红土镍矿常压盐酸浸出工艺及其动力学研究.pdf

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1、第31卷第4期矿冶工程V0l_3lNo42011年O8月MININGANDMETALLURGICALENGINEERINGAugust2011红土镍矿常压盐酸浸出工艺及其动力学研究①郭学益，吴展，李栋，石文堂，田庆华(中南大学冶金科学与工程学院，湖南长沙410083)摘要：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—0．15mm、酸料比为3：1、反应温度80℃、反应时间1h、固液比为1：4

2、、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Ni86．9％、Co67．8％，Fe86．5％、Mn8O．1％、Mg58．5％、Cr72．6％。对不同反应温度下的镍、铁的浸出率一时间曲线进行拟合，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72．125kJ／mol和88．566kJ／tool。关键词：红土镍矿；盐酸浸出；动力学；Avrami方程中图分类号：TF815文献标识码：A文章编号：0253—6099(2011)04

3、—0069—04AtmosphericLeachingofNickelLateritebyHydrochiorideAcidandItsKineticsGUOXue—yi，WUZhan，LIDong，SHIWen—tang，TIANQing—hua(SchoolofMetallurgicalScience&Engineering，CentralSouthUniversity，Changsha410083，Hunan，China)Abstract：Nickellateritewastreatedbyatmospheri

4、cleachingwithhydrochlorideacid．Effectsofparticlesizeoflaterite，acid／oreratio，temperature，reactiontime，solid／liquidratioandconcentrationofchlorideionsontheleachingratesofNi，CoandMnwereinvestigated．Theoptimumconditionswereasfollows：oreparticlesizeof0．125～0．15mm，a

5、cid-oreratioof3：1，reactiontemperatureof80℃，reactiontimeof1h，solid—liquidratioof1：4andnoadditionofchlorides．Undertheoptimumconditions，theleachingratesofmainmetalswereNi86．9％，Co67．8％，Fe86．5％，Mn80．1％，Mg58．5％andCr72．6％．respectively．Throughfittingleachingrate—timecu

6、rvesofnickelandironatdifferentreac—tiontemperatures，itwasfoundthattheleachingprocessdoesnotfittheshrinkingcoremodelswidelyadopted，whileitcanbesatisfactorilyrepresentedbyfittingwithAvramimodels．Theactivationenergyofnickelandironintheleachingprocesswere72．125kJ／m

7、oland88．566kJ／mol，respectively．Keywords：nickellaterite；hydrochlorideacid；kinetics；Avramiequation世界陆基镍的储量约为4．7亿吨，其中39．4％以家，且运行都不稳定J。还原焙烧．氨法处理红土镍硫化矿形式存在，60．6％以氧化矿形式存在_1I2J。目矿，其产品可以是镍盐、烧结镍、镍粉、镍块等，但它只前世界上镍产量的60％～65％是来源于硫化镍矿，其适合于处理表层的红土矿，这就极大地限制了氨浸工余则来源于氧化镍矿J。随着高品位含

8、镍硫化矿资艺的发展。此外，氨浸工艺钴镍回收率偏低，全流程镍源的日益枯竭和社会发展对镍需求量的不断增加，高回收率只有75％～80％，钴回收率仅有40％～50％[效低成本地开发利用红土镍矿具有重要的意义。。对于高铁型红土镍矿的处理，目前常采用的是高常压浸出方法具有工艺简单、能耗低、设备费用压酸浸工艺。该工艺在250—270℃和4～5MPa低、操作条