硫化镍精矿常压浸出研究
镍精矿的浸出工艺及矿石浸出动力学模型研究
镍精矿的浸出工艺及矿石浸出动力学模型研究镍是一种重要的工业金属，广泛应用于不锈钢、合金、电池等领域。
如何高效地提取镍，是镍冶炼过程中的关键问题之一。
镍精矿的浸出工艺及矿石浸出动力学模型的研究对于镍冶炼工艺的改进和优化具有重要意义。
首先，让我们了解一下镍精矿的浸出工艺。
镍精矿的浸出是指通过化学反应将镍矿中的金属镍转化为可溶性化合物，并使其溶解在浸出液中，从而实现镍的提取。
一般来说，浸出液选择酸性溶液或碱性溶液都可以实现镍的浸出。
酸性浸出工艺常用硫酸、盐酸等强酸作为浸出剂，而碱性浸出工艺则常使用氢氧化钠或氢氧化铵等强碱作为浸出剂。
浸出温度、浸出时间、浸出剂浓度、浸出剂与矿石的质量比等因素都会对镍的提取率和浸出速率产生影响。
其次，在镍精矿的浸出过程中，浸出动力学是一个重要的研究内容。
浸出动力学模型可以描述镍矿石中镍的浸出过程随时间的变化规律。
常见的浸出动力学模型包括表观动力学模型和物理化学动力学模型。
表观动力学模型是基于实验数据来推导的经验公式，常用的动力学方程有复合动力学方程、抛物线方程等。
物理化学动力学模型则是基于浸出反应的化学动力学原理来推导的模型，常用的物理化学动力学模型有扩散控制模型、化学反应速率控制模型等。
通过建立合适的浸出动力学模型，可以更好地解析和优化镍精矿的浸出工艺，提高镍的提取效率。
研究镍精矿的浸出工艺及矿石浸出动力学模型需要进行一系列的实验与分析。
首先，需要对镍精矿的性质进行分析，如矿石成分、结构特征、比表面积等。
这些分析结果可以为后续的实验设计和参数选择提供基础数据。
其次，需要进行浸出实验，确定合适的浸出条件，包括浸出剂的选择、浸出温度、浸出时间等。
通过改变这些条件，可以获得不同的提取率和浸出速率数据。
然后，根据实验数据，可以建立镍精矿的浸出动力学模型。
根据实验数据的变化趋势，选择合适的动力学方程并进行参数拟合，以获得最佳的拟合效果。
最后，需要进行模型验证实验，验证建立的动力学模型是否准确可靠。
镍精矿的浸出液体积和浸出液体系选择研究
镍精矿的浸出液体积和浸出液体系选择研究摘要：本文旨在研究镍精矿的浸出液体积和浸出液体系选择对浸出效果的影响。
通过实验室浸出试验，探究不同液体积和液体系对镍精矿的浸出性能的影响，并分析其原因。
研究结果表明，适当选择浸出液体积和浸出液体系可以显著提高浸出效果，进而优化生产过程，提高镍提取率。
1. 引言镍是一种重要的金属，广泛用于制造合金、电池和催化剂等领域。
镍精矿作为镍的主要来源，其有效提取镍的方法是通过浸出法。
浸出液体积和浸出液体系的选择对浸出效果有着重要影响。
本文将对这两个因素进行深入研究。
2. 实验方法2.1 实验设备与试剂在进行浸出试验时，我们使用了实验室常用的浸出设备，包括浸出槽、搅拌器、温控设备等。
试剂方面，我们选择了适用于镍精矿浸出的酸性溶液。
2.2 实验步骤先将一定量的镍精矿样品放入浸出槽中，然后加入一定体积和浓度的酸性溶液。
进行一定时间的搅拌和加热，使镍精矿与浸出液充分接触。
最后，离心分离浸出液和残渣，并对浸出液进行分析。
3. 结果与讨论3.1 液体积对浸出效果的影响通过实验，我们分别取不同体积的酸性溶液进行浸出试验。
研究结果显示，随着液体积的增加，浸出效果先逐渐提高，然后趋于稳定。
这是因为较大体积的溶液可以提供更多的反应物质和更多的反应界面，增加了与镍精矿的接触面积，加速了反应速率。
然而，当液体积达到一定程度时，增加体积对浸出效果的提升作用较小。
3.2 浸出液体系选择的研究我们选取了不同酸性溶液作为浸出液体系，分别进行浸出试验。
结果显示，酸性溶液的酸度、温度和浓度对浸出效果有着明显影响。
较低酸度和温度的溶液浸出效果较差，而较高酸度和温度的溶液可以更充分地溶解镍精矿中的有用成分。
此外，浓度的变化也会对浸出效果产生影响。
适当提高酸性溶液的浓度可以提高浸出效果，但过高的浓度可能造成其他问题，如腐蚀设备和材料。
4. 结论通过本研究，我们得出了以下结论：- 较大液体积可以提高镍精矿的浸出效果，但增加体积对提高浸出效果的作用有限。
镍精矿的浸出剂选择及浸出剂回收技术
镍精矿的浸出剂选择及浸出剂回收技术引言：镍是一种重要的工业金属，广泛应用于不锈钢、合金制造等领域。
镍精矿是从镍矿中提取镍的重要原料，而浸出剂则是进行镍精矿浸出的核心工艺，对提高浸出效率、降低成本具有重要意义。
本文将针对镍精矿的浸出剂选择以及浸出剂回收技术进行探讨。
一、镍精矿的浸出剂选择1. 硫酸浸出硫酸浸出是目前应用较为广泛的镍精矿浸出方法之一。
其原理是通过硫酸溶液对镍精矿进行浸出，在高温和高压等条件下，使镍溶解于溶液中。
硫酸浸出具有工艺简单、操作方便、反应速度快等特点，适用于大规模的工业生产。
2. 氨浸出氨浸出是另一种常用的镍精矿浸出方法。
氨浸出的原理是将氨气通过氨气氧化反应与镍精矿发生反应，使镍溶解于氨水溶液中。
氨浸出具有溶解度高、浸出速度快等特点，适用于一些低品位的镍精矿矿石。
3. 氯化浸出氯化浸出是相对较新的一种镍精矿浸出方法，其原理是利用氯化物溶液对镍精矿进行浸出反应，将镍溶解于溶液中。
氯化浸出具有反应速度快、浸出效果好等特点，适用于高品位的镍精矿矿石。
二、浸出剂回收技术在镍精矿的浸出过程中，浸出剂的回收是一个重要的环节，不仅可以提高资源利用率，降低生产成本，还可以减少对环境的污染。
目前，常见的浸出剂回收技术主要包括以下几种：1. 蒸馏回收蒸馏回收是一种常用的浸出剂回收方法，通过对浸出剂溶液进行蒸馏操作，将浸出剂从溶液中分离出来。
该方法适用于挥发性浸出剂的回收，如氨水等。
2. 结晶回收结晶回收是一种将溶液中的浸出剂通过结晶过程分离出来的方法。
通过控制溶液的温度和浓度等条件，使浸出剂从溶液中结晶出来，然后进行过滤分离。
该方法适用于具有结晶性质的浸出剂。
3. 萃取回收萃取回收是一种利用溶剂提取的方法，通过将浸出剂溶液与适当的有机溶剂进行萃取，从而将浸出剂从溶液中富集出来。
该方法适用于有机溶剂与浸出剂之间具有较好的相容性。
4. 膜分离回收膜分离是一种利用特殊膜材料将溶液中的浸出剂与其他成分分离的方法。
硫化镍矿加压浸出
硫化镍矿加压浸出创建时间：2008-08-02硫化镍矿加压浸出(pressure leaching of nickel sulphide ore)用加压浸出法使硫化镍精矿或细磨高镍锍浆料中的镍和某些有价金属转入溶液而被提取的过程。
为硫化镍矿处理方法之一。
加压浸出必须选用合适的浸出剂，利用金属硫化物的氧化顺序，控制溶液的成分、温度、氧分压、浸出时间和物料的粒度等条件，使镍和其他有价元素在不同的阶段选择性地浸出分离，有效地减少浸出液的净化负荷，从而提高金属回收率、降低加工费用和保护环境。
硫化镍矿的加压浸出工艺分加压氨浸出和加压酸浸出两大类。
加压氨浸出以氨和硫酸铵为浸出剂，使原料中的硫化镍矿物与氧、氨反应，将镍和伴生的铜、钴转化为稳定的可溶性氨配(络)合物，硫氧化为各种硫一氧离子，铁转变为不溶性的含水三氧化二铁，其他脉石保留在渣中。
1954.年加拿大谢里特一高登矿业公司(Sherritt Gordon Mines Ltd.)的萨斯喀彻温堡(FortSaskatchewan)精炼厂首先在工业上采用加压氨浸出法从林湖地区的硫化镍精矿中提镍。
该法的主要过程为：两段逆流加压氨浸出，浸出液蒸氨除铜，高温水解除不饱和硫，高压氢还原生产镍粉及镍粉压块。
该厂所用精矿的成分(质量分数ω／％)为：Ni 10，Co 0.5，Cu 2，Fe 38，S 31，脉石14。
