高铁硫化矿选择性浸出铁研究

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2013.03.005高铁硫化矿选择性浸出铁的研究张晗1，卢苏君1,2，孙渊君1，丁才生1(1.金川镍钴研究设计院，甘肃金昌737100；2.兰州大学，兰州730000）摘要：将镍钴火法冶炼转炉渣进行还原硫化，制备成富含镍钴铜的高含铁硫化矿，并采用加压选择性浸出其中的铁。对铁的浸出行为进行了研究。结果表明，随着铜浸出率从98%降到-42%，铁浸出率从3%升到43%左右，选择性浸出后液含铁越来越高，而且以二价铁居多，这是造成高铁硫化矿难以进行加压选浸的主要原因。关键词：转炉渣；高铁硫化矿；浸出率；铁；铜；交互反应中图分类号：

2、TF815文献标志码：A文章编号：1007-7545（2013）03-0000-00StudyonIronSelectiveLeachingfromHighIronSulphideOreZHANGHan1,LUSu-jun1,2,SUNYuan-jun1,DINGCai-sheng1(1.JinchuanNickel&CobaltResearchEngineeringInstitute,Jinchang737100,Gansu,China;2.LanzhouUniversity,Lanzhou730000,China)Abstract:Theconverterslagfromni

3、ckelandcobaltsmeltingprocesswasvulcanizationreducedintohighferroussulphideoreenrichedincobalt,nickel,andcopper.Thissulphideorewasselectiveleachedunderpressure,andtheleachingbehaviorofironwasinvestigated.Theresultsshowthattheleachingrateofironimprovesfrom3%to43%withthedecreaseinleachingrateofc

4、opperfrom98%to-42%.HighferroussulphideoreisdifficulttobeselectiveleachedunderpressureduetothehighercontentofironintheformofFe2+inselectiveleachingsolution.Keywords:converterslag;highironsulphideore;leachingrate;iron;copper;interactivereaction在镍冶炼流程转炉吹炼低镍锍过程中，大约60%的钴在低冰镍吹炼时进入转炉渣，并返回矿热电炉熔炼，这部分钴

5、在电炉与转炉之间闭路循环，导致一部分钴损失于电炉渣中；而且转炉渣直接返回电炉，增大了电炉渣含铁，镍在渣中的损失也相应增大，从镍铜精矿到钴产品的冶炼回收率非常低[1]。因此，将转炉渣直接开路处理制备成富含镍钴铜铁的硫化矿，再进行浸出处理，可大幅度提高钴的回收率。但转炉渣吹炼得到的硫化矿含铁很高（15%以上），湿法处理的难度较大。本文研究高铁硫化矿加压浸出过程中铁的行为。1试验部分1.1试验原料高铁硫化矿的物相主要为镍黄铁矿，占90%，其次为硫化铜、六方硫镍矿、合金、铁氧化物、硅铁矿、单质硅、硅酸盐。含镍矿物主要为镍黄铁矿和六方硫镍矿。90%的镍黄铁矿中含钴3%，少部分镍黄铁矿夹杂4

6、%~5%的铜；合金为铜铁镍合金，镍铜铁百分比分别为79%、17%、4%，部分合金中含少量钴。水淬富钴冰铜物料化学成分（%）：Ni38.98、Cu11.69、Co2.48、Fe18.82、S24.41。1.2试验工艺与原理高铁硫化矿首先进行常压浸出，浸出渣再进行加压浸出，控制条件将镍钴浸出，铜和铁抑制在加压浸出渣中。常压酸浸过程中的主要反应：Ni0(Co0,Fe0)(s)+H2SO4(l)=H2(g)+NiSO4(CoSO4,FeSO4)(l)(1)2FeSO4(l)+1/2O2(aq)+H2SO4(l)=H2O+Fe2(SO4)3(l)(2)Fe2(SO4)3(l)+9H2O=H

7、2SO4(l)+Fe2(SO4)2(OH)2·7H2O(s)(3)加压浸出段主要是NiS的氧化浸出，Cu2O的歧化反应，铁的水解反应及酸性硫酸铜、铁与NiS的交互反应。主要反应：NiS+CuSO4(l)=CuS(s)+NiSO4(l)(4)2FeSO4+1/2O2(aq)+2H2O=Fe2O3+2H2SO4(l)(5)2FeSO4+2H2O+0.5O2=2FeOOH+H2SO4(6)同时，酸性溶液中，Fe3+容易被硫还原，反应为：Fe2(SO4)3+1.25Cu1.8S=2FeS