高鐵硫化礦選擇性浸出鐵研究

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2013.03.005高鐵硫化礦選擇性浸出鐵的研究張晗1，盧蘇君1,2，孫淵君1，丁才生1(1.金川鎳鈷研究設(shè)計(jì)院，甘肅金昌737100；2.蘭州大學(xué)，蘭州730000）摘要：將鎳鈷火法冶煉轉(zhuǎn)爐渣進(jìn)行還原硫化，制備成富含鎳鈷銅的高含鐵硫化礦，并采用加壓選擇性浸出其中的鐵。對(duì)鐵的浸出行為進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，隨著銅浸出率從98%降到-42%，鐵浸出率從3%升到43%左右，選擇性浸出后液含鐵越來(lái)越高，而且以二價(jià)鐵居多，這是造成高鐵硫化礦難以進(jìn)行加壓選浸的主要原因。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)爐渣；高鐵硫化礦；浸出率；鐵；銅；交互反應(yīng)中圖分類號(hào)：

2、TF815文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1007-7545（2013）03-0000-00StudyonIronSelectiveLeachingfromHighIronSulphideOreZHANGHan1,LUSu-jun1,2,SUNYuan-jun1,DINGCai-sheng1(1.JinchuanNickel&CobaltResearchEngineeringInstitute,Jinchang737100,Gansu,China;2.LanzhouUniversity,Lanzhou730000,China)Abstract:Theconverterslagfromni

3、ckelandcobaltsmeltingprocesswasvulcanizationreducedintohighferroussulphideoreenrichedincobalt,nickel,andcopper.Thissulphideorewasselectiveleachedunderpressure,andtheleachingbehaviorofironwasinvestigated.Theresultsshowthattheleachingrateofironimprovesfrom3%to43%withthedecreaseinleachingrateofc

4、opperfrom98%to-42%.HighferroussulphideoreisdifficulttobeselectiveleachedunderpressureduetothehighercontentofironintheformofFe2+inselectiveleachingsolution.Keywords:converterslag;highironsulphideore;leachingrate;iron;copper;interactivereaction在鎳冶煉流程轉(zhuǎn)爐吹煉低鎳锍過(guò)程中，大約60%的鈷在低冰鎳吹煉時(shí)進(jìn)入轉(zhuǎn)爐渣，并返回礦熱電爐熔煉，這部分鈷

5、在電爐與轉(zhuǎn)爐之間閉路循環(huán)，導(dǎo)致一部分鈷損失于電爐渣中；而且轉(zhuǎn)爐渣直接返回電爐，增大了電爐渣含鐵，鎳在渣中的損失也相應(yīng)增大，從鎳銅精礦到鈷產(chǎn)品的冶煉回收率非常低[1]。因此，將轉(zhuǎn)爐渣直接開(kāi)路處理制備成富含鎳鈷銅鐵的硫化礦，再進(jìn)行浸出處理，可大幅度提高鈷的回收率。但轉(zhuǎn)爐渣吹煉得到的硫化礦含鐵很高（15%以上），濕法處理的難度較大。本文研究高鐵硫化礦加壓浸出過(guò)程中鐵的行為。1試驗(yàn)部分1.1試驗(yàn)原料高鐵硫化礦的物相主要為鎳黃鐵礦，占90%，其次為硫化銅、六方硫鎳礦、合金、鐵氧化物、硅鐵礦、單質(zhì)硅、硅酸鹽。含鎳礦物主要為鎳黃鐵礦和六方硫鎳礦。90%的鎳黃鐵礦中含鈷3%，少部分鎳黃鐵礦夾雜4

6、%~5%的銅；合金為銅鐵鎳合金，鎳銅鐵百分比分別為79%、17%、4%，部分合金中含少量鈷。水淬富鈷冰銅物料化學(xué)成分（%）：Ni38.98、Cu11.69、Co2.48、Fe18.82、S24.41。1.2試驗(yàn)工藝與原理高鐵硫化礦首先進(jìn)行常壓浸出，浸出渣再進(jìn)行加壓浸出，控制條件將鎳鈷浸出，銅和鐵抑制在加壓浸出渣中。常壓酸浸過(guò)程中的主要反應(yīng)：Ni0(Co0,Fe0)(s)+H2SO4(l)=H2(g)+NiSO4(CoSO4,FeSO4)(l)(1)2FeSO4(l)+1/2O2(aq)+H2SO4(l)=H2O+Fe2(SO4)3(l)(2)Fe2(SO4)3(l)+9H2O=H

7、2SO4(l)+Fe2(SO4)2(OH)2·7H2O(s)(3)加壓浸出段主要是NiS的氧化浸出，Cu2O的歧化反應(yīng)，鐵的水解反應(yīng)及酸性硫酸銅、鐵與NiS的交互反應(yīng)。主要反應(yīng)：NiS+CuSO4(l)=CuS(s)+NiSO4(l)(4)2FeSO4+1/2O2(aq)+2H2O=Fe2O3+2H2SO4(l)(5)2FeSO4+2H2O+0.5O2=2FeOOH+H2SO4(6)同時(shí)，酸性溶液中，F(xiàn)e3+容易被硫還原，反應(yīng)為：Fe2(SO4)3+1.25Cu1.8S=2FeS