精矿在卧式机械搅拌釜中，于温度343～363K、总压0.7～1MPa的条件下进行加压氧化氨浸出，使镍、铜、钴和部分硫分解进入溶液。
其主要化学反应有：NiS+4FeS+7O2+10NH3+4H2O=Ni(NH3)6SO4+2Fe2O3•H2O+2(NH4)2S2O3CoS+2O2+6NH3=Co(NH3)6SO4CuS+2O2+4NH3=Cu(NH3)4SO42(NH4)2S2O3+2O2=(NH4)2S3O6+(NH4)2SO4(NH4)2S3O6+2O2+4NH3+H2O=NH4SO3•NH2+2(NH4)2SO4浸出富液的成分(g／L)为：Ni 40～50，Co 0.7～1，Cu 5～10，(NH4)2SO4120～180，游离氨85～100，不饱和硫5～10。
硫化镍矿的处理方法
硫化镍矿的处理方法镍矿物主要以硫化镍矿和红土镍矿这两种形式存在，其中硫化镍矿约占20%、红土镍矿大约占75%、硅酸镍矿占5%。
本文我们为您讲一讲硫化镍矿的处理方法都有哪些。
硫化镍矿的处理一般是指将硫化镍矿中的镍熔炼成低镍锍或浸出到溶液中的提镍过程。
硫化镍矿的处理有火法与湿法之分。
火法处理主要有硫化镍矿电炉熔炼、硫化镍矿鼓风炉熔炼或硫化镍矿闪速熔炼。
湿法处理主要有硫化镍矿加压浸出。
硫化镍矿的火法处理是将焙烧矿与熔剂加热熔化，使炉料中的硫化铁进一步氧化成氧化铁，与其他杂质元素和炉料中的石英等熔剂结合为炉渣，炉料中的二硫化三镍、硫化亚铜和未氧化的硫化亚铁结合成低镍锍与炉渣分离，钴和贵金属及其他少量杂质进入低镍锍。
炉料中的硫氧化成二氧化硫进入烟气，经除尘净化后送往制酸或高空排放。
硫化镍矿鼓风炉熔炼采用传统的鼓风炉设备，其特点是设备简单和易于操作。
硫化镍矿电炉熔炼和闪速熔炼则分别采用现代电炉和闪速炉设备。
电炉熔炼适用于电价低廉地区或熔炼难熔矿石。
闪速熔炼是近几十年发展起来的先进熔炼技术，其特点是将焙烧和熔炼合为一个过程，这不仅使过程得到强化，而且可在自热状况下进行，因而生产能力较高，而且能耗较低。
此外，这种熔炼的烟气含二氧化硫浓度高，有利于制酸和环境保护。
但炉渣含镍较高不能废弃，需要进行贫化处理，以降低渣的含镍量。
硫化镍矿的湿法处理是直接浸出硫化镍矿石或硫化镍精矿。
这种处理方法可简化冶炼过程，提高镍的回收率，改善劳动条件。
由于硫化镍在常压下溶解速度很慢，通常采用加压浸出。
浸出可用硫酸溶液，也可用碱(氨)液。
先将硫化镍矿石或硫化镍精矿磨细，制成矿浆，用泵输往矿浆加热器加热，然后进压煮器进行浸出。
浸出后矿浆经液固分离和溶液净化除杂质后，可用加压氢气还原法生产镍粉。
硫化镍精矿低酸高温氧压浸出研究
有色金属 （ 冶炼部分） （ ｈ ｔ ｔ ｐ ： ｎ ｙ ｓ ｙ １ ． ｂ ｇ ｒ ｉ ｍｍ． ｃ ｎ ）
ｄ ｏ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ７ － ７ ５ ４ ５ ． ２ ０ １ ３ ． ０ １ ． ０ ０ ４
硫 化 镍 精 矿 低 酸 高 温 氧 压 浸 出研 究
ｈｏ ｕｒ ｓ，ａ ｎｄ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｏ ｆ ｌ ｉ ｑｕ ｉ ｄ ｔ ｏ ｓ ｏｌ ｉ ｄ ｏ ｆ ５ ：１ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｎ ｉ ｃ ｋ ｅ ｌ ｓ ｕ ｌ ｆ ｉ ｄ ｅ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ；ｏ ｘ ｉ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｌ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ；ｌ ｏ ｗ ａ ｃ ｉ ｄ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ；ｈ ｉ ｇ ｈ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ
ｉ ｎ ｉ ｔ ｉ ａ ｌ ａ ｃ ｉ ｄ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ５ ０ ｇ ／ Ｌ，ｏ ｘ ｙ ｇ ｅ ｎ ｐ ａ ｒ ｔ ｉ ａ ｌ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ ０ ． ９ ～１ ． ０ ＭＰ ａ ，ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ １ ３ Ｏ ～１ ５ ０℃ ，ｔ ｉ ｍｅ ｏ ｆ ６
赵 惠玲
（ 云 南锡 业集 团有 限责 任公 司研 究设 计 院 ， 云 南个 旧 ６ ６ １ ０ ０ ０ ）
摘要 ： 采 用 低 酸 高 温 氧 压 浸 出工 艺 从 硫 化 镍 精 矿 中 提 取 镍 ， 考 察硫 酸起始 浓度 、 氧分 压、 浸 出温度 、 时 间 和 液 固 比对 镍 浸 出率 的影 响 。结 果 表 明 ， 在 下 述 最 佳 条 件 下 镍 浸 出 率 可 以达 到 ９ ５ ： 起始酸 度 ５ ｏ ｇ ／ Ｌ，
镍精矿的浸出用硫酸铵还原工艺研究
镍精矿的浸出用硫酸铵还原工艺研究镍精矿是一种重要的镍资源，其浸出过程是提取镍的关键步骤之一。
在浸出过程中，硫酸铵还原工艺被广泛应用于镍精矿的预处理，以提高镍的浸出率和效率。
本文将就镍精矿的浸出用硫酸铵还原工艺进行深入研究，探讨其工艺原理、实施步骤和影响因素，以及存在的问题和改进措施。
首先，我们来了解一下镍精矿的特性。
镍精矿主要含有镍、铜、硫等元素，其中镍的浸出率受到硫化物和氧化物的影响较大。
硫酸铵还原工艺采用硫酸铵作为还原剂，通过还原反应将镍的硫化物转化为可溶性的硫酸镍，从而实现镍的浸出。
硫酸铵还原工艺的实施步骤主要包括矿石粉碎、矿浆的制备、浸出反应和浸出液的处理等几个关键环节。
具体操作过程如下：1. 矿石粉碎：将镍精矿进行适当的粉碎，提高矿石表面积，有利于浸出反应的进行。
2. 矿浆的制备：将粉碎后的镍精矿与一定比例的硫酸铵溶液混合，并控制矿浆的浓度和温度，使其达到最佳浸出条件。
3. 浸出反应：将矿浆加入反应釜中，在一定的温度和压力条件下进行浸出反应。
反应过程中，硫酸铵还原剂与镍矿石中的硫化物发生反应，生成可溶性的硫酸镍。
4. 浸出液的处理：将浸出液与矿石分离并去除固体杂质，通过沉淀、过滤和洗涤等工艺步骤，得到纯度较高的硫酸镍溶液。
在硫酸铵还原工艺中，有几个关键的参数和因素会对浸出效果产生影响。
首先是浸出反应的温度和压力。
温度过高会导致溶液的挥发和镍的氧化反应，而温度过低则会降低反应速率。
压力的增加可以提高镍的浸出率和速率，但过高的压力也会带来能源和设备成本的增加。
因此，需要对温度和压力进行合理控制。
其次是还原剂的浓度和用量。
适量的硫酸铵浓度可以提高浸出效果，但过高的浓度会增大溶液的黏稠度和腐蚀性。
还原剂的用量直接影响到反应的进行，需要根据具体情况进行合理调控。
另外，镍精矿的粒度、矿浆的搅拌速度和反应时间等因素也会对浸出效果产生影响。
粒度过细会导致浸出反应速率过慢，而过粗会降低浸出率。
搅拌速度的增加可以提高反应效果，但也会增加能耗和设备成本。
硫化镍加压浸出研究进展与应用
硫化镍加压浸出研究进展与应用蒋开喜，王玉芳，郑朝振，李相良北京矿冶研究总院国家自然科学基金项目：硫化矿加压湿法冶金的机理研究(51434001 )摘要：硫化镍是镍冶炼的重要原料，加压浸出技术在硫化镍冶炼中占有重要地位，本文对硫化镍加压浸出研究及应用进行了简单的介绍。
