镍矿湿法冶炼具有流程短、金属回收率高、环保、生产过程易于实现连续化和自动化等优点。它被认为是一种无污染的清洁工艺。然而，国内外镍矿湿法处理的现状表明，其工艺需要进一步研究和开发。

镍作为一种特殊的功能材料，在国民经济中应用广泛。例如，作为许多磁性材料的主要成分，用于电池工业的镍氢电池，广泛用于化学工业的催化剂，超纯镍或镍合金用作火箭技术的高温结构材料。值得指出的是，纯镍还用于雷达、电视、原子工业、遥控等现代新技术中。

然而，中国的镍资源实际上是短缺的。要保持国民经济快速、健康、持续、稳定发展，镍的增长速度必须与经济增长速度保持同步。因此，从各方面挖潜，充分利用镍材料(如冶金选矿废渣，提高镍的回收率等。)将对缓解我国镍资源短缺起到一定的作用[1]。

近年来，关于湿法冶金取代火法冶金的讨论愈演愈烈。湿法冶金作为一种成熟的技术，越来越受到同行的重视，特别是从低品位矿产资源中提取贵金属时，可以获得很高的回收率。目前世界上90%左右的镍还是火法冶炼生产的，而且长期无法替代。然而，湿法技术被广泛用于生产高品位金属[2]。主要原因是湿法冶炼技术投资大，成本高，受矿石影响大，难以在短时间内实现大规模推广应用。因此，经济、高效、绿色的湿法冶金技术已成为广大研究人员关注的焦点，以期解决现有的不足，实现大规模工业化生产，为国家倡导的绿色经济和节约型经济做出贡献。

镍矿湿法冶金方法

1.氨浸法(RRAL法)

氨浸& mdash& mdash即镍矿经过干燥、还原、焙烧，然后在常压下进行多级氨浸。RRAL法，由卡隆教授发明，又称卡隆法，适用于处理高镁含量(MgO >: 10%)，含镍1%左右的硅酸盐红土矿，基本工艺是还原焙烧& mdash& mdash氨浸出。焙烧的目的是最大限度地将硅酸镍和氧化镍还原为金属，同时控制还原条件将Fe还原为Fe3O4。用氨水浸出焙砂中的镍和钴，浸出渣中的铁可通过磁选回收。其代表工厂是美国援建的古班伊盖洛镍矿厂。氨浸用于处理镍矿，其产物可以是镍盐。

氨浸工艺不适用于处理铜钴含量高的镍矿，也不适用于处理烧结镍、镍粉、镍块等。新喀里多尼亚的镍矿只适合处理地表红土矿，极大地限制了氨浸技术的发展。此外，氨浸工艺中镍和钴的回收率较低。全流程镍的回收率只有75%-80%，钴的回收率在40%-50%左右。到目前为止，世界上只有四个工厂采用氨浸法处理氧化镍矿，而且都建于20世纪70年代以前。30多年来没有一家新工厂采用氨浸工艺。这种方法有一些缺点:(1)不能经济地处理含铜量高的镍矿；(2)过程中溶解的部分贵金属无法回收；(3)氢气是一种昂贵的还原剂，在反应过程中不能充分利用；(4)该工艺反应速度慢，溶液中金属离子浓度低，设备庞大。

2.酸浸法(HPAL法)

酸浸& mdash& mdash即，在value = & quot250 & quotunitname = & quot℃& quot；& gt250℃值= & quot270 & quotunitname = & quot℃& quot；& gt在-270℃、4-5MPa的高温高压下，镍、钴等有价金属与铁、铝矿物一起用稀硫酸溶解。在随后的反应中，控制一定的pH值等条件，使铁、铝、硅等杂质元素水解进入渣中，镍、钴选择性进入溶液，通过溶剂萃取、硫化物沉淀等技术从中回收。酸浸法处理镍矿的工业化生产始于20世纪50年代，当时的代表工厂是古巴Maoa的镍冶炼厂，也是美国设计建造的[3]。酸浸工艺适用于处理低镁镍矿。矿石中镁含量过高会增加酸耗，增加操作成本，还会影响工艺。如果矿石中钴含量高，酸浸更合适。不仅钻孔浸出率高于氨浸，而且由于钴的价值高于镍，酸浸的单位生产成本也大大降低。高压酸浸虽然镍的浸出率可达90%以上[4]，但由于酸浸工艺也受矿石条件的制约，目前世界上只有三家工厂采用酸浸处理氧化镍矿，而且由于高温高压处理条件对设备要求严格，操作也不是很正常。总的来说，酸浸技术的发展还不成熟。

