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高镍锍选择性浸出法(硫酸镍制备工艺)

高镍锍选择性浸出法(硫酸镍制备工艺) 两段逆流硫酸选择性浸出镍锍

第一阶段为常压浸出,浸出金属镍和部分流态化镍,控制矿浆终点pH≥6.2。此时铁转化为针铁矿等氧化物,溶液中的铜离子形成金属铜和碱性硫酸铜沉淀,而硫化铜没有浸出,因此浸出液中铜、铁等杂质含量很低。用氢氧化镍除去钴后,可以通过电解生产电镍。该浸出阶段的主要化学反应可表示如下:

Ni0+Cu2+=Cu0+Ni2+ (1)

Cu2O+0.5o 2 = Cu2O(2)

Ni0+2H++0.5O2=Ni2++H2O (3)

Ni3S2+Cu2+=2NiS+Ni2++Cu0 (4)

ni3s 2+2H ++ 0.5o 2 = 2NiS+Ni2 ++ H2O(5)

Fe0+2H+=Fe2++H2 (6)

2Fe2++2H++0.5O2=2Fe3++H2O (7)

Fe3++2H2O=FeOOH3H+ (8)

第二阶段是加压浸出,使镍和钴完全浸出,部分铜浸出满足第一阶段浸出的需要,而贵金属基本留在浸出渣中,实现镍和钴的选择性浸出。第二次浸出的主要化学反应可表示如下:

(9)

NiS+Cu2+=Ni2++CuS (10)

NiS+Cu2O+2H+=Ni2++Cu2S+H2O (11)

Cu2+2H ++ 0.5o 2 = Cu2 ++ H2O(12)

球磨后的高冰镍矿浆经浓密过滤,滤饼用二级浸出液或阳极液制浆,然后进入一级浸出槽用空气体浸出。一级浸出矿浆通过浓底流与镍电解阳极液调浆,然后泵入矿浆加热器,温度升至120℃后进入高压釜。反应热使矿浆上升到150℃的反应温度。浸出2h后,矿浆进入闪蒸槽降压降温,然后进入浓缩机,底流经离心过滤器过滤得到铜渣,作为提取铜和贵金属元素的原料;将溢流返回第一个浸出浆液槽。研磨过程中的废水排放。浸出过程的主要技术参数见表1,浸出液的化学成分见表2。浸出工艺的主要设备及规格见表3。

表1常压和加压浸出的主要工艺参数

项目

大气压浸出

加压浸出

计划镍浸出率/%

25~33

92 ~ 94(总浸出率)

每吨/立方米高冰镍液固比

11~12

10~12

温度/℃

65~67

150~160

总压力/兆帕

0.1

0.8

每吨高冰镍耗气量空 /m3

1800

500

平均浸出时间/小时

4~5

2

终点pH值

≥6.2

1.8~2.6

表2常压和加压下浸出液和浸出渣的典型化学成分

项目

S

大气压浸出率/(克·升-1)

76~96

0.15~0.42

0.001~0.005

0.002~0.007

-

加压浸出率/(克·升-1)

70~100

-

4~6

0.2~0.3

-

浸出渣/%

4~5

-

56~70

-

21~23

影响高冰镍浸出的主要因素是高冰镍成分、磨矿细度、搅拌强度、空气耗和浸出温度。当粒径增大时,浸出时间明显增加。

表3浸出工艺主要设备及规格

设备名称

规范

初级制浆罐

φ2.5米×3.0米

2

常压浸出罐

φ2.5米×3.0米

6套串联

一级浸出矿浆浓缩机

φ6.0米

一个

两级制浆罐

φ2.2米×2.0米

一个

纸浆加热器

-

一个

机械搅拌卧式高压釜

φ2.6×9.0m

一个

闪蒸罐

φ2.0m×1.6m

2

两段浸出矿浆浓缩机

φ6.0米

一个

离心过滤器

-

一个

关键词TAG: 有色金属 镍 

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