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1、第3期礦產(chǎn)綜合利用NO．32010年6月MultipurposeUtilizationofMineralResourcesJun．2010髂毳鵠囊}}*掙辭{{{{{{{*}機(jī)械活化鎳鐵尾礦的酸浸工藝研究司偉，高宏，姜妲，翟玉春(1．大連交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧大連116028；2．沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧沈陽(yáng)110136；3．東北大學(xué)材料與冶金學(xué)院，遼寧沈陽(yáng)110004)摘要：分別使用中國(guó)XQM一2i、俄羅斯AGO一Ⅱ行星球磨機(jī)對(duì)鎳鐵尾礦進(jìn)行機(jī)械活化，通過(guò)x一射線衍射儀、透射電子顯微鏡等分析測(cè)試手段，研究了機(jī)械活化前后鎳鐵尾礦的晶型、形
2、貌、粒度的變化，考察了機(jī)械活化前后鎳鐵尾礦的酸浸工藝條件。結(jié)果表明，鎳鐵尾礦主要物相為鎂橄欖石和磁鐵礦，活化后結(jié)晶程度降低，品格缺陷變大，顆粒變細(xì)，分散性更好。在鹽酸濃度6mol／L、固液比1：6、酸浸時(shí)問(wèn)120min、溫度95'E條件下，機(jī)械活化鎳鐵尾礦中的氧化鎂浸出率最高。關(guān)鍵詞：機(jī)械活化；鎳鐵尾礦；氧化鎂中圖分類號(hào)：TF822文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000-6532(2010)03—0003-042．1實(shí)驗(yàn)原料和設(shè)備l引言實(shí)驗(yàn)原料：鎳鐵尾礦取自日本住友金屬礦山，對(duì)礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)過(guò)程中產(chǎn)生大量廢棄尾礦，如何在更熱爐渣采用水冷方式經(jīng)自然干燥獲得，其化學(xué)組成加溫和的
3、條件下，將大量堆積的尾礦變廢為寶，是解見(jiàn)表1。決環(huán)境污染、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展所面臨的重要問(wèn)題之表1鎳鐵尾礦的化學(xué)組成／％[1^2】一oMgOSiO2A12O3FeCaOCCr203Ni普通的濕法冶金，一般需要在濃酸、高溫的條件35．O51．42．5435．O0．40】．20．2下進(jìn)行浸出。近些年來(lái)，人們使用機(jī)械力化學(xué)對(duì)閃鋅礦、赤鐵礦、粉煤灰等進(jìn)行了研究J，發(fā)現(xiàn)礦物主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備：XQM一2L型變頻行星式球磨在機(jī)械活化作用下會(huì)產(chǎn)生晶格畸變和局部破壞，形機(jī)，產(chǎn)自中國(guó)南京；AGO一Ⅱ行星球磨機(jī)，產(chǎn)自俄羅成各種缺陷，活化后的礦物內(nèi)能增大，反應(yīng)活性增斯新西伯利亞；D／max—R
4、B型x射線衍射儀強(qiáng)，可以在較低浸取劑濃度和溫度下浸出礦物，從而(XRD)；H800透射電子顯微鏡(TEM)；LMS一24型強(qiáng)化有色冶金浸出過(guò)程。激光粒度儀。本文分別使用中國(guó)XQM一2L、俄羅斯AGO—II2．2實(shí)驗(yàn)方法行星球磨機(jī)對(duì)鎳鐵尾礦進(jìn)行了機(jī)械活化，并對(duì)活化分別采用中國(guó)XQM一21—2L行星球磨機(jī)、俄前后的鎳鐵尾礦進(jìn)行鹽酸酸浸，考察了不同鹽酸濃羅斯AGO一1行星球磨機(jī)對(duì)鎳鐵尾礦進(jìn)行機(jī)械活度、固液比、酸浸時(shí)間和酸浸溫度對(duì)尾礦中氧化鎂浸化處理，球料比20：l，球磨時(shí)問(wèn)為lOmin。試驗(yàn)時(shí)，出率的影響。取一定量機(jī)械活化前后的鎳鐵尾礦粉體按一定的固液比加人不同濃度的
5、鹽酸，升溫至設(shè)定溫度，反應(yīng)一2實(shí)驗(yàn)段時(shí)間后離心，用去離子水洗滌三次，收集濾液，向收稿13期：2009．1222基金項(xiàng)目：遼寧省教育廳高等學(xué)?？茖W(xué)技術(shù)研究資助項(xiàng)目(2009S015)作者簡(jiǎn)介：司偉(1980)，女，博士，講師，主要從事機(jī)械化學(xué)及納米粉體材料研究?！?·礦產(chǎn)綜合利用2010籃濾液中滴定氨水調(diào)節(jié)pH值除雜。采用EDTA絡(luò)合的衍射峰向低角度移動(dòng)。同時(shí)磁鐵礦晶面(511)的滴定法分析溶液中Mg的含量，計(jì)算得到氧化鎂衍射峰強(qiáng)度降低，衍射峰彌散，半峰寬變大，樣品晶的浸出率。分別考察不同鹽酸濃度、固液比、酸浸時(shí)格結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定程度的無(wú)定形化，表明晶格有序度問(wèn)和酸浸
6、溫度對(duì)機(jī)械活化前后尾礦中氧化鎂浸出率和對(duì)稱性逐漸減弱，晶格缺陷增多，結(jié)晶程度減弱。的影響。一一鎂橄欖石(112)O一磁鐵礦3結(jié)果與討論fi．)^AGO一113．1機(jī)械活化前后鎳鐵尾礦的性質(zhì)通過(guò)x射線衍射儀(XRD)、透射電鏡(TEM)、激光粒度儀對(duì)機(jī)械活化前后鎳鐵尾礦的性質(zhì)進(jìn)行表征，其分析及測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖1～2、表2。由圖1可以204O6080100看出，未處理鎳鐵尾礦中主要礦物是鎂橄欖石20／(。)．MgSiO和磁鐵礦Fe3O。隨著XQM一21、AGO一圖1機(jī)械活化前后鎳鐵尾礦的XRD圖Ⅱ球磨機(jī)對(duì)尾礦的活化，鎂橄欖石主要品面(112)圖2機(jī)械活化前后鎳鐵尾礦的T
7、EM圖表2機(jī)械活化前后尾礦的粒度分布3．2．1鹽酸濃度的影響鹽酸濃度對(duì)機(jī)械活化前后鎳鐵尾礦中氧化鎂浸出率的影響見(jiàn)圖3。由圖3可見(jiàn)，經(jīng)過(guò)XQM一2L、AGO一Ⅱ機(jī)械活化后，鎳鐵尾礦中氧化鎂的浸出率較之活化前有了顯著提高，隨著鹽酸濃度的增加，氧化鎂的浸出率也逐漸增高，但達(dá)到一定濃度后，鎂的由圖2可見(jiàn)，機(jī)械活化前鎳鐵尾礦的顆粒團(tuán)聚浸出率變化不大，當(dāng)鹽酸濃度為6mol／L時(shí)，浸出效嚴(yán)重，無(wú)法辨識(shí)顆粒大小。使用兩種行星球磨機(jī)活果最好。使用AGO一Ⅱ行星球磨機(jī)活化鎳鐵尾礦化處理后，顆粒分散度均變好，顆粒也顯著變小，可后，浸出率最高。清晰看到大顆粒中破碎出若干細(xì)小的顆粒。這說(shuō)
8、明3．2．2固液比的影響
