用浸出—沉淀法从浮选尾矿中回收镍.pdf

第 5 3 卷第 4期 2 0 01年 l1月 有色金属 NONF ERROUS M ETAL S Vd 5 3． No 4 No v e mb e r 2 0 0 1 用浸出一沉淀法从浮选尾矿中回收镍 王 云 四川省冶盘研究所，成都 6 1 0 0 8 1 摘 要 研究用浸 出一沉蓰法从桴选尾矿中回收镍 尾矿中的镶矿物多为难选矿物， 浮进镰精矿品位 2 ． 7 5 ％， 回收率 l 8 6 3 ％。用浸出一沉蓰法处理桴进尾 矿 ． 授出条件为 酸度 0 ． 5 ％～1 ％ ； 提 出时 间 2小时； 聚加台适的氧化荆 ； 搅拌浸 出。沉淀获 得古肆2 9 ％～3 0 ％的镰硫化橱． 回收率为6 0 ％～7 5 ％。静苴提出回收率低， 但可采用堆畏， 生产成本低。 美键词 提出一沉淀； 镍硫化物； 尾矿 中国分类号 T F l l 1 ． 3 4 ； T F S 1 5 ； T D 9 8 2 ； T D 9 2 5 ． 6 文献标识码 A 文章 簟号 1 0 0 1 0 2 1 1 2 0 0 1 0 4 0 0 2 6 0 3 某镍矿矿石 中除含可选性较好 的硫 化镍矿外 ， 还含有一定量 的氧化镍 、 硫酸镍及硅酸镍等。这些 非硫化镍矿物可选性差， 致使选矿厂尾矿含镍较高 。 现尾矿坝库存量为 5 ～6万 t ， 按平均含镍 0 ． 8 ％计 ， 镍金属量为 4 0 0 --5 0 0 t 。有效地 回收尾矿 中的镍金 属是缓解矿产资源 日渐枯竭的有效措施之一。 考虑能充分利用现 有选矿生产技术和设备， 首 先进行浮选试验。由于尾矿 中的镍矿物可选性差， 浮选镍硫化物 品位仅为 2 ． 7 5 ％、 回收率 1 8 ． 6 5 ％。 根据矿石的特点， 应用浸出一沉淀法处理尾矿， 获得 含镍 2 0 ％～3 3 ％的镍硫 化物， 回收率达到 6 0 ％一 7 4 ％。浸出一沉淀法是尾矿资源再生利用的一条新 途径 。 1 试样来源及成分 试样采 自选矿厂尾矿坝 ， 用网格法取样 ， 各网点 所采的分点样经混合缩分， 作为试验原料。试样多 元素分析结果见表 1 ， 镍物相分析结果见表 2 。 表 1 试样 化学 成分 Ta b l e l C o mp o n e n t s o f t e s t s a mp l e 堕生 壁里 些 古量／ ％0 7 6 0 0 8 4 1 3 3 l 2 ． 6 5 2 7 ． 1 0 4 ． 8 3 1 ． 7 8 5 ． 0 2 表 2 试 样镍物 相组成 T b 1 e 2 Ni mi n e r a l c o mp c i t i o n o f t e s t s a mp l e 物船 硫化锦 氧化镰 硫酸镰 硅酸镍 总镶 音量 ／ ％0 1 3 0 1 3 O ． 2 2 O ． 2 2 0 ． 7 0 分 布／ ％ 1 8 ． 5 7 1 8 ． 5 7 3 1 4 3 3 1 4 3 1 0 0 ∞ 收稿 日期 2 0 0 1 0 4 2 7 作者 简介 王云 1 9 5 7 一 ． 女， 河南邦州， 高级工程师 2浮 选试 验 为考察利用现有选矿设备从尾矿中回收镍的可 能性， 进行了浮选试验。以水玻璃为脉石抑制剂， 硫 酸铜或硫化钠为活化剂， 橙醇油为起泡剂， 进行了磨 矿细度和捕收剂种类试验 。 由于尾矿粒度较粗 ， 部分镍矿物呈连生体， 要使 镍矿物得到充分解离， 必须再磨。磨矿试验结果表 明 ， 当磨矿细度达到 一7 4 m 7 0 ％～7 5 ％时 ， 选别指 标较好 。在粗选 中进行了捕收剂种类试验 ， 结果见 表 3 。 表 3捕收剂种类试验结果 Ta b l e 3 Re s t t l m wi t h d i f e r e m c o l l e c t o r s 注 捕收荆用量均为 l 2 o g ／ t o 由表 3结果表明。 馄合捕收剂的选别效果优于 单一捕收剂 。说明两种捕收剂之间的协 同效应有助 于提高选别 指标。5 黄药和丁铵 黑药馄合 捕收剂 的选别指标相对较好。选择最佳条件进行浮选 闭路 试验， 试验流程见图 1 ， 试验结果见表 4 。 由表 4可见 ， 采用浮选法从尾矿 中回收镍， 镍精 矿品位仅为 2 ． 7 5 ％， 回收率只有 1 8 ． 6 3 ％， 与尾矿中 的硫化镍矿物分布率基本一致。说 明浮选法只能回 收可浮性较好 的硫化镍矿 ， 不能取得令人满意的选 维普资讯 第 4期 王云 用授 出一沉淀甚从 浮选 尾矿中 回收镍 矿指标 。 图 1 浮 选 闭路试 验流程 F i g ． 1 F I o h e e t o f l o c k e d c y c l i c b a t c h № t 表 4 浮选 闭路试 验指标 Ta b l e 4 Re s u l t o f l o c k e d c y c l i c b a t c h t e s t 3浸 出 一沉 淀试 验 尾矿镍物相分析结果表 明． 