【摘要】：鎳紅土礦約占全球鎳資源總量的72%,具有資源量大,勘探和開采成本低等優(yōu)點,具有廣闊的開發(fā)應用前景。本文以菲律賓鎳紅土礦為原料,進行了常壓攪拌浸出,加壓浸出及堆浸工藝研究。針對褐鐵礦型和蛇紋石型鎳紅土礦開展了詳細的工藝礦物學研究。研究結果表明,針對褐鐵礦型鎳紅土礦,Ni、Co有價金屬賦存在褐鐵礦中;而在蛇紋石型鎳紅土礦中,Ni、Co的賦存狀態(tài)比較復雜。針對鎳紅土礦常壓攪拌浸出及加壓浸出過程進行了熱力學和動力學研究。熱力學研究結果表明,在常壓硫酸攪拌浸出過程中,溫度和酸度對鎳紅土礦中主要載體礦物的分解浸出有顯著影響。溫度越低、pH值越高,越不利于這些礦物的溶解;動力學研究結果表明,蛇紋石型鎳紅土礦浸出反應受化學反應控制;褐鐵礦型鎳紅土礦浸出反應受擴散控制。對鎳紅土礦常壓浸出、柱浸和加壓浸出工藝進行了研究。試驗結果表明,褐鐵礦在酸礦比650kg/t-礦,浸出溫度95℃,反應時間4h常壓浸出條件下,Ni、Co浸出率分別僅為55.78%和62.32%。蛇紋石礦在酸礦比600 kg/t礦,浸出溫度95℃,反應時間4h下,Ni、Co浸出率分別穩(wěn)定在86%和92%以上。蛇紋石柱浸實驗研究顯示,57天后Ni的浸出率達到81%以上,硫酸單耗約為512kg/t-礦,基本上與常壓加熱攪拌浸出的數(shù)值相當。褐鐵礦型鎳紅土礦加壓浸出研究結果表明,在酸礦比260 kg/t-礦,反應溫度245℃,釜壓3.3～3.5MPa,浸出時間60min條件下,Ni浸出率達到97.28%,Co浸出率達到 96.10%。對浸出液進行了SO_2/O_2催化氧化除鐵研究。結果表明,在動力學上SO_2/O_2催化氧化Fe2+的氧化反應近似一級反應,初始Fe~(2+)濃度越高其反應速率越快,符合自由基催化氧化機理模型。對凈化后液進行了兩段中和沉淀Ni、Co試驗研究。研究結果表明,經(jīng)過兩段中和沉淀,Ni的總沉淀率在99.5%以上,Co總沉淀率98.57%。
【圖文】：

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【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TF815

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本文編號：2699036