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硫化镍矿冶炼新工艺研究及应用情况

2021-04-27 04:39:59   来源:    点击:
       国内金川、吉恩镍业采用高冰镍阳极直接电解工艺生产电解镍,新疆阜康冶炼厂采用高冰镍硫酸选择性浸出—黑镍除钴—镍电积湿法精炼工艺生产电镍。
       目前工业上应用的硫化镍矿湿法冶金方法主要有高压氨浸法、硫酸化焙烧浸出法、氧化焙烧还原氨浸法、氧压浸出法和氯化浸出法等五种。
       湿法工艺镍精炼流程主要有:氯浸-电积工艺,硫酸选择性浸出—电解法,硫酸选择性浸出—氢还原法,加压氨浸—氢还原法等。硫化镍的氯浸生产流程是将二次镍精矿通过浸出、净液、电积等过程产出电解镍。
       世界上采用氯浸工艺生产电积镍的工厂主要有:挪威鹰桥、住友金属新居滨、法国埃拉米特SLN、金川镍电解三车间、诺里尔斯克镍业科拉分公司电解二车间。火法冶炼厂生产的高冰镍破碎,氯化浸出,可抑制氧化物的生成,减少无利润的硫酸生产;另一方面,多组份硫化物原料的氯化处理也是一个复杂处理工艺。主流工艺流程:铜-镍二次冰铜-磨碎-磁选-金属化-氯浸-过滤-滤液除铜-滤液除铁和钴-电积镍板。
       (1)高压氨浸法
       高压氨浸法于1954年在加拿大谢里特公司研究成功,并在萨斯喀切温堡镍精炼厂投产,该厂主要处理林湖矿区的硫化镍精矿、一些镍钴氧化焙砂及高镍硫。主要工艺过程包括两端加压氨浸、浸出液蒸氨除铜、溶液加压氢还原制取镍粉和镍粉压块。镍、钴、铜的冶炼回收率分别达到90%-95%、50%-75%、88%-92%。20世纪70年代,澳大利亚西部矿业公司克威纳纳镍精炼厂采用了该项技术处理高镍硫和镍精矿。
       (2)硫酸化焙烧浸出法
       嘉能可在加拿大的冶炼厂于1960年开始采用硫酸化焙烧浸出法处理含镍磁黄铁矿,选矿厂产出的含镍磁黄铁矿精矿经流态焙烧炉内硫酸化焙烧,精矿内所含的镍、铜、钴转化为水溶性的金属硫酸盐、产出的焙烧矿水浸后,从浸出液中回收有价金属,浸出渣可作为铁精矿。芬兰科科拉厂主要处理含镍、铜、钴的黄铁矿和磁黄铁矿精矿,两段硫酸焙烧后浸出回收镍、铜、钴。
       (3)氧化焙烧还原氨浸法
淡水河谷公司铜崖厂采用氧化焙烧氨浸法处理镍含量较低的磁黄铁矿精矿。其过程是精矿在流态焙烧炉内于760摄氏度氧化焙烧,获得的焙砂加入回转窑,在870摄氏度下用二氧化碳和一氧化碳混合气体选择性还原,还原后的焙砂在机械搅拌槽内用NH3-CO2溶液进行五段逆流浸出,浸出渣经磁选、洗涤、干燥后在1330摄氏度条件下烧结成球团矿。浸出液经硫氢化钠除铜后,加入碳酸钠进行蒸氨,沉淀出纯碳酸镍,纯碳酸镍经干燥、煅烧后得到高品位氧化镍。
       (4)氧压浸出法
       诺里尔斯克镍业冶炼厂在1979年投产,主要处理含镍磁黄铁矿,采用的工艺是含镍2%的磁黄铁矿精矿,以含氧80%的富氧空气进行加压浸出,再用硫化沉淀法使溶解的镍、钴沉淀,用浮选法分别选出镍精矿和硫,镍精矿送火法处理,浸出渣可作为铁精矿。
       (5)氯化浸出法
       氯化浸出是通过氯化使得高镍硫中的镍、钴、铜等呈氯化物形态的过程、由于氯和氯化物化学活性极高,生成的氯化物溶解度大,因此在常温下,氯化浸出就能达到在其他介质中必须加温、加压才能达到的技术指标。根据浸出剂的种类不同,高镍硫化浸出分为盐酸浸出和氯气浸出两种。以前的鹰桥公司是最早将氯化浸出用于高镍硫处理的工厂,20世纪60年代,该公司研制成功盐酸浸出高镍硫的新工艺。另外法国埃赫曼公司也采用了类似的工艺流程。

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