根据反应体系的不同，镍加压浸出分为酸性加压浸出和氨性加压浸出两大类，工业生产中氨性加压浸出应用较少，以酸性加压浸出为主。
硫化镍加压浸出处理原料灵活多样，主要包括硫化镍精矿、镍锍、镍钴硫化物等。
另外，其在镍冶炼渣、低品位复杂物料处理方面也有一定的研究应用。
加压浸出工艺灵活，综合回收率高，可同时生产镍、钴、铜、铂族金属等多种产品，主产品即可为硫酸镍，也可为电镍或镍粉，产品质量高，环境污染小，具有一定的市场竞争力。
关键词：硫化镍，加压浸出，研究进展，应用Research Development and Utilization of pressure leaching on nickel sulfide Kaixi Jiang, Yufang Wang, Chaozhen zheng, Xiangliang Li Beijing General Research Institute of Mining and MetallurgyAbstract ：Nickel sulfide is the main raw material for nickel extraction, and pressure leaching has the important status in nickel sulfide extraction. The research development and utilization of pressure leaching on nickel sulfide are introduced in this paper. According to the reaction system, the nickel sulfide pressure leaching can be divided into two kinds: ammonia pressure leaching and acid pressure leaching, the utilization of the former in industries is very little, and the latter accounts mainly. The raw materials for nickel sulfide pressure leaching are flexible, mainly include nickel concentrate, nickel matte and nickel/cobalt sulfide etc. Furthermore this technology can also be used to treat nickel smelting slag and low grade complex materials. Pressure leaching has the advantages of flexibility, comprehensive recovery of valuable metals such as nickel, cobalt, copper and PGM. The main products can be nickel sulfate, electrolysis nickel or nickel powder with high quality.Key words: Nickel sulfide, Pressure leaching, Research development, Utilization1 前言镍具有抗腐蚀、耐高温、抗氧化、延展性好、强度高等优良性能，是生产各种高温高强度合金、磁性合金和合金结构钢的主要添加剂，广泛用于冶金、化工、石油、建筑、机械制造、仪器仪表以及航天航海等领域。
