机械活化镍铁尾矿的酸浸工艺研究.pdf

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1、第3期矿产综合利用NO．32010年6月MultipurposeUtilizationofMineralResourcesJun．2010髂毳鹄囊}}*挣辞{{{{{{{*}机械活化镍铁尾矿的酸浸工艺研究司伟，高宏，姜妲，翟玉春(1．大连交通大学材料科学与工程学院，辽宁大连116028；2．沈阳航空工业学院材料科学与工程学院，辽宁沈阳110136；3．东北大学材料与冶金学院，辽宁沈阳110004)摘要：分别使用中国XQM一2i、俄罗斯AGO一Ⅱ行星球磨机对镍铁尾矿进行机械活化，通过x一射线衍射仪、透射电子显微镜等分析测试手段，研究了机械活化前后镍铁尾矿的晶型、形

2、貌、粒度的变化，考察了机械活化前后镍铁尾矿的酸浸工艺条件。结果表明，镍铁尾矿主要物相为镁橄榄石和磁铁矿，活化后结晶程度降低，品格缺陷变大，颗粒变细，分散性更好。在盐酸浓度6mol／L、固液比1：6、酸浸时问120min、温度95'E条件下，机械活化镍铁尾矿中的氧化镁浸出率最高。关键词：机械活化；镍铁尾矿；氧化镁中图分类号：TF822文献标识码：A文章编号：1000-6532(2010)03—0003-042．1实验原料和设备l引言实验原料：镍铁尾矿取自日本住友金属矿山，对矿产开发过程中产生大量废弃尾矿，如何在更热炉渣采用水冷方式经自然干燥获得，其化学组成加温和的

3、条件下，将大量堆积的尾矿变废为宝，是解见表1。决环境污染、实现可持续发展所面临的重要问题之表1镍铁尾矿的化学组成／％[1^2】一oMgOSiO2A12O3FeCaOCCr203Ni普通的湿法冶金，一般需要在浓酸、高温的条件35．O51．42．5435．O0．40】．20．2下进行浸出。近些年来，人们使用机械力化学对闪锌矿、赤铁矿、粉煤灰等进行了研究J，发现矿物主要实验设备：XQM一2L型变频行星式球磨在机械活化作用下会产生晶格畸变和局部破坏，形机，产自中国南京；AGO一Ⅱ行星球磨机，产自俄罗成各种缺陷，活化后的矿物内能增大，反应活性增斯新西伯利亚；D／max—R

4、B型x射线衍射仪强，可以在较低浸取剂浓度和温度下浸出矿物，从而(XRD)；H800透射电子显微镜(TEM)；LMS一24型强化有色冶金浸出过程。激光粒度仪。本文分别使用中国XQM一2L、俄罗斯AGO—II2．2实验方法行星球磨机对镍铁尾矿进行了机械活化，并对活化分别采用中国XQM一21—2L行星球磨机、俄前后的镍铁尾矿进行盐酸酸浸，考察了不同盐酸浓罗斯AGO一1行星球磨机对镍铁尾矿进行机械活度、固液比、酸浸时间和酸浸温度对尾矿中氧化镁浸化处理，球料比20：l，球磨时问为lOmin。试验时，出率的影响。取一定量机械活化前后的镍铁尾矿粉体按一定的固液比加人不同浓度的

5、盐酸，升温至设定温度，反应一2实验段时间后离心，用去离子水洗涤三次，收集滤液，向收稿13期：2009．1222基金项目：辽宁省教育厅高等学校科学技术研究资助项目(2009S015)作者简介：司伟(1980)，女，博士，讲师，主要从事机械化学及纳米粉体材料研究。·4·矿产综合利用2010篮滤液中滴定氨水调节pH值除杂。采用EDTA络合的衍射峰向低角度移动。同时磁铁矿晶面(511)的滴定法分析溶液中Mg的含量，计算得到氧化镁衍射峰强度降低，衍射峰弥散，半峰宽变大，样品晶的浸出率。分别考察不同盐酸浓度、固液比、酸浸时格结构产生一定程度的无定形化，表明晶格有序度问和酸浸

6、温度对机械活化前后尾矿中氧化镁浸出率和对称性逐渐减弱，晶格缺陷增多，结晶程度减弱。的影响。一一镁橄榄石(112)O一磁铁矿3结果与讨论fi．)^AGO一113．1机械活化前后镍铁尾矿的性质通过x射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、激光粒度仪对机械活化前后镍铁尾矿的性质进行表征，其分析及测试结果见图1～2、表2。由图1可以204O6080100看出，未处理镍铁尾矿中主要矿物是镁橄榄石20／(。)．MgSiO和磁铁矿Fe3O。随着XQM一21、AGO一图1机械活化前后镍铁尾矿的XRD图Ⅱ球磨机对尾矿的活化，镁橄榄石主要品面(112)图2机械活化前后镍铁尾矿的T

7、EM图表2机械活化前后尾矿的粒度分布3．2．1盐酸浓度的影响盐酸浓度对机械活化前后镍铁尾矿中氧化镁浸出率的影响见图3。由图3可见，经过XQM一2L、AGO一Ⅱ机械活化后，镍铁尾矿中氧化镁的浸出率较之活化前有了显著提高，随着盐酸浓度的增加，氧化镁的浸出率也逐渐增高，但达到一定浓度后，镁的由图2可见，机械活化前镍铁尾矿的颗粒团聚浸出率变化不大，当盐酸浓度为6mol／L时，浸出效严重，无法辨识颗粒大小。使用两种行星球磨机活果最好。使用AGO一Ⅱ行星球磨机活化镍铁尾矿化处理后，颗粒分散度均变好，颗粒也显著变小，可后，浸出率最高。清晰看到大颗粒中破碎出若干细小的颗粒。这说

8、明3．2．2固液比的影响