿法冶金2004年12月150

4、mm，然后送干燥窑干燥到矿石既不黏结又不原矿太粉化，再送煅烧回转窑，在700℃温度下，干燥、预热和煅烧，产出焙砂；在焙砂加入电炉后，再加入10～30mm的挥发性煤，经过1000。C的还原粗粒细粒熔炼，产出粗镍铁合金；粗镍铁合金再经过吹炼产(弃)出成品镍铁合金。其生产工艺流程如图i所示。原矿焙砂粗粒细粒炉渣低镍硫(弃)(弃)焙砂炉渣高镍硫图2红土矿生产镍硫的原则工艺流程炉渣粗{_}铰3湿法冶炼工艺(弃)3．1氨浸工艺氨浸工艺最早在古巴尼加罗冶炼厂得到应用，其原则工艺流程如图3所示。炉渣{_}铰合金图I镍铁合金工艺流程细粒矿石采用该法生产镍铁合金的工厂主要有法国

5、镍公司的新喀里多尼亚多尼安博冶炼厂、哥伦比亚塞罗马托莎厂、日本住友公司的八户冶炼厂。产出的产品中镍质量分数为20～30，镍回收率为90～95，钴不能回收。2．2镍硫工艺镍硫生产工艺是在生产镍铁工艺的i500～i600℃熔炼过程中，加入硫磺，产出低镍硫，再通过转炉吹炼生产高镍硫，其原则工艺流程如图2所示。生产高镍硫的主要工厂有法国镍公司的新喀里多尼亚多尼安博冶炼厂、印度尼西亚的苏拉威西·梭罗阿科冶炼厂。高镍硫产品一般镍质量分数为79，硫质量分数为19．5。全流程镍回镍块收率约7O_3]。图3红土矿的氨浸工艺流程维普资讯http://www.cqvip.com第

6、23卷第4期李建华，等：红土镍矿处理工艺综述·193·将红土矿干燥、磨碎，在600～700℃温度下浸流程和火法流程。加压酸浸的金属回收率高还原焙烧，使镍、钻和部分铁还原成合金，然后再(见表3)，所以近年来投产的和即将投产的工程4级逆流氨浸，利用镍和钴可与氨形成配和物的均采用加压酸浸工艺。特性，使镍、钻等有价金属进入浸出液。浸出液经硫化沉淀，沉淀母液再除铁、蒸氨，产出碱式硫酸表3不同提取工艺的金属回收率镍，碱式硫酸镍再经煅烧转化成氧化镍，也可以经还原生产镍粉。到目前为止，世界上采用该工艺处理红土矿的仅有澳大利亚QNI公司的雅布鲁精炼厂和古巴的尼加罗冶炼厂。一般

7、生产的镍块中镍质量分数达9O，全流程镍的回收率达到75～8O。与火法冶炼流程相比，钻可以部分回收，回收率约4O～5O引。3．2．2加压酸浸工艺的主要影响因素3．2加压酸浸工艺a．矿石品位。矿石品位直接影响加压酸浸工3．2．1工艺流程艺的经济性和后续溶液处理的难度。只有镍达到在25O～270oC，4～5MPa的高温高压条件一定的品位，才能保证一定的经济指标。对于部下，用稀硫酸将镍、钻等有价金属与铁、铝矿物一分矿石，可以通过湿筛分离，提高矿石中镍与钻的起溶解，在随后的反应中，控制一定的pH值等条品位。件，使铁、铝和硅等杂质元素水解进入渣中，镍、钻b．镁与铝的含量

8、。镁与铝是主要的耗酸元选择性进人溶液。浸出液用硫化氢