3.氧压浸出法

采用的工艺是含镍2%的磁黄铁矿精矿用含氧80%的富氧空气体加压浸出，然后用硫化物沉淀法沉淀溶解的镍和钴，用浮选法分离镍精矿和单质硫，镍精矿火法处理。

4.氯化液泛法

浸出是通过氯化使镍矿中的镍、钴和铜以氯化物形式存在的过程。由于氯和氯化物具有极高的化学活性，生成的氯化物具有很高的溶解度，因此在室温下，氯化浸出可以达到在其他介质中加热加压才能达到的技术指标。根据浸出剂种类的不同，高冰镍浸出可分为盐酸浸出和氯气浸出。英桥公司是第一家采用氯化浸出处理高冰镍的工厂。20世纪60年代，该公司成功开发了盐酸浸出高镍冰铜新工艺，并在挪威Christiaanszoon建成了年产6800吨镍的工业试验厂，1968年投产。1977年，英桥公司成功开发了用氯气浸出高冰镍的工艺，现已应用于工业[5]。1978年投产的法国镍冶金公司勒阿弗尔镍精炼厂采用了类似的工艺流程，我院也进行过一定规模的氯化浸出工艺试验研究。

国外镍矿湿法冶金发展现状

对于镍矿的处理，镍和铜的分离与精炼一直是镍冶炼过程中的关键问题。在镍冶金发展的早期，通常采用分层熔炼法和优先扩散法处理镍矿。缓冷选矿分离高冰镍和硫化镍阳极电解是20世纪60年代镍冶炼技术的重要进步。世界上采用该技术的工厂很多，主要有加拿大国际镍公司的汤普森厂、科尔伯恩港镍精炼厂、日本的芝村和别子精炼厂[6]。与传统的镍电解精炼相比，该工艺具有工艺简单、投资少的优点。

自20世纪70年代以来，高镍锍镍铜分离的湿法浸出技术在国外取得了很大进展，即选择性浸出。其次，羰基法气化冶金也取得了成功。采用选择性浸出工艺的著名厂家有芬兰奥托昆普公司哈加瓦尔塔厂采用的硫酸选择性浸出法、加拿大英桥公司采用的氯化浸出法和加拿大谢里特高尔顿公司采用的加压氨浸出法[7]。在这些方法中，硫酸选择性浸出发展很快，许多镍精炼厂已将这一工艺应用于工业生产，如南非Impa公司的林思镍精炼厂、津巴布韦的宾杜拉冶炼厂、美国Amax镍精炼公司的镍港精炼厂和津巴布韦的加图马冶炼厂[8]。

中国镍矿湿法冶金发展现状

中国古代大量生产和使用铜镍合金(铜镍合金)和锌镍合金(锌铜镍合金)。1953年，上海冶炼厂用直接火蒸发法从铜电解废液中成功制取硫酸镍，然后进行了从粗硫酸镍中提取金属镍的试验。1954年生产的镍价值= & quot75 & quotunitname = & quotKg " & gt从而拉开了我国湿法炼镍的序幕。1959年，上海冶炼厂开始用从古巴进口的氧化镍生产电解镍。初期规模为年产400吨电镍，1973年达到年产2500吨电镍的生产能力。20世纪五六十年代，随着会理镍矿、金川镍矿、吉林磐石镍矿和新疆喀拉通克镍铜矿的相继开采，镍的湿法冶炼得到了蓬勃发展。成都电气冶炼厂、重庆冶炼厂、金川有色金属公司、富康冶炼厂等企业相继建成，产量也大幅增长。电镍年总产能已超过5万吨[9]。

目前，我国镍工业生产中采用的主要湿法处理工艺有:镍的硫化物阳极隔膜电解、金属镍阳极电解、硫酸选择性浸出、电积工艺等。硫化镍阳极隔膜电解工艺仍是我国最主要的电解镍生产工艺。用这种方法生产的电解镍约占中国镍总产量的90%。主要生产厂家有金川有色金属公司、成都电气冶炼厂、重庆冶炼厂。这些工厂的电解生产工艺基本相同，一般包括隔膜电解和溶液净化两大工艺。每个工厂的这两种工艺只有细微的区别。例如，有几家厂家采用三级化学沉淀法，用硫酸-氯化物混合体系的电解液来净化溶液。但从80年代初开始，金川公司开始使用高电流密度、高pH值的电解工艺。在溶液净化和除铜过程中，采用了添加镍精矿和阳极泥的置换方法。同时研究了活性NiS除铜新工艺[10]。成都电冶电流强度控制在5,500 A左右，采用H2S除铜工艺。上海冶炼厂采用金属镍阳极电解法生产电解镍，并使用进口杂镍、进口氧化镍、镍磷铁等。生产粗镍阳极板，其中进口氧化镍用于生产电解镍。阳极由石油焦还原剂在电弧炉中还原的氧化镍铸造而成，其阴极工艺与硫化镍电解完全相同，使用的电解液也是硫酸氯化物混合电解液[11]。各厂采用的具体工艺流程和工艺条件不同，这与各厂对原料成分和产品形态的要求不同有关。另一方面也说明镍的湿法冶金工艺需要进一步的研究和开发。

前景

从环保的角度来看，湿法冶金不会造成含硫气体的排放[12]。从经济角度看，在处理一些复杂矿石的过程中，如钼镍矿、镍钛矿等，矿石损失小，冶炼过程中的能耗也小[13]。从技术上讲，湿法处理低品位复杂矿石更经济有效。采用湿法工艺可以实现有价金属的选择性浸出，从而实现与杂质元素的有效分离，有利于从溶液中进一步回收有价元素[14]。相信随着科学技术的发展，镍矿的湿法冶金技术将会得到更多的发展和应用。