氯化浸出

氯化浸出（chloridizing leaching）用各種氯化劑作浸出劑使目的組分呈可溶性金屬氯化物形態轉入浸出液中的礦物浸出工藝。常用的氯化浸出劑為鹽酸、氯鹽和氯氣等。

基本介紹

• 中文名：氯化浸出
• 外文名：chloridizing leaching
• 常用試劑：鹽酸、氯鹽和氯氣等
• 學科：濕法冶金

基本概念

氯化浸出（chloridizing leaching）用各種氯化劑作浸出劑使目的組分呈可溶性金屬氯化物形態轉入浸出液中的礦物浸出工藝。常用的氯化浸出劑為鹽酸、氯鹽和氯氣等。

發展歷程

1、氯化冶金工藝的研究早在20世紀50年代由鷹橋公司率先進行。研究發展了細磨高鋶鹽酸浸出－萃取分離鐵鈷－結晶NiCl2-沸騰焙燒生產NiO產品的工藝。

2、70年代針對含鉑族金屬品位高（0.12%）的銅鎳高鋶發展了氯氣選擇性浸出，完善了氯化鎳後液淨化及電積鎳，並再生氯氣復用等技術，形成了完整的氯化冶金工藝。

3、法國鎳公司也於1975年建立了處理高鎳鋶（含Ni75%，不含貴金屬）的氯化冶金精煉廠。先期使用鹽酸浸出，後改用Cl2－FeCl3聯合浸出。

4、我國1974年開始研究氯氣選擇性浸出銅鎳高鋶磨浮產出的銅鎳合金富集貴金屬技術，並套用於金川鉑族金屬提煉中心。

氯氣或氯鹽選擇性浸出是氯化冶金工藝的重要方法。而選擇性浸出的關鍵是控制浸出過程的電位。即用適當的電極插入浸出礦漿指示電位變化以及改變氯氣和物料的加入比例，控制氧化強度，達到選擇性浸出某些組分的目的。這種技術不僅已成功套用於處理銅鎳高鋶，而且對從其他重有色金屬冶煉中間產品及二次資源中回收貴金屬都有良好的套用前景。

特點

氯化浸出的主要特點是常溫、常壓條件下氯化浸出就可達到在其他介質中需加溫、加壓才能達到的效果。

分類

根據浸出劑分類：鹽酸浸出和液氯浸出。另外氯化浸出是濕法氯化冶金的基本過程。當浸出過程同時附加分離的密度時，就叫選擇性浸出。

鹽酸浸出

工藝介紹

鹽酸浸出以鹽酸為浸出劑。鹽酸的反應能力比硫酸強，多數金屬氯化物的溶解度比相應的硫酸鹽大。根據浸出條件，鹽酸浸出可表現為氧化酸浸或還原酸浸，能浸出許多用稀硫酸或濃硫酸無法浸出的氧化物或含氧酸鹽礦物。氯鹽浸出一般採用鹽酸、氯化鐵和氯化鈉的混合液作浸出劑。鹽酸用作某些氧化礦物的浸出劑和使浸出液的pH值保持在適當範圍，防止鐵鹽水解沉澱。氯化鐵是許多金屬硫化礦和某些低價金屬化合物的浸出劑。浸出硫化銅礦時可用氯化銅代替氯化鐵作浸出劑。氯化鈉主要用於提高浸出劑中的氯根濃度，使某些溶解度小的氯化物轉變為絡合物形態轉入浸出液中。

鹽酸浸出過程有一定的選擇性：

反應方程式為：MeS+2H⁺=Me²⁺+H²S

不同的金屬硫化物有不同的平衡pH值：FeS、Ni₃S₂、CoS的平衡pH值高，用鹽酸能夠浸出；Cu₂S、CuS及鉑族金屬的平衡pH值低，很難浸出；因此，鹽酸浸出高鎳鋶時，鎳、鈷能選擇地溶解，而銅和鉑族金屬則留於浸出渣中。

典型案例

鷹橋鎳礦業公司開發鹽酸浸出處理高鎳鋶，其克里斯蒂安松精煉廠的工藝由高鎳鋶鹽酸浸出、溶劑萃取淨化、氯化鎳結晶和製取金屬鎳等工序組成。鹽酸浸出處理的粉狀高鎳鋶是其細粒部分，其粒度級-325目占98%。工藝流程如下圖所示：

液氯浸出

工藝介紹

氯氣為強氧化劑，在水溶液中氯可以氯根、次氯酸、氯酸及高氯酸等形態存在。它可氧化水、金屬及其他化合物。液氯浸出主要用於提取貴金屬，如從陽極泥、砂金重砂、重選金精礦及含金焙砂中提取金銀，也可浸出複雜硫化礦。液氯浸出時常加入鹽酸和氯化鈉，以提高浸出液中的氯根濃度。浸出用的氯氣可由液氯、電解氯化鈉或漂白粉加硫酸提供。電氯化浸出採用隔膜電解氯化鈉水溶液的方法供給氯氣。電解時，陰極析出氫氣，陽極析出氯氣。進入陽極室的含金礦物原料與新生態氯作用生成三氯化金，進而生成金氯氫酸轉入浸出液中。

用氯氣浸出高鎳鋶時高鎳鋶中的鎳、鈷、銅等賤金屬和金、銀、鉑、鈀等貴金屬都會氯化進入溶液。但鎳、鈷的氧化-還原電勢較負，銅、貴金屬的氧化-還原電勢較正。因此，只要控制適當的電勢進行浸出，即可達到選擇性浸出的目的。實踐中，只要控制溶液的通氯速度和高鎳鋶的加入速度，就可以把溶液的氧化-還原電勢控制在適宜的範圍內。

典型案例

安松精煉廠的高鎳鋶，細顆粒已採用鹽酸浸出，粗顆粒（-100目）則採用氯氣浸出。

浸出工藝流程如下所示

浸出過程的主要反應為：

Ni₃S₂+2Cu²⁺=2NiS+Ni²⁺+2Cu⁺

2Cu++Cl₂=2Cu²⁺+2Cl^-

NiS+2Cu²⁺=Ni²⁺+2Cu⁺+S⁰

Cu₂S+S⁰=2CuS

所以，可以認為主要是溶液中Cu²⁺與Ni₃S₂之間的反應，反應產生的Cu⁺又被氯氣氧化成Cu²⁺，Cu²⁺又與Ni₃S₂和NiS進行反應。