低品位鎳鉬礦加鈣氧化焙燒試驗的研究

詹余福

（貴州華堃礦業(yè)股份有限公司，貴州畢節(jié) 551700）

低品位鎳鉬礦加鈣氧化焙燒試驗的研究

詹余福

（貴州華堃礦業(yè)股份有限公司，貴州畢節(jié) 551700）

對難選鎳鉬多金屬礦進行了加鈣氧化焙燒工藝試驗研究。對氧化鈣用量、焙燒時間、液固比、浸出溫度等條件進行了試驗研究，確定了各個因素最佳條件：氧化鈣為鎳鉬礦的35%，焙燒時間2 h，液固比2∶1，浸出溫度95℃。鉬、鎳的浸出率分別高達97%、93%，固硫率65%。

低品位；鎳鉬礦；氧化鈣；硫酸；浸出

鎳鉬礦為我國獨有的多金屬復雜礦，主要分布在湘、鄂、渝、黔、川、桂、陜、甘等省區(qū)［1］。由于其獨特的物理化學性質(zhì)構成，所以開采及冶金難度特別大，其鉬的品位約為3%～6%，鎳的品位約2%～5%。鎳鉬礦主要以碳硫礦存在于碳質(zhì)頁巖中，且嵌布粒度極細，因此采用常規(guī)的選礦難以富集。

目前，我國冶煉該鎳鉬礦的方法主要有氧化焙燒－堿浸、高壓酸浸、高壓氧氨浸、電爐熔煉等工藝［2］。氧化焙燒中鉬的轉化率高低直接決定浸出率的高低，由于鉬鎳存在的特殊性，現(xiàn)在的生產(chǎn)廠家很難將其完全轉化。本試驗探索性地利用加鈣氧化焙燒酸浸的方法，尋找最佳工藝技術條件。

1 試驗部分

1.1 礦物特性

鎳鉬礦為貴州省納雍縣某公司開采的礦，其礦物的主要化學組成見表1。

表1 試樣多元素分析結果 %

1.2 試驗設備與試劑

試驗設備：馬弗爐SX2－4－10，增力電磁攪拌裝置，電熱鼓風干燥箱（101—1型），2 000 mL燒杯，玻璃棒，721型分光光度計，抽濾裝置。

實驗試劑：工業(yè)氧化鈣，濃硫酸，蒸餾水。

1.3 工藝流程

工藝流程如圖1所示。

1.4 反應機理

鎳鉬礦加鈣氧化焙燒過程的主要化學反應如下：

1.5 試驗方法

將鎳鉬礦磨細至0.147～0.120 mm，稱取一定量的鎳鉬礦，加入一定量的氧化鈣混勻后，放進馬弗爐在700℃下進行氧化焙燒2 h，焙燒過程爐門微開，保持爐內(nèi)一定的氧化氣氛，其間翻動物料若干次；待氧化焙砂冷卻至室溫后，加入一定量的濃硫酸拌勻熟化2 h后，放進馬弗爐在250℃下進行低溫硫酸化焙燒；硫酸化焙燒得到的焙砂再按液固比2∶1在燒杯中加水，95℃下攪拌浸出，控制攪拌速度；浸出結束后料漿真空抽濾，濾渣烘干稱量，分別測定濾液和濾渣中鉬和鎳的含量。

圖1 鎳鉬礦加鈣氧化焙燒工藝流程

2 試驗結果及討論

2.1 加鈣氧化焙燒及固硫率

加入一定量的氧化鈣與鎳鉬礦混勻下氧化焙燒；氧化焙砂冷卻至室溫后，加入60 mL濃硫酸拌勻，室溫熟化2 h后，在250℃下焙燒2 h；焙燒后的樣按液固比2∶1加水，95℃攪拌浸出2 h得到的實驗結果見表2。

表2 氧化鈣加入量對鉬、鎳的浸出影響%

由表2可得，鉬的浸出率隨氧化鈣的加入量的增加不斷下降，在加入25%的氧化鈣時，鉬的浸出率達到頂峰為98.8。鎳的浸出率隨氧化鈣加入量的增加而增加，當氧化鈣的加入量為鎳鉬礦的35%左右時，鎳浸出率達到最大值93.2%；再增加氧化鈣的加入量，鎳的浸出率基本保持不變；但當氧化鈣的量為50%時，鎳的浸出率顯著下降。固硫率隨氧化鈣的加入量不斷增加，當氧化鈣加入量為35%時，固硫率達到65%，此時，煙氣中SO2的最大濃度為1 073 mg／m3，已低于工業(yè)廢氣中SO2的排放標準。此外，若鎳鉬礦未加CaO氧化焙燒得到的焙砂經(jīng)硫酸化焙燒后水浸，鎳的浸出率最多也只有80%左右［3］。因此，CaO的加入量不僅能有效減少鎳鉬礦氧化焙燒時對環(huán)境造成的污染，而且能顯著提高鎳的浸出率。之后隨氧化鈣的增加，固硫率基本保持不變。

