活性氧化鎂從硫酸鹽介質(zhì)中選擇性沉淀鎳鈷的研究

1、活性氧化鎂從硫酸鹽介質(zhì)中選擇性沉淀鎳鈷的研究活性氧化鎂從硫酸鹽介質(zhì)中選擇性沉淀鎳鈷的研究阮書(shū)鋒，居中軍，李強(qiáng)，王振文，王成彥（北京礦冶研究總院，北京100160）摘要：摘要：采用活性氧化鎂從含錳、鎂的硫酸鹽介質(zhì)中選擇性沉淀富集鎳、鈷。結(jié)果表明，最佳沉淀?xiàng)l件為：漿化后添加理論量2倍的活性氧化鎂，反應(yīng)停留時(shí)間6h，沉淀溫度25℃。在該條件下，鎳、鈷沉淀率分別為97.96%和96.43%，沉淀物中鎳、鈷、錳和氧化鎂含量分別為8.51%、13.

2、05%、2.29%和4.97%，當(dāng)每立方礦漿添加0.2g絮凝劑AN905時(shí)，礦漿平均靜態(tài)自由沉降速度為180mmmin。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：活性氧化鎂；沉淀；紅土鎳礦；氧化銅鈷礦；鎳鈷選擇性分離中圖分類(lèi)號(hào)：中圖分類(lèi)號(hào)：TF815；TF816文獻(xiàn)標(biāo)志碼：文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：文章編號(hào)：10077545（2013）09000000StudyonivePrecipitationofNickelCobaltfromSulfateMediumwit

3、hActiveMagnesiumOxideRUANShufengJUZhongjunLIQiangWANGZhenwenWANGChengyan(BeijingGeneralResearchInstituteofMiningMetallurgyBeijing100160China)Abstract:NickelcobaltwereivelyprecipitatedenrichedfromMnMgcontainingsulfatemedi

4、umwithactivemagnesiumoxide.Theresultsshowthattheoptimumprecipitationconditionsincludetwiceoftheeticaldosageofactivemagnesiumoxidereactiontimeof6hprecipitationtemperatureof25℃.Theprecipitationrateofnickelcobaltis97.96%96.

5、43%respectively.Thecontentofnickelcobaltmanganesemagnesiumoxideinprecipitateis8.51%13.05%2.29%4.97%respectively.Theaveragestaticstatefreesettlingvelocityofslurryis180mmminwiththedosageofflocculantAN905of0.2gm3.Keywds:act

6、ivemagnesiumoxideprecipitationnickeliferouslateritecoppernickelcobaltiveprecipitation紅土鎳礦或氧化銅鈷礦在進(jìn)行酸性浸出時(shí)[110]，溶液凈化分離過(guò)程中通常會(huì)出現(xiàn)鎳、鈷、錳、鎂共存于溶液中的現(xiàn)象。該溶液鎳、鈷傳統(tǒng)富集分離的方法是采用硫化沉淀法和中和沉淀法[89]。硫化沉淀法由于采用H2S、NaHS、Na2S、NH4HS和福美鈉（SDD）等堿性沉淀劑，在沉

7、淀過(guò)程中需要控制沉淀pH，pH過(guò)低將會(huì)有H2S氣體產(chǎn)生，影響操作環(huán)境，但pH過(guò)高時(shí)沉淀物中錳、鎂的含量偏高，將影響后續(xù)有價(jià)金屬的凈化分離，而且操作條件苛刻，不利于生產(chǎn)[1114]。中和沉淀法中傳統(tǒng)的中和劑通常采用堿性較強(qiáng)的Na2CO3或NaOH，在中和沉淀過(guò)程中通常會(huì)出現(xiàn)局部過(guò)堿現(xiàn)象，導(dǎo)致富集物中錳、鎂的含量偏高；此外，沉淀過(guò)程還有氫氧化物膠體形成，不利于沉淀物的液固分離[1516]，而且還往沉淀后液中帶入了Na、NH4等雜質(zhì)離子給沉淀

8、后液的處理帶來(lái)困難。針對(duì)上述硫化沉淀和傳統(tǒng)中和沉淀法存在的問(wèn)題，本文以活性氧化鎂為沉淀劑從含錳、鎂的硫酸介質(zhì)中選擇性沉淀鎳、鈷。1試驗(yàn)原料與方法試驗(yàn)原料與方法采用某低品位氧化銅鈷礦硫酸浸出—萃取回收銅—氧化中和除鐵、鋁后pH=4.5的溶液為原料，主要金屬離子組成為(gL)：Ni0.22，Co0.36，Mn4.15，Mg3.45。沉淀劑采用活性氧化鎂，含MgO94.48%。根據(jù)鎳、鈷、錳、鎂四種金屬離子的水溶液25℃電位—pH平衡圖，當(dāng)溶

9、液中鎳的初始質(zhì)量濃度為0.58gL時(shí)，開(kāi)始沉淀的pH為7.1，基本沉淀完全的pH為8.1；當(dāng)溶液中鈷的初始質(zhì)量濃度0.59gL時(shí)，開(kāi)始沉淀的pH為7.2，基本沉淀完全的pH為8.2；當(dāng)溶液中錳的初始質(zhì)量濃度為5.5gL時(shí)，開(kāi)始沉淀的pH約為8.2，基本沉淀完全的pH為9.8；當(dāng)溶液中鎂的初始質(zhì)量濃度為2.4gL時(shí)，開(kāi)始沉淀的pH為9.5左右[1719]。因此，根據(jù)試驗(yàn)用原料溶液的組成，采用中和沉淀的方式可以將溶液中鎳、鈷和錳、鎂進(jìn)行初步

10、分離。試驗(yàn)方法：取一定體積溶液，加熱至設(shè)定溫度，在強(qiáng)力攪拌下，慢慢加入理論量一定倍數(shù)的活性氧化鎂粉末，并監(jiān)測(cè)溶液pH。反應(yīng)一定時(shí)間后過(guò)濾，取濾液分析溶液中錳、鎳、鈷的含量，濾餅用清水洗滌后烘干，分析沉淀中鎳、鈷、錳、鎂的含量。收稿日期收稿日期：20130221基金項(xiàng)目基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（51274044）doi：10.3969j.issn.10077545.2013.09.001圖2溫度對(duì)沉淀的影響溫度對(duì)沉淀的影響Fig

11、.2Effectoftemperatureonprecipitation由圖2可知，溶液中錳沉淀率隨溫度升高而快速增大，但溫度對(duì)鎳、鈷沉淀率的影響不大，所以采用25℃常溫沉淀即可。2.4反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)時(shí)間的影響的影響固定條件：漿化后添加2倍理論量的氧化鎂，沉淀溫度25℃，不同反應(yīng)停留時(shí)間的結(jié)果見(jiàn)圖3。圖3反應(yīng)停留時(shí)間對(duì)沉淀的影響反應(yīng)停留時(shí)間對(duì)沉淀的影響Fig.3Effectofreactivetimeonprecipