基于選冶結(jié)合的鎳鉬礦提鉬新工藝研究.pdf

1、鎳鉬礦是我國特有的復雜多金屬礦物資源，礦中有價金屬鎳和鉬儲量巨大，具有很高的經(jīng)濟價值。由于礦中鎳和鉬的品位相對較低，造成現(xiàn)有冶煉工藝生產(chǎn)成本偏高。
　　 中南大學著眼于選冶結(jié)合開展工作。在選礦方面，已成功地實現(xiàn)了鎳鉬礦的浮選富集。經(jīng)選礦處理后，粗精礦中有價元素鉬、鎳等品位約為原礦的三倍，原礦中約80％的鉬主要以硫化鉬形態(tài)富集在精礦中，其余部分鉬則主要以氧化物形態(tài)進入尾礦中。本課題作為冶金研究部分，以浮選后的富鉬粗精礦為對象，開發(fā)

2、了一條制備鉬酸銨產(chǎn)品的全濕法新工藝。
　　 主要研究內(nèi)容包括富鉬精礦聯(lián)合浸出鎳和鉬、溶劑萃取法從浸出液中提鉬、銨鎂鹽沉淀法從鉬酸銨溶液除砷、離子交換法從鉬酸銨溶液除鎂、酸沉結(jié)晶鉬酸銨產(chǎn)品。最終鉬酸銨產(chǎn)品達到了GB/T3460-2007產(chǎn)品標準。與現(xiàn)有鎳鉬礦的處理工藝相比，該工藝具有有價金屬回收率高、環(huán)境友好以及生產(chǎn)成本低的特點。主要研究結(jié)果如下:
　　 研究了富鉬精礦空氣氧化浸出過程的動力學。結(jié)果表明:鉬浸出過程分為兩個

3、階段，反應初期20 min內(nèi)，鉬浸出率迅速達到20％左右，反應速度受溫度及氫氧化鈉濃度的影響較小;第二階段鉬浸出速度隨反應溫度及氫氧化鈉濃度的增大而加快，且在不同的溫度范圍內(nèi)體現(xiàn)出不同的動力學特征:反應溫度低于60℃時，浸出過程受化學反應控制，表觀活化能為62.2 kJ/mol，表觀反應級數(shù)為0.73;當溫度大于60℃時，浸出過程受擴散和化學反應混合控制，反應表觀活化能為22.3 kJ/mol，表觀反應級數(shù)為0.64。
　　 在

4、此基礎上進行了浸出工藝研究。浸出過程中空氣高度彌散加強了氧的溶解以及擴散傳質(zhì)，強化了鉬的浸出，精礦中絕大部分鉬進入浸出液中?？諝庋趸鲞^程中，增大氫氧化鈉用量、溫度、浸出時間、空氣流量及液固比，有利于鉬和硒的浸出。針對精礦中部分晶化程度高的硫化鉬難以被空氣氧化浸出（渣中鉬含量仍為1％左右）的問題，將這部分殘留鉬的提取和后續(xù)提鎳過程有機結(jié)合，在氯酸鈉氧化時實現(xiàn)同時浸出。最佳工藝條件下，鎳和鉬的總浸出率分別為96.7％和98.3％，硒的浸

5、出率約為50％。
　　 富鉬精礦浸出液鉬濃度較低([Mo]=5～10g/L)，且含有大量硫的低價氧化物(SO32-，S2O32-)及砷、磷等雜質(zhì)離子。采用強堿性樹脂或萃取劑從堿性浸出液中吸附鉬時，雜質(zhì)離子與鉬酸根競爭吸附，樹脂工作交換容量很低。根據(jù)鉬的溶液化學特點，將浸出液調(diào)至弱酸性，以使鉬聚合成與有機相親和力較大的多酸離子。但研究發(fā)現(xiàn)鉬會進一步被硫的低價氧化物還原成為鉬藍，相應采用了有利于鉬藍擴散傳質(zhì)的萃取工藝處理，使鉬藍優(yōu)先

6、被叔胺N-235萃取，而其他離子則留在萃余液中，實現(xiàn)了鉬的選擇性分離。當萃取劑濃度為15 v％、母液pH值為3、相比O/A為1/4、母液中鉬濃度為5.72 g/L，鉬萃取率高達99.43％。負載有機相用15 m％的氨水反萃，得到含鉬125.8 g/L的鉬酸銨溶液。研究還發(fā)現(xiàn)，浸出液酸化時，溶液中的SeO32-易被硫的低價氧化物還原為單質(zhì)硒而析出。當溶液中硒濃度為0.15 g/L、pH值為2.5、室溫下反應30分鐘，硒還原率為79.6％。

7、
　　 溶劑萃取時，砷與鉬形成雜多藍一起進入有機相中，導致氨水反萃得到的鉬酸銨溶液中砷等雜質(zhì)含量較高。針對鉬的氨性溶液的特點，采用銨鎂鹽沉淀法從溶液中除砷。當溶液中鉬濃度為96.8 g/L、砷濃度為8.75 g/L，氯化鎂用量為理論量的1.2倍、室溫下反應30 min，溶液中殘留的砷和鎂的濃度分別為0.046 g/L和0.52 g/L，鉬損失率為0.34％。
　　 針對鉬酸銨溶液除砷后殘留鎂，容易導致鉬酸銨產(chǎn)品中鎂含量超