尾矿中硫化镍和氧 化镍 分 别 占 1 8 ． 5 7 ％； 硫 酸 镍 和 硅 酸 镍 分 别 占 3 1 ． 4 3 ％。硫酸镍在矿浆 中易溶解 ， 使矿浆呈酸性 ； 氧化镍在稀酸溶液 中易溶解 ； 硅酸镍在较高酸度下 也能部分溶解 ； 而硫化镍能在稀酸溶液中部分溶出 ． 在氧化环境中能较好的溶出。根据镍矿物的这些特 性， 应用浸出 一沉淀法从难选尾矿回收镍取得满意 结果 。 3 ． 1 浸 出 一沉淀原理 在一定酸浓度条件下 ， 最大限度的将镍矿物浸 出． 然后进行固液分离。在浸 出液中添加一定量 的 硫化沉淀剂将镍离子沉淀． 使其生成人工硫化镍沉 淀， 即镍硫化物 。浸出 一沉 淀工艺流程见图 2 。浸 出过程化学反应 Ni S O4Ni S 0 Ni O 2 H Ni H2 0 Ni S i O3 2 H Ni S i O2 H2 0 NI S2H Ni H2 S Ni S2 H 1 ／ 2 02 Ni H， 0 Ni S2 02 N S 0j 一 沉 淀过 程化学 反应 Ni 2 4 - 一Ni S 尾矿 浸{ 葭 圆 浸 渣 图 2 浸 出 一沉淀 工艺 漉程 F ． 2 F l o ws h e e t o f l e a c h i n g d e p o n ng p r o c e s s 3 ． 2 酸 度对 浸 出效果 的影 响 在 常温 常 压 下 ． 分别 用 0 ． 2 5 ％， 0 ． 5 ％， 1 ％， 2 ． 5 ％四种质量浓度的稀硫酸溶液浸取尾矿 ， 搅拌浸 出 2 h ， 液固比 2 1 。浸出时液商比不宜过低， 液固比 在 l 1以下时， 矿浆黏度增大 ， 搅拌 困难， 浸出率下 降。溶液酸度对镍矿物浸出 一沉淀的影响见表 5 。 表 5 酸度对浸出 一沉淀的影响 Ta b l e 5 E Cd e c t o f a c i d i t y O n l e a c h l n g - d e p o s i t l n g 浸出溶液的酸度大小对镍 矿物的浸出 一沉淀影 响非常显著 ， 酸度过低或过高均不利于镍矿物的回 收。低酸度浸出时， 主要是硫酸镍和氧化镍溶解 ， 镍 矿物 浸 出 不 完 全， 浸 出 率 较 低 ， 镍 回 收 率 只 有 5 0 ． 4 4％。但 由于其它矿 物不浸出 ， 溶液中杂质少 ， 沉 淀 所 获 得 的镍 硫 化 物 质 量 高， 镍 品 位 高 达 2 7 ． 3 8 ％。当溶液酸 度增大到 0 ． 5 ％～1 ． 0 ％时， 硫 化镍 、 部分硅酸镍和少量其它矿物溶出， 精矿产率及 回收率提高， 而品位下 降。当酸度增高到 2 ． 5 ％时 ， 其它矿物大量溶出， 消耗掉部分酸 ， 影响镍矿物的浸 出。虽然精矿产率增大， 但 品位和回收率都下降 ． 沉 淀物中其它矿物成分增大 。高酸度浸出给后续中和 和沉淀作业带来负面影 响． 药剂 消耗增 大、 成本提 高。浸出时应严格控制溶 液的初始酸 度， 较佳的浸 出初始酸度为 0 ． 5 ％． 可获得含镍 2 3 ． 9 7 ％镍硫化 物 ， 镍回收率达到 7 4 ． 1 2 ％． 药剂成本也相对较低。 3 ． 3 氧化 剂的影 响 一 ]盟 维普资讯 有色盘属 第 5 3卷 硫化镍在无 氧化剂的条件下只能部分溶 出， 而 在氧化性环境中则溶解较好。以高锰酸钾为氧化剂 与无氧化剂浸出进行对比试验 ， 试验结果见表 6 。 加入氧 化剂 的浸 出效 果优 于无 氧化剂 的浸 出效 果。有氧化剂存在时， 精矿产率及回收率增高， 表明 氧化剂对镍矿物有助浸作用。 表 6氧化剂对浸 出一沉淀的影响 Ta b l e 6 Ef f e c t o f o x i d i z e r s O n l e a c h i n g - d e p o s i t i n g 注 授出条件 一蒋藏 酸度 0 ． 5 ％， 搅 拌覆 出 l h 。 可用的氧化剂种类较多， 常用的有氧、 空气 、 氯 酸钠、 双氧水 、 二氧化锰、 高铁和铜离子 以及过硫酸 盐等。为选择高效低价氧化剂， 应对氧化剂种类及 用量进行详细的试验研究 。 3 ． 4 浸 出时间的影响 授 出时间是浸出作业的一个重要参数， 浸 出时 间不足， 浸出率低 ； 浸出时间过长， 不仅影响产量， 同 时需增加设备配置， 增大生产投资。浸出时间对浸 出一沉淀的影响见表 7 。 表 7 浸出时间对浸出 一沉淀的影响 Ta b l e 7 Ef f e c t l e a c h i n g t i m e o n I e n d e p 。 s i 血 I g 注 提出条件一溶液酸度 0 ． 5 ％． 搅拌授出。 由表 7可知， 浸 出时间对浸出 一沉淀有显著的 影响。