红土镍矿盐酸浸出工艺及矿物溶解机理研究.pdf

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1、第35卷第4期矿冶工程V0J．35№42015年O8月MININGANDMETALLURGICALENGINEERINGAugust2015红土镍矿盐酸浸出工艺及矿物溶解机理研究①李金辉，李洋洋，张云芳，熊道陵，郑顺(江西理工大学冶金与化学工程学院，江西赣州341000)摘要：在热力学理论分析基础上，常压下采用盐酸浸出红土镍矿中镍、钴等有价金属，探讨了有价金属溶出机理。结果表明：初始盐酸浓度8mol／L，浸出温度360K，固液比1：4，反应时间2h，镍、钴、锰浸出率分别达到94％，61％和96％，此时铁、镁浸出率为56％和9

2、4％。根据热力学计算和浸出机理分析可知，红土镍矿在常压盐酸浸出过程中，各主要矿相溶解先后顺序是：针铁矿>蛇纹石>磁铁矿>赤铁矿。关键词：红土镍矿；浸出；热力学分析；溶解机理；矿相分解中图分类号：TF815文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．0253-6099．2015．04．019文章编号：0253-6099(2015)04—0070一O5HydrochloricAcidLeachingofLateriteandMineralDissolutionMechanismThereinLIJin-hui，LIYan

3、g—yang，ZHANGYun—fang，XIONGDao—ling，ZHENGShun(SchoolofMetallurgyandChemicalEngineering，JiangxiUniversityofScienceandTechnology，Ganzhou341000，Jiangxi，China)Abstract：Basedonthermodynamictheoryanalysis，atmosphericpressurehydrochloricacidleachingmethodwasusedtoextractni

4、ckelandcobaltfromlaterite，andthedissolutionmechanismofvaluablemetalswasdiscussed．Theresultsshowthat，withtheinitialacidconcentrationof8molfL，leachingtemperatureof360K，solid／liquidratioat1：4，andreactiontimeof2h，theleachingratesofNi，Co，Mnattained94％，61％and96％，whilethe

5、leachingratesforFeandMgreached56％and94％，respectively．Accordingtothethermodynamiccalculationandleachingmechanismanalysis，thedissolutionorderforthemainmineralsamidthelateriteleachingissequentiallyasfollows：goethitefollowedbylizardite，magnetiteandhematite．Keywords：lat

6、erite；leaching；thermodynamicsanalysis；dissolutionmechanism；mineraldecomposition近年来，随着全球经济迅猛发展，金属镍的需求量程中发生的主要反应，通过热力学计算得到各反应的不断增大，占全球镍资源70％的红土镍矿的开发利用吉布斯自由能，从而确定反应的难易程度，考察不同矿越来越受到重视¨。相在该工艺中的溶解先后顺序，并讨论有价金属的浸随着耐盐酸腐蚀材料的不断创新和广泛使用，采用出机理，为盐酸选择性浸出红土镍矿中有价金属提供盐酸浸出红土镍矿的研究受到特别关

7、注。盐酸与理论基础和新思路。硫酸相比具有优越的浸出效果，选择性更好且浸出1实验速率更快_9。国外也开展了针铁矿在不同酸中浸出溶解速率的相关研究，Azuma和Kametan得到不同酸中1．1实验原料溶解速率为：高氯酸<硫酸<盐酸¨引。与传统火法冶炼红土镍矿原料取自云南，破碎研磨后，经不同型号相比，盐酸浸出避免了高温煅烧带来的高成本引。的筛子过筛所得。矿石主要化学成分见表1，矿石中本文通过分析红土镍矿可能存在形式以及酸浸过镍化学物相分析见表2，原矿XRD分析见图1。①收稿日期：2015—02—13基金项目：基于组成可控由电池废料

8、直接制备镍钴锰三元正极材料技术研究(20122BAB213011)；氯盐体系由废旧充电电池直接制备镍钴锰三元电池材料技术基础研究(20132BAB216021)；氯盐体系红土镍矿冶金技术基础研究(GJJ14423)作者简介：李金辉(1978-)，男，江西赣州人，副教授，博士，主要从事冶金物