红土镍矿常压—加压两段联合浸出新工艺研究

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2014.11.004红土镍矿常压—加压两段联合浸出新工艺研究刘三平1,2，蒋开喜2，王海北2，邓秋凤2（1.东北大学材料与冶金学院，沈阳110819；2.北京矿冶研究总院，北京100160）摘要：研究了常压—加压两段联合浸出红土镍矿的新工艺。结果表明，褐铁矿在温度95℃、反应时间5h、初始矿浆浓度36%、吨矿硫酸用量1.0t的条件下，镍、铁常压浸出率分别为98%和74%；常压浸出后的矿浆与蛇纹石矿浆混合后在温度150℃、反应时间2h、蛇纹石添加量为总矿量35%的条件下进行加压浸出，镍、铁总浸出率分别为93

2、%和1.5%。关键词：红土镍矿；常压浸出；加压浸出；蛇纹石中图分类号：TF815文献标志码：A文章编号：1007-7545（2014）11-0000-00StudyofTwo-stageLeachingProcessforNickelLateriteOreLIUSan-ping1,2,JIANGKai-xi2,WANGHai-bei2,DENGQiu-feng2(1.SchoolofMaterials&Metallurgy,NortheasternUniversity,Shenyang110819,China;2.BeijingGeneralResearchIns

3、tituteofMiningandMetallurgy,Beijing100160,China)Abstract:Anoveltwo-stageleachingprocesswasproposedtotreatnickellateriteore.TheresultsshowthattheatmosphericpressureleachingrateofNiandFefromlimoniteis98%and74%respectivelyunderthefollowingoptimumconditionsincludingreactiontemperatureof95

4、℃,holdingtimeof5h,initialslurryconcentrationof36%,andsulfuricacidconsumptionforonetonnageoreof1.0t.Serpentineslurryisaddedintoprimaryatmosphericpressureleachingresidueasfeedofsecondarypressureleaching.TheoverallleachingrateofNiandFeis93%and1.5%respectivelyundertheoptimumconditionsofte

5、mperatureof150℃,reactingtimeof2h,andratioofserpentinetooreof35%.Keywords:nickellateriteore;atmosphericleaching;pressureleaching;serpentine红土镍矿中的镍约占地球上陆基镍总贮量的70%[1]。红土镍矿的处理工艺主要有火法和湿法[2]，火法处理工艺主要包括高炉熔炼含镍生铁[3]、回转窑—电炉熔炼镍铁[4]和还原硫化熔炼镍锍。火法工艺能耗较高，目前仅回转窑—电炉熔炼应用较广泛，其适合处理含镍较高的红土镍矿[5-6]。湿法处理工艺主要包

6、括还原焙烧—氨浸、加压酸浸、常压酸浸、加压—常压联合浸出工艺等[7-12]。氨浸适用于处理氧化镁含量高的矿石[13]，整个流程镍钴回收率偏低，氨氮废水难以处理[14]。加压酸浸工艺是目前应用最广泛的湿法冶炼工艺，适合处理镁含量低的褐铁矿型红土镍矿，镍钴回收率较高[15]，但是存在设备要求高、生产运营成本较高、项目投资大等不足[16-17]。加压—常压联合浸出工艺利用高反应活性的蛇纹石型红土镍矿来中和褐铁矿型红土镍矿的加压浸出母液，该工艺适应性较强，可同时处理褐铁矿和蛇纹石两种类型的红土镍矿，但与传统加压酸浸工艺存在相同的弊端[18-21]。本文研究了常压—加压联合

7、浸出红土镍矿的新工艺[22]。首先在常压下硫酸搅拌浸出褐铁矿，浸出后的矿浆加入蛇纹石矿浆再进行二段加压浸出，加压浸出过程中Fe3+主要以赤铁矿的形式水解沉淀，铁水解释放出的酸以及第一段浸出残酸被用来再浸出新添加的蛇纹石矿。1试验原料与方法试验原料来自菲律宾某红土镍矿矿区的褐铁矿型和蛇纹石型两种红土镍矿，其中褐铁矿主要化学成分（%）：Ni1.31、Fe43.37、Mg2.17、Co0.14、Al1.96、Mn0.79、Si1.63、水分48.8；蛇纹石矿主要化学成分（%）：Ni1.57、Fe15.01、Mg14.59、Co0.03、Al0.45、Mn0.22、Si8

8、.27、水