硫化鎳礦加壓浸出(pressure leaching of nickel sulphide ore)是指用加壓浸出法使硫化鎳精礦或細磨高鎳鋶漿料中的鎳和某些有價金屬轉入溶液而被提取的過程。為硫化鎳礦處理方法之一。加壓浸出必須選用合適的浸出劑，利用金屬硫化物的氧化順序，控制溶液的成分、溫度、軟分壓、浸出時間和物料的拉度等條件，使鎳和其他有價元素在不同的階段選擇性地浸出分離。有效地減少浸出液的淨化負荷，從而提高金屬回收率、降低加工費用和保護環境。硫化鎳礦的加壓浸出工藝分加壓氨浸出和加壓酸浸出兩大類。
基本介紹
- 中文名：硫化鎳礦加壓浸出
- 外文名：pressure leaching of nickel sulphide ore
- 學科：冶金工程
- 領域：能源
- 範圍：冶煉
- 屬性：硫化鎳礦處理方法
簡介,加壓氨浸出,加壓酸浸出,展望,
簡介
硫化鎳礦加壓浸出(pressure leaching of nickel sulphide ore)是指用加壓浸出法使硫化鎳精礦或細磨高鎳鋶漿料中的鎳和某些有價金屬轉入溶液而被提取的過程。為硫化鎳礦處理方法之一。
加壓浸出必須選用合適的浸出劑，利用金屬硫化物的氧化順序，控制溶液的成分、溫度、軟分壓、浸出時間和物料的拉度等條件，使鎳和其他有價元素在不同的階段選擇性地浸出分離。有效地減少浸出液的淨化負荷，從而提高金屬回收率、降低加工費用和保護環境。硫化鎳礦的加壓浸出工藝分加壓氨浸出和加壓酸浸出兩大類。
加壓氨浸出
以氨和硫酸銨為浸出劑，使原料中的硫化鎳礦物與氧、氨反應，將鎳和伴生的銅、鈷轉化為穩定的可溶性氨配(絡)合物，硫氧化為各種硫-氧離子，鐵轉變為不溶性的含水三氧化二鐵，其他脈石保留在渣中。
1954年加拿大謝里特-高登礦業公司的薩斯喀徹溫堡精煉廠首先在工業上採用加壓氨浸出法從林湖地區的硫化鎳精礦中提鎳。該法的主要過程為：兩段逆流加壓氨浸出，浸出液蒸氨除鋼，高溫水解除不飽和硫，高壓氫還原生產鎳粉及鎳粉壓塊。精礦在臥式機械攪拌釜中，於溫度343-363K、總壓0.7~1MPa的條件下進行加壓載化氨浸出，使鎳、銅、鈷和部分硫分解進入溶液。
在浸出富液蒸發除去過量的游離氨時，不飽和硫與銅生成硫化銅沉澱而除去大部分銅，余銅用硫化氫除至小於5mg/L。過濾除去沉澱物，濾液經高溫、高壓氧化水解後除去不飽和硫及胺基炭酸根後，進行加壓氫還原製取鎳粉和副產硫酸銨。加壓銨浸出直接處理硫化鎳精礦工藝，有價金屬回收率高，並能綜合利用原料中的硫，省去火法過程，降低能耗，改善勞動條件，消除了對環境的污染。20世紀70年代以來，澳大利亞的克維納納(Kwinana)鎳精煉廠採用此法處理鎳鋶及鎳精礦生產鎳粉。
高壓浸出法存在的問題有：
(1)不適宜處理含鉑族貴金屬的物料；
(2)不適宜處理含鋼高的硫化鎳物料；
(3)鈷浸出率較低。
加壓酸浸出
通用的浸出劑為硫酸。鹽酸、硝酸雖為高效浸出劑，但對物料的浸出選擇性差，對設備的腐蝕性強，因而在使用上受到限制。加壓酸浸套用於從高鎳鋶生產電鎳、鎳粉、鎳鹽，也可用於對含鹼性脈石少的低品位含鎳磁黃鐵礦處理。
1.從高鎳硫生產電鎳
典型的生產廠家有芬蘭奧托昆普公司(Outokumpu Dy)哈賈瓦爾塔(Harjavalta)冶煉廠，其工藝由三段常壓浸出、一段加壓浸出、黑鎳除鈷、鎳電解沉積和銅電解沉積等作業組成。由於溶液純淨，淨化系統的除雜負荷很小。在選擇性加壓浸出段只浸出鎳和鈷，常壓浸出渣中的銅和硫保留在終渣。
加壓浸出條件為溫度453K，氧分壓0.1~0.2MPa、時間1h。浸出終渣的主要成分為：鎳低於3，銅65，硫25。送銅冶煉廠回收其中銅、貴金屬及硫。
2.從高鎳鋶生產鎳粉
南非因帕拉鉑廠採用三段逆流加壓酸浸出，處理富含貴金屬的高鎳鋶，生產鎳粉、電銅和高品位鉑族金屬精礦。原料成分為：Ni44.7-48，Co1.2，Cu25，S22.4，鉑族金屬100-130g/t，其貴金屬的價值超過鎳、鈷和銅。因此採用三段加壓逆流浸出鎳、鈷、銅、鐵和硫，使貴金屬，集在殘渣中。該工藝第一段可選擇性浸出鎳、鈷。第二、三段將鎳、鈷和硫完全浸出，獲得鉑族金屬精礦。
3.從高鎳鋶生產鎳鹽
不含銅或含銅低的高鎳鋶在溫度408-433K，氧分壓0.1-0.2MPa條件下加壓浸出，浸出液除鐵、銅和鈷後送生產鎳鹽。日本住友金屬礦山公司新居濱精煉廠采甩此法從高鎳鋶生產鎳鹽。
展望
硫化鎳礦加壓浸出由於選擇性反出效果好、有價金牌回收率高、反應速度快、過程較易實現自動化及有利於環境保護等優點，己被廣泛套用於鎳精煉。加壓氮浸出工藝已基本定型。加壓酸浸出工藝的關鍵是，處理鎳、銅混合硫化物時，要解決鋶與銅的深度分離問題。加壓酸浸出工藝今後將會在提高浸出劑的選擇浸出性能和生產控制自動化方面取得新的進展。
