《鎳鉬礦選擇性還原熔煉新工藝研究》是依託中南大學，由霍廣生擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：鎳鉬礦選擇性還原熔煉新工藝研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：霍廣生
- 依託單位：中南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
鎳鉬礦屬多金屬硫化礦，一般含Mo 2%-11%、Ni 2%-7%、Fe 8%-12%、C 10%-15%、S 20%-30%，採用傳統焙燒工藝處理時，因SO2煙氣中含有大量的CO2而無法制酸，對空氣污染嚴重。.借鑑有色金屬硫化礦鹼性熔煉技術的原理，在碳酸鈉鹼性介質中、以鎳鉬礦自身含有的炭作還原劑、在碳酸鈉過量的條件下進行鹼性還原熔煉：可使鎳鉬礦中的鉬優先轉化為穩定的難以被還原的鉬酸鈉，並與其他脈石成分一起造渣分離，而鎳、鐵則被選擇性地還原為鎳鐵合金產品；可使鎳鉬礦中的硫以Na2S的形態保留於熔渣中而避免了SO2的排放問題；用還原熔煉過程中產生的含CO2爐氣對熔渣水浸液進行碳酸化處理並鼓入適量空氣，既可回收硫磺和碳酸氫鈉，又減少了CO2的排放。還原熔煉過程無有害廢氣廢水排放，利於節能減排。.通過研究鹼性還原熔煉各過程的物理化學等基礎問題，最終為開發鎳鉬礦的冶煉新工藝提供技術原型。
結題摘要
鎳鉬礦是我國獨有的一種多金屬複雜礦產資源，儲量高達9.37萬噸。研究表明，鎳鉬礦中鎳和鉬主要以嵌布粒度非常細小的無定形硫化物存在，同時伴隨有大量的有機碳質。其複雜的礦物學特性大大增加了選礦富集的成本及難度。目前為止，尚無成熟的選礦工藝或者冶煉工藝可高效地提取其中的鎳、鉬資源。本研究的目的是：從鎳鉬原礦中，直接富集或者提取其中的鎳鉬資源。通過結合硫化礦的造鋶熔煉以及鉬的鹼性處理工藝，我們提出了鹼性造鋶熔煉的新工藝。通過該工藝，鎳將以冰鎳的形式得以富集，鉬則被轉化為水溶性的鉬酸鈉留於熔渣中。熔渣中的鉬將通過水浸處理得到鉬酸鹽溶液，通過對溶液的後續除雜、離子交換、結晶處理，將得到最終的鉬酸銨產品。對於鎳，則可將所得冰鎳（鎳品位約55%）直接賣於相關的冶煉廠。在鹼性造鋶熔煉過程中，對加料方式、焦炭用量、鹼用量等因素進行了考察，結果表明：增加加料次數將增加反應體系的氧勢；增加焦炭用量有利於降低渣中鎳的殘留量；增加鹼用量則促進鉬轉化為鉬酸鈉，同時改善熔渣的沉降性能。另外，渣型的探索實驗表明，該熔煉體系的渣型非常複雜，添加SiO2可有效降低熔渣熔點，增大熔渣與鎳鋶之間的界面張力，降低Ni3S2在熔渣中的溶解度，減少金屬損失。對熔渣的浸出實驗表明，兩段浸出的浸出效果明顯優於一段浸出，在浸出溫度為90℃，液固比為2:1的條件下，Mo的總浸出率高達99.68%。另外，熔渣的二次浸出液可以有效地浸出新鮮熔渣，且浸出效果幾乎不受影響，這說明，兩段浸出過程可以有效地循環進行。在最佳條件下（焦炭:礦=12%，鹼:礦=60%，SiO2:礦=8%，加料次數為9次），熔渣經水浸之後所得浸出渣中鎳、鉬的殘留量分別僅為0.22%和0.05%（質量分數）。考慮到進入煙氣中的鉬極易回收，如果只計算浸出渣中鎳鉬的損失，則鎳、鉬的回收率分別高達94.63%和99.20%。對浸出液進行預除雜—離子交換富集—銨鎂鹽法深度除P、As—離子交換法深度除W、V之後，可得到合格的鉬酸銨料液。含硫廢水的治理與鹼的回收：採用碳酸鋇芒硝轉化法對離子交換過程得到的高S廢水進行處理，溶液中的S的濃度將由55g/L降為2g/L。最終得到產品硫酸鋇和高濃度碳酸鈉溶液，該碳酸鈉溶液可通過蒸髮結晶得到碳酸鈉晶體返回鹼性熔煉過程。
