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《褐鐵礦型紅土鎳礦中鎳和鐵的常壓酸浸行為研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中圖分類號UDCTD98學(xué)校代碼10533碩士學(xué)位論文褐鐵礦型紅土鎳礦中鎳和鐵的常壓酸浸行為研究StudyonAtmosphericPressureAcidLeachingBehaviorofNickelandIronofLimoniticLateriteOre作者姓名:學(xué)科專業(yè):研究方向:學(xué)院(系、所):指導(dǎo)教師:昌IJ指導(dǎo)教師:蔡文礦業(yè)工程礦物加工工程資源加工與生物工程學(xué)院鋼鐵冶金系姜濤教授李光輝教授論文答辯日期絲!j:皇:攀答辯委員會(huì)主席中南大學(xué)二O一三年五月原創(chuàng)性聲明本人聲明,所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除了
2、論文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得中南大學(xué)或其他單位的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我共同工作的同志對本研究所作的貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明。儲(chǔ)躲盎L吼赳年4月上日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本人了解中南大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,即:學(xué)校有權(quán)保留學(xué)位論文并根據(jù)國家或湖南省有關(guān)部門規(guī)定送交學(xué)位論文,允許學(xué)位論文被查閱和借閱;學(xué)??梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容,可以采用復(fù)印、縮印或其它手段保存學(xué)位論文。同時(shí)授權(quán)中國科學(xué)技術(shù)信息研究所將本學(xué)位論文收錄到《中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》,并通過網(wǎng)絡(luò)向社會(huì)公眾提供信
3、息服務(wù)。作者簽名:社4-翩簽名萋通日期:4年上月{日褐鐵礦型紅土鎳礦中鎳和鐵的常壓酸浸行為研究摘要:采用常壓酸浸工藝從褐鐵礦型紅土鎳礦中提取有價(jià)元素的方法,具有工藝簡單、能耗低和投資少等優(yōu)點(diǎn);但同時(shí)存在有價(jià)元素浸出效率低等缺點(diǎn),極大地限制了該工藝的工業(yè)化應(yīng)用。本文基于褐鐵礦型紅土鎳礦中的鎳主要與鐵呈類質(zhì)同像形式賦存于針鐵礦中的工藝礦物學(xué)特征,在硫酸常壓浸出褐鐵礦型紅土鎳礦以及合成鎳針鐵礦中鎳和鐵浸出特性研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合硫酸體系中鎳、鐵的浸出熱力學(xué)分析,采用還原劑強(qiáng)化紅土鎳礦常壓酸浸效率,得出了以下主要結(jié)論:紅土鎳礦硫酸常壓浸出中鎳和鐵的浸出特性較為相似,浸出率均
4、較低,在硫酸濃度8%,液固比10:1,轉(zhuǎn)速30r/m,90℃下浸出120min時(shí),鎳浸出率為41.86%,鐵的浸出率為39.63%;鎳和鐵的浸出呈顯著的線性相關(guān),表明原礦中的鎳和鐵緊密共生;而在浸出動(dòng)力學(xué)上,鎳和鐵的浸出均符合未反應(yīng)核模型,受化學(xué)反應(yīng)控制,鎳浸出活化能為42.2kJ/mol,鐵浸出活化能為51.1kJ/mol。還原劑強(qiáng)化紅土鎳礦常壓硫酸浸出可提高鎳、鐵的浸出率,當(dāng)浸出溫度為900C,H2S04濃度為12%,Na2S03309/L,浸出時(shí)間為240min時(shí),鎳和鐵浸出率分別為80.5%和67.1%。與無還原劑浸出體系相比,鎳浸出活化能從42.2kJ/
5、mol降低至35.6kJ/mol,鐵浸出活化能從51.1kJ/mol下降至48.6kJ/mol。合成含鎳針鐵礦常壓硫酸浸出分2個(gè)階段進(jìn)行。第一階段(1.7min)中主要是針鐵礦表面吸附鎳的溶出過程,鎳和鐵的浸出呈較好的線性相關(guān)性,在浸出動(dòng)力學(xué)上表現(xiàn)為,鎳和鐵的浸出適合于Avrami方程,受外擴(kuò)散控制。第二階段(15—120min)中主要是針鐵礦結(jié)構(gòu)中晶格取代形式的鎳的浸出過程,化學(xué)反應(yīng)控制步驟由外擴(kuò)散控制轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)擴(kuò)散控制,且鎳和鐵的浸出不再呈線性關(guān)系。合成鎳針鐵礦中鎳和鐵的浸出特性進(jìn)一步表明:鎳和鐵的浸出不呈線性關(guān)系,結(jié)合鎳針鐵礦的水熱合成結(jié)晶原理,可證實(shí)針鐵礦晶
6、格中的鎳、鐵原子分布并不均勻,大部分鎳以非均質(zhì)的形式存在于針鐵礦晶格邊緣位置。圖60幅,表16個(gè),參考文獻(xiàn)96篇。關(guān)鍵詞:褐鐵礦型紅土鎳礦;合成鎳針鐵礦;硫酸常壓浸出;動(dòng)力學(xué)分類號:TD98StudyonAtmosphericPressureAcidLeachingBehaviorofNickelandIronofLimoniticLateriteOreAbstract:Themethodofextractingvalublemetalsfromlimoniticlateritebyatmosphericpressureacidleaching(APAL)hast
7、headvantagessimpleprocess,lowenergyconsumption,andlowcapitalcosts;However,therestillexiststhepromblemoflownickelextractionratiointhisprocesssuchas,whichimposesgreatrestrictionsontheapplication.Inthispaper,onthebasisofthemineralogycharacteristicsofnickelpresentedasisomorphismwithironin
8、goeth