2.2 氧化焙燒溫度對鎳、鉬浸出率的影響

加入礦量35%的CaO與鎳鉬礦粉混勻磨細，在一定溫度下氧化焙燒2 h；氧化焙砂冷卻至室溫后，加入60 mL濃硫酸拌勻，室溫熟化2 h后，在250℃下焙燒2 h；焙燒后的樣按液固比2∶1加水，95℃攪拌浸出2 h得到的實驗結果見表3。

從表3可以看出，在500～700℃的溫度區(qū)間，鎳和鉬的浸出率均隨著焙燒溫度的升高而增大，達到700℃時，鉬、鎳的浸出率分別為96.4%和93.7%。繼續(xù)提高焙燒溫度，鉬的浸出率有所降低，鎳浸出率變化不大。實驗發(fā)現(xiàn)，溫度超過750℃物料明顯燒結，這不利于鉬的氧化，從而導致鉬的浸出率下降，所以鎳鉬礦氧化焙燒溫度定為700℃。

2.3 氧化焙燒時間對鎳、鉬浸出率的影響

加入礦量35%的CaO與鎳鉬礦粉混勻磨細，在700℃下氧化焙燒一定時間；氧化焙砂冷卻至室溫后，加入60 mL濃硫酸拌勻，室溫熟化2 h后，在250℃下焙燒2 h；焙燒后的樣按液固比2∶1加水，95℃攪拌浸出2 h得到的實驗結果見表4。

表4 氧化焙燒時間對鎳、鉬浸出率的影響

從表4可以看出，在0.5～2 h的時間范圍內(nèi)，鎳和鉬的浸出率都隨焙燒時間的延長而增大，當焙燒時間為2 h時，鉬和鎳的浸出率分別達到97.6%和93.2%，繼續(xù)延長焙燒時間，鉬的浸出率呈下降趨勢，鎳的浸出率變化不大，所以2 h是最佳的焙燒時間。

3 結 論

1.通過本試驗得出最佳氧化焙燒條件：CaO用量35%（比試樣），溫度700℃，焙燒時間2 h。

2.本次實驗表明，加Ca氧化焙燒能將部分硫固化下來，固硫率為65%左右，減少了煙氣SO2的排放，也減少了后續(xù)處理SO2的負擔。

3.低溫硫酸化浸出后的浸出液，含鉬達15.5 g／L，鎳達10.3 g／L?？赏ㄟ^陰離子樹脂提鉬與鎳分離，鉬溶液通過除雜、酸沉工序制取高純鉬酸銨產(chǎn)品，鎳溶液通過提鎳樹脂富集鎳后制取硫酸產(chǎn)品。

［1］ 何旭初.一種選冶結合的鎳鉬礦鎳、鉬分離方法［P］.中國專利：95110744，1996－11－06.

［2］ 李青剛，肖連生，張貴清，等.鎳鉬礦生產(chǎn)鉬酸銨全濕法生產(chǎn)工藝及實踐［J］.稀有金屬，2007，31（51）：85－89.

［3］ 秦純.用碳酸鈉轉化處理黑色頁巖分離鉬鎳的工藝［P］.中國專利：97107568，1998－03－25.

［4］ 伍宏培.鉬鎳礦的濃酸熟化浸出解聚溶劑萃取［P］.中國專利：88102597，1989－07－12.

［5］ 王志堅.硫酸化焙燒處理鎳鉬礦的工藝研究［J］.湖南有色金屬，2009，25（2）：25－27.

［6］ 鄒貴田.用稀酸從鉬鎳共生礦提取鉬和鎳鹽的方法［P］.中國專利：99114737，2000－09－27.

［7］ 皮關華，徐微，陳白珍，等.從難選鎳鉬礦中回收鉬的研究［J］.湖南有色金屬2007，23（l）：9－12.

Research on Oxidized Calcination w ith Ca Test for Low-grade Ni－M o Ore

ZHAN Yu-fu
（Guizhou Huakun Mining Share Co.，Ltd，Bijie551700，China）

Study wasmade on oxidized calcination with Ca test for low-grade Ni－Momineral.The amount of CaO，calcination time，liquid－solid ratio and leaching temperaturewere focused，which determined the best conditionswith CaO amount35%of Ni－Mo mineral，calcination time 2 hours，liquid－solid ratio 2∶1 and leaching temperature 95℃.Leaching ratio of Mo and Ni could reach 97%and 93%respectively，and the sulfer capturing ratio is 65%.

low grade；Ni－Momineral；CaO；sulfuric acid；leach

TF802＋.67

：A

：1003－5540（2014）06－0037－03

2014－09－12

詹余福（1987－），男，助理工程師，主要從事濕法冶煉技術的研究。