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文章编号:1007-967X(2005)05-0028-03硫化镍精矿常压浸出研究Ξ李忠国1,翟秀静1,邱竹贤1,韩 燕2(1.东北大学材冶学院,辽宁,沈阳,110004;2.东北育才中学理科部,辽宁,沈阳,110000)摘 要:本文研究了温度、通氧速率、pH 值、硫酸浓度等条件对硫化镍精矿常压浸出的影响,发现在80℃→85℃之间,镍浸出率随温度的升高而迅速增加,通氧条件下,镍浸出率差值的变化与通氧速率存在数学关系:y =8.271x 0.3003,pH 值为2.1～2.2时,镍浸出率最高,且镍浸出率随硫酸用量和铜离子的增加而升高。
关键词:硫化镍;浸出;常压;研究中图分类号:TF111.3 文献标识码:A1 前 言镍是一种重要的工业原料,在地球中含量约3%,多以化合态形式存在[1]。
在自然界中,由于两种富集过程形成两种类型的镍矿:硫化镍矿和氧化镍矿。
硫化镍矿包括有镍黄铁矿、紫硫镍铁矿、镍磁黄铁矿、黄铜矿、硫镍钴矿和硫钴铁矿等。
其中镍黄铁矿含镍高达34.23%,并富集几乎全部的铂族元素及大部分钴。
硫化镍矿主要有火法、湿法[2～5]、细菌浸出等处理方法[6]。
硫化镍精矿中的合金在加入硫酸并通入氧气的条件下基本可以完全溶解,硫化镍精矿中的Ni 3S 2会部分溶解,而Cu 2S 则不溶解,这是常用的硫化镍矿常压酸浸工艺。
本文研究温度、通氧速率、p H 值、硫酸浓度等条件对硫化镍精矿常压浸出的影响,确定了合适的操作条件。
2 实 验2.1 实验原料实验原料为高锍磨浮产的含合金镍精矿,镍精矿的矿物成分主要为六方硫镍矿及少量的连生体或单体辉铜矿,合金主要是由镍铁合金、硫化镍、硅酸盐和磁铁矿组成。
原料粒度在-280目以下的达90%～95%。
2.2 实验方法及设备每次取含合金镍精矿100g ,以温度、pH 值、酸量、浸出液中铜离子浓度、氧气通入量等为实验因子,利用图1所示的装置,研究常压预浸含合金镍精矿的工艺技术条件。
图1 常压浸出实验室实验装置图1———氧气压力表;2———氧气贮瓶;3———701HB 型玻璃转子流量计;4———氧气软管;5———JB200-D 电动搅拌机;6———铁架台;7———平底烧杯;8———水浴池;9———p H 计3 结果与讨论3.1 温度对浸出反应的影响保证反应的时间、反应过程的通氧量、反应液固比、浸出液成分以及搅拌速度等均相同,分别在pH 值为1.2、1.5和1.8条件下,比较不同温度的镍浸出率,研究浸出体系反应温度对镍浸出率的影响,结果如图2所示。
图2 镍浸出率与温度的关系从图2可以看出,反应温度在80℃→85℃之第21卷第5期2005年10月 有 色 矿 冶N O N-FE RR O U S MI NING AN D METALL URG Y Vol.21.№5October 2005Ξ收稿日期56作者简介李忠国(—),男,博士研究生:200-0-07:1974间时,pH 值为1.5、1.8的条件下,镍浸出率随温度的升高而迅速增加;但当反应温度大于86℃时,镍浸出率随温度的变化却不明显。
分析认为,浸出反应为放热反应,但反应体系必须有足够的温度来保证初始反应的活化能。
图2的曲线随温度的上升情况是有差异的;p H 值为1.2的曲线上升速度非常平缓,pH 值为1.5、1.8的曲线在80℃→85℃之间变化幅度越大。
另外,从曲线变化趋势可以看出,温度在80℃以下时,浸出p H 值越低镍浸出率越高,说明在80℃以下直接酸浸占主导地位。
3.2 通氧速率对浸出反应的影响考察不同通氧量的条件下的镍精矿的浸出,找出镍浸出率与通氧量的线性关系,结果如图3所示。
图3中镍浸出率经过了差值处理。
首先以无氧通入条件下的镍浸出率作为标准,将不同通氧量的镍浸出率与标准镍浸出率间的差值为基点,进行线性回归,绘制通氧速率与镍浸出率变化的关系曲线。
从基点的的回归趋势可以看出,随着通氧速率的增大,镍的浸出率明显上升,在通氧条件下,镍浸出率差值的变化与通氧速率存在数学关系:y =8.271x 0.3003。
图3 输氧量对镍浸出率的影响3.3 p H 值对浸出反应的影响从图4的曲线可以看出随着浸出p H 值的升高,浸出率增大。
反应pH 值在1.5以下时镍浸出率较低,镍浸出率虽然随反应p H 值升高有所增高,但增高的幅度不明显;p H 值在1.5～2.0范围时,镍浸出率随反应p H 值升高而增高,并且增高幅度较明显;镍浸出率上升到一定值2.1～2.2后,镍的浸出率有所下降。
曲线中镍浸出率的变化差值不明显(浸出率在75%～82%)。
通过对硫酸浸出机理及浸出液值与镍浸出率变化曲线的分析表明,在低值时,浸出液中的铜在酸性条件下,发生浸出反应后主要生成铜;在p H 值升高过程中(p H 值由1.5→2.1),浸出反应后铜生成硫化铜的比例逐渐增加,生成铜的比例减少,镍浸出率相应有所增加;当浸出液pH 值继续上升时,镍浸出率有所下降,浸出液中的铜主要生成碱式硫酸铜沉淀。
图4 镍浸出率与pH 值的关系3.4 硫酸浓度对镍浸出反应的影响实验对含不同酸量的浸出液的浸出结果进行了比较(见图5)。
图5 镍浸出率与硫酸浓度的关系曲线结果分析表明,镍浸出率随硫酸用量的增加而上升,硫酸投入量越大镍浸出率越高,硫酸与硫酸铜主要与合金发生反应浸出金属镍。
当合金消耗到一定程度后,浸出液中的铜在酸性条件下,发生浸出反应后生成铜,从而使镍的浸出率产生如图5曲线所描述的变化结果。
图6 镍浸出率与铜离子的关系92第5期 李忠国等:硫化镍精矿常压浸出研究pH p H3.5 铜离子浓度对镍浸出反应的影响作为氧化—还原浸出反应的中间载体,铜离子扮演着重要角色。
从图6可以看出,浸出过程中,随着铜离子的增加,镍的浸出率处于上升趋势。
因此对浸出液中铜离子浓度的控制是得到良好浸出效果的关键。
实验通氧终点p H 值控制在1.8,分别对80℃、85℃、90℃温度条件下铜离子浓度随时间的变化情况做了考察,其关系如图7所示。
图7a 的曲线较平缓,图7b 、图7c 弯曲程度依次加剧,说明铜离子浓度在不同温度下变化的幅度是不同的。
温度低,铜离子浓度消耗的慢,随着温度的升高,铜离子消耗的速度逐渐增加。
图7 铜离子浓度与时间关系由图7可知,80℃条件下,铜离子的消耗幅度相对较小,反应不是很剧烈,在限定的时间内所剩余的铜离子浓度相对较大,反应相对不完全;85℃条件下,铜离子的消耗幅度相对较大,反应剧烈,在限定的时间内所剩余的铜离子浓度相对较小,反应相对较完全;90℃条件下,铜离子的消耗幅度相较大,反应加剧,在限定的时间内所剩余的铜离子浓度相对很小,反应相对完全。
三条曲线还表明,随着温度的升高,在限定的时间内,不但铜离子消耗的速度逐渐增加,而且所残留的铜离子也相应减少,但铜离子并没有消耗完全。
三条曲线伸展趋势均是由陡峭向平缓趋近,最终趋于水平,说明在一定的反应条件下,反应过程中铜离子的浓度趋于一个稳定值,这与化学反应平衡及离子扩散理论吻合。
4 结 论(1)80℃→85℃之间,镍浸出率随温度的升高而迅速增加;(2)在通氧条件下,镍浸出率差值的变化与通氧速率存在数学关系:y =8.271x 0.3003;(3)pH 值为2.1～2.2,镍浸出率最高;(4)镍浸出率随硫酸用量的增加而上升,硫酸投入量越大镍浸出率越高;(5)镍的浸出率随着铜离子增大而升高。
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