延长浸出时间可大幅度提高镍硫化物 回收 率， 而对精矿品位影响较小 。当浸出时同由 0 ． 5 h增 加到 1 h ， 镍 硫化 物 品位 下 降 1 ％， 回收率 提 高 了 8 ． 6 7 ％。浸 出 时间 增加 到 2 h时， 精 矿 品位 下 降 3 ． 2 5 ％， 镍回收率增 幅达到 2 5 ． 5 6 ％。表明适当延 长浸 出时间是有利的。 3 ． 5 浸 出方式的影 响 浸出方式有两种 即搅拌浸出和静置浸出。搅 拌的目的在于加快浸 出速率。静置浸出的优点在于 无需动力， 生产中可采 用堆浸， 生产成本低。两种浸 出方式的影响效果见表 8 。 表 8 浸 出方式的影响 Ta b l e 8 Ef f e c t o f l e a c h i n g me t h o d s o n l 朗c } 山l g _ d d n g 往 覆 出条件一藩藏酸度 0 ． 5 ％， 搅拌覆 出 2 h 。 在同等条件下， 静置浸出方式获得的精矿质量 高， 含 镍 达 到 3 3 ． 1 6 ％， 但 回收率 比搅 拌 浸 出低 1 3 ％。原因在于尾矿粒度较细 ， 含泥多， 静置浸出不 利于溶液渗透 ， 固液相接触 不好 ， 影响镍矿物 的浸 出。由于其它矿物浸 出率更低 ， 溶液中杂质少， 沉淀 精矿质量高。从 回收率方面考虑， 搅拌浸 出明显优 于静置浸出。搅拌浸出的弱点在于需要动力， 生产 成本较高。对该尾矿而言， 选择哪种浸 出方式 ， 技术 经济因素更为重要 。 4结 语 1 尾矿 中的镍矿物用选矿方法难回收利用。 2 应用浸出 一沉淀法从难选 尾矿 中获 得了镍 品位 2 0 ％ ～3 3 ％的镍 硫化 物 ， 回 收率 达 6 0 ％ ～ 7 4 ％。为尾矿资源再生利用 ， 缓解 选矿厂矿源危机 提供了一条可行的途径。 3 浸出 一沉淀法的应用还需进一步研究。 NI CKEL REcoVERY FRoM TAI LI NGS l Y LEACH G． DEPoS n ’ G PRoeES S Me t a l l u r g yRe s e a r c h I n s t i t u t e S i c h n， C h e n g d u 6 1 0 0 8 1 ，C h i n a ABSr RACT L e a c h i n g d e p o s i t i n g p r o c e s s u s e d i n r e c o v e r i n g n i c k e l a s s u l fi d e f r o m fl o a t a t i o n t a i l i ng s i s i n v e s t i g a t e d ．On l y 2． 7 5％ Ni o o n t a i n e d i n con c e n t r a t e a n d l 8． 6 3％ r e cov e r y a r e o b t a i n e d b y f l o a t a t i o n f r o m t h e r a i l i ng s b e c a u s e o f n i c k e l mi n e r a l s c he r a c t e r l s t i c s ． Th e o p t i ma l co n d i ti o nf o rl eac h i n gi s 0． 5 ％ ～1 ％ a c i d i t y； 2 h r e t e n t i o nt i me ； O X i d iz i ng a g e n t p r o p e r l y s tir r i n g ．Th e s u l fi d e d e p o s i t i n g f r o m l e a c h i ng s o l u t i o n c o n t a i n s 2 0％ ～3 0 ％ n i c k e l ，a n d r e cov e r y o f n i c k e l r e a c h e s 6 0％ -7 5 ％ ． Al t h o u g h l eac h i ng wi t ho u t s t i r r i ng h a s r e l a t i v e l y l o w n i c k e l r e c o v e r y ．i t c a n b e a p p l i e d t O l e s s e x p e n s i v e h e a p l e a c h i r g ． K E Y WO R D S l e a e h i ng d e p o s i t i ng ；n i c k e l 8 1 1 md e ；r a i l i ng s 维普资讯