Page 172 - 化工工艺理论及技术
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Chemical Process Theory and Technology
化工工艺理论及技术
(Fe,Ni)O/(OH) 2 ·H 2 O 中的大部分铁在还原焙烧中转化为磁铁矿,蛇纹岩
(Mg,Fe,Ni)6Si 4 O 10 (OH) 8 中的铁基本不被还原。经多级逆流氨浸,金属
镍及钴与氨形成络合物镍氨及钴氨,铁氨形成后进一步水解沉淀为氢氧化铁,实
现了镍和钴的选择性浸出。浸出液经净化、蒸氨、干燥和煅烧制备氧化镍产品
(约 76.5%Ni,0.6%Co)。氨浸法的优点是碳酸铵溶剂易回收和循环利用、常压、
腐蚀性较小。同时,还原焙烧 - 氨浸过程中矿石中的镁不被还原、浸出,适于处
理镁含量较高的红土镍矿。但该工艺的能耗高,镍、钴回收率较低(Ni 约 75%-
80%,Co < 60%)。到目前为止,全球仅有少数几家工厂采用该工艺处理镍红土矿。
(二)高压硫酸浸出工艺
高压酸浸工艺(HPAL)始于 20 世纪 60 年代古巴毛阿镍厂,该工艺的主要
特点是能耗低,适合处理褐铁型红土镍矿,要求矿石含镁、铝低,通常含镁< 4%。
高压硫酸浸出过程反应温度一般为 240-250℃,在此温度下,Ni、Co 等氧化物与
硫酸反应形成可溶性的硫酸盐进入溶液,而铁则形成难溶的赤铁矿留在渣中,高
压浸出矿浆经闪蒸降温后,用浓密机逆流倾析洗涤,得到的浸出液经中和后得到
高品位的镍钴硫化物富集物,送镍钴精炼厂进行镍钴的分离提取。加压酸浸工艺
的优势在于镍和钴的回收率均达到 90% 以上,但加压酸浸操作过程中会结垢,
减少高压釜容积,降低传热效率,阻塞管道,且工艺操作条件相对苛刻。
(三)常压硫酸浸出工艺
红土镍矿高压酸浸采用高压条件操作,对设备、规模、投资、操作控制等都
有很高的要求。研究工作者经过大量试验研究,开发了常压酸浸新工艺。
常压硫酸浸出法具有工艺简单、投资少、能耗低等优点;缺点是 Fe 和 Al 3+
3+
等被大量浸出,且浸出渣量大,酸耗较高,影响后续处理;浸出的铁更多是以黄
钾铁矾形式存在,很少是以赤铁矿形式存在,既影响工艺进行,又增加酸耗。该
类技术除浸出和除铁段外均与 HPAL 工艺一样。根据目前的实际应用经验来看,
镍钴总回收率在 75%-80%。常压酸浸工艺与高压浸出工艺相比,除了对原料的
适用性不同外,还具有生产成本低、镍钴等有价金属回收率高等特点。
(四)硫酸高压 - 常压联合工艺 Caringarao
最早将两段常压浸出法用于处理不同层位的红土镍矿。在常压硫酸浸出低镁
型红土镍矿的浸出液中加入高镁型红土镍矿进行二段常压浸出,达到了中和游离
酸和浸出镍的双重效果。Chou 在专利中正式提出了著名的 AMAX 工艺流程,即
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