湿法冶金萃取镍、钻、锌
2005年在SGS Lakefield的试验有两种回收镍、钻、锌的方法。第一种方法是传统的“混合氢氧化物”沉淀方法,将有价金属回收在同一个产品中。第二个方法是用萃取的方法将钻、锌与镍分开,接着选择性反萃钻和锌。纯镍、钻、锌溶液用Mg0沉淀生产纯氢氧化物产品(或将锌直接外销给锌化学品行业)。
混合氢氧化物沉淀结果
混合氢氧化物沉淀工艺采用两段沉淀回收镍和钻。在第一段,近82%的镍和钻被Mg0沉淀出来,这一沉淀物经浓密、过滤、洗涤后,发送给经销商。之后剩余的镍、钻用石灰沉淀,形成石膏、混合氢氧化物。这一沉淀返回溶液中和,去再溶解镍和钻。溶液中的锌全部进入最终的混合氢氧化物沉淀。
MgO沉淀镍:
NiSO4+MgO+H2O=Ni(OH)2+MgSO4
MgO沉淀钻:
CaSO4+MgO+H2O=Co(OH)2+MgSO4
Mg0沉淀锌:
ZnSO4+MgO+H2O=Zn(OH)2+MgSO4
残留的镍用石灰沉淀:
NiSO4+CaO+3H2O=Ni(OH)2+CaSO4·2H2O
残留的锌用石灰沉淀:
ZnSO4+CaO+3H2O=Zn(OH)2+CaSO4·2H2O
残留的钻用石灰沉淀:
CaSO4+CaO+3H2O=Ca(OH)2+CaSO4·2H2O
混合沉淀物纯度很高,与发送给经销商或精炼的产品放在一起,最终分离成纯镍和纯钻,或副产品。混合氢氧化物沉淀的分析结果见表So
除MgSO4
NorthMet矿和精矿含有某些硅酸镁矿物。在高压釜高温浸出精矿过程中,一部分镁被浸出。此外,在流程中用镁沉淀镍和钻,这也会导致循环溶液中镁含量的升高。为控制溶液中镁的积累,在回路中引入石灰除镁工序。硫酸镁与石灰反应生成Mg(OH)2和石膏。
用石灰沉淀MgSO4反应式:
MgSO4+CaO+3H4O=Mg(OH)2+CaSO4·2HaO
除MgSOa是为了控制整个回路中MgSO、的累积。在半工业试验中每个循环沉淀近50%的MgSOa,使MgSOa保持平衡。
PolyMet矿的NorthMet项目进展的很好,获得关键的许可证后即可着手施工。NorthMet项目将开创一个新的里程碑,在分选出可外销的铜精矿和镍精矿之后,接着实现湿法浸出回路的商业化投产,进行混合精矿浸出。
PLATSOL™方法将被用来处理精矿。PLATSOL™法将所有有价金属用加压浸出的方法以高浸出率溶解,后接一系列沉淀和萃取/电积工艺回收最终的金属产品,商业化工厂的最终产品将包括:LME A级标准阴极铜;Au和贵金属沉淀去进一步处理;混合氢氧化Ni,Co,Zn沉淀;合成石膏。
目前的设计是日处理32 000 t矿石,通过改建的Erie工厂进行选矿,新建的湿法精炼厂进行金属提取。图9示出在现有的Erie厂设施中怎样改建湿法处理厂。
Erie工厂现有的生产能力大约三倍于计划的产能。可以通过NorthMet现有资源的进一步勘探,或处理这一区域其它可能的资源支持产能扩大。超出目前生产许可范围的扩产将涉及额外的环评许可。
复杂矿及精矿的湿法处理工艺开启了利用新的、有价值矿山生产金属的可能性。回顾了PLATSOL™工艺研发案例,说明在某个处理流程中研究和整合新的科学技术可引发潜在的变革。PLATSOL™工艺开创了处理PolyMet矿山NorthMet矿石的新途径。
在氧压浸出条件下加入少量氯化物,可允许直接提取含量很少但价值很高的Pt , Pd和Au。这种新颖的工艺与已有的Cu, Ni/C。及贵金属回收方法相结合,演化出处理NorthMet矿石新颖的湿法冶金工艺。
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