离心萃取机低品位镍红土矿高压硫酸浸出工艺
镍红上矿的高压硫酸浸出工艺基于以下原理,即氧化铁、氧化铝和氧化铬的硫酸当高温时甚至在高酸度的溶液里几乎完全水解,但镍和钻的硫酸盐在这种条件下稳定存在。该工艺适合处理低镁型褐铁矿层镍红上矿,其最大优点是镍钻浸出率均达到90%以上,铁的浸出率可低于1%。
20世纪五十年代在古巴Moa Bay建立的高压酸浸法处理红土矿一的生产基地,标志着湿法冶金技术从红土矿中提取镍的开始。它是采用高压硫酸浸出工艺处理镍红土矿的工厂。1998年下半年,澳大利亚的Murrin Murrin, Cawse和Bulong三个采用高压硫酸浸出新工艺的镍红上矿开发项目陆续投入生产运营。近年来,全球建成的镍红土矿项目基本采用高压硫酸浸出工艺,包括新喀里多尼亚的Goro、巴布亚新几内亚的Ramu、巴西的Vermelho以及马达加斯加的Ambatovy等。
高压硫酸浸出过程的反应温度一般为240~250℃。在此温度下,Ni, Co等氧化物与H2SO4反应形成可溶的硫酸盐进人溶液,而铁则形成难溶的赤铁矿留在渣中。浸出过程是在高压浸出釜内进行的,浸出釜的材质为碳钢衬砖或钢一钦复合材料。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用硫化氢处理并得到高品位的镍钻硫化富集物,送镍钻精炼厂进行镍钻的分离提取。其原则工艺流程见图1-12。高压硫酸浸出工艺的缺点是投资费用高、建设周期长和操作条件苛刻(250℃时高压釜内蒸气压力约为40个大气压)。同时,高压硫酸浸出工艺自从在古巴Moa Bay工厂应用以来,就伴随着反应器容易结垢,造成工艺生产周期短、效率低的问题。据统计,MoaBay工厂每年平均消耗1/4的工作时间来停产清理高压釜中的结垢;澳大利亚新建的3个高压硫酸浸出项目,在开工后也不同程度地遇到了此问题。
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