【摘要】： 鎳冶煉轉(zhuǎn)爐渣中含有鈷、鎳、銅等有價(jià)成份，從轉(zhuǎn)爐渣中實(shí)現(xiàn)鈷鎳銅等有價(jià)金屬的回收具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)保意義。本文從礦物學(xué)、熱力學(xué)等方面對(duì)轉(zhuǎn)爐渣中有價(jià)金屬的富集、分離、回收的理論進(jìn)行了詳細(xì)、系統(tǒng)的研究，提出了“還原硫化富集鈷鎳—選擇性浸出—高效凈化—鈷鎳分離”的綜合回收轉(zhuǎn)爐渣中鈷、鎳、銅技術(shù)方案，完成了小型試驗(yàn)和連續(xù)擴(kuò)大試驗(yàn)。論文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下： (1)轉(zhuǎn)爐渣高溫還原硫化制備鈷冰銅 轉(zhuǎn)爐渣的礦物學(xué)研究表明，在轉(zhuǎn)爐渣中大部分鈷、鎳以氧化物形態(tài)“溶”于鐵橄欖石等硅酸鹽類(lèi)礦物中，其余鈷、鎳及大部分銅以硫化礦形態(tài)賦存于轉(zhuǎn)爐渣中。在高溫下，還原劑碳將鈷、鎳、鐵氧化物還原成金屬，同時(shí)硫化劑硫鐵礦形成锍滴，在锍滴聚集沉降過(guò)程中對(duì)爐渣進(jìn)行“洗滌”，由于金屬及金屬硫化礦的親锍性，锍體的“洗滌”作用及金屬及金屬硫化礦的沉降作用使被還原的鈷、鎳、鐵金屬及轉(zhuǎn)爐渣中的金屬硫化礦富集到锍體中，與轉(zhuǎn)爐渣分離，形成鈷冰銅。 (2)鈷冰銅常壓選擇性浸出理論及技術(shù) 鈷冰銅主要以鐵、鈷、鎳合金以及其硫化物、硫化銅組成。鈷冰銅熱力學(xué)分析表明，在鈷冰銅酸浸過(guò)程中，當(dāng)pH＜1.78時(shí)鐵主要以Fe~(2+)離子形態(tài)存在；當(dāng)pH＞0.63，浸出體系中存在硫化氫時(shí)，鈷、鎳主要以硫化物形態(tài)存在；鈷冰銅中的銅在整個(gè)酸浸過(guò)程中一直以硫化銅的形態(tài)存于浸出渣中。 因此可將鈷冰銅分階段浸出，首先將浸出體系的終點(diǎn)pH值控制在0.63～1.78之間，保持浸出體系有足夠的硫化氫，可選擇性浸出鈷冰銅中雜質(zhì)鐵，硫化沉淀被浸出的鈷鎳，然后再用酸浸出含鈷鎳浸出渣，將銅留在最終浸出渣中。在此基礎(chǔ)上，提出了三段逆流選擇性浸出技術(shù)：即第一段用低酸優(yōu)先浸出鈷冰銅中雜質(zhì)鐵，將鈷鎳富集到第一段的浸出渣中，第二段再用低酸浸出渣中部分鈷鎳，第三段用高酸浸出第二段渣中難浸的鈷鎳鐵，將銅留在最終的浸出渣中，第三段浸出液經(jīng)稀釋?zhuān)至�，分別返回至第一段，第二段作低酸浸出介質(zhì)。 (3)浸出液凈化與分離 浸出液經(jīng)兩段凈化再進(jìn)行鈷鎳分離，第一段凈化用黃鈉鐵礬法除鐵，第二段凈化用P204萃取深度除雜，最后經(jīng)P507萃取分離鈷鎳。 (4)綜合回收轉(zhuǎn)爐渣中鈷、鎳、銅、鐵的技術(shù)及應(yīng)用 在理論研究基礎(chǔ)上，提出了“還原硫化富集鈷鎳—選擇性浸出—高效凈化—鈷鎳分離—產(chǎn)品開(kāi)發(fā)”的綜合回收轉(zhuǎn)爐渣中鈷、鎳、銅技術(shù)，進(jìn)行了小型試驗(yàn)及連續(xù)擴(kuò)大試驗(yàn)，得到產(chǎn)品為草酸鈷、硫酸鎳、硫酸亞鐵以及銅渣，在整個(gè)流程中鈷、鎳、銅的回收率分別為：84.43％、85.48％；，89.17％。
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類(lèi)號(hào)】：X756
【圖文】：

一6一4一O一2一O02還原劑用量(焦碳與爐渣的質(zhì)量百分比)/%圖2一2還原劑用量對(duì)Ni、C。、Cu在貧化渣中分布率的影響(硫化劑黃鐵礦20%、熔劑石英9%，溫度 1360℃、保溫3h)起始還原劑用量對(duì)貧化渣中鉆鎳銅的含量的影響從圖2一2可示，隨著還原劑用量的增大，貧化渣中鉆鎳銅的含量也逐漸下降，當(dāng)還原劑用量增大到5%以上時(shí)，渣中鉆鎳銅的含量基本保持不變，還原劑用量與貧化渣中鉆鎳銅的含量變化的拐點(diǎn)出現(xiàn)在3%一4%之間。還原劑用量對(duì)渣中的鉆的含量影響最明顯，其次是鎳，對(duì)銅的含量影響不明顯。

2.53.03.54.04.55.05.56t06.57.0還原劑用量(焦碳與爐渣的質(zhì)量百分比)/%圖2一1還原劑用量對(duì)鉆冰銅中Ni、Co、Cu回收率的影響(硫化劑黃鐵礦20%、熔劑石英9%，溫度 1360℃、保溫3h)圓 5050‘OJ44勺曰 tZ3n%\斗轉(zhuǎn)令Qn芝10‘

本文編號(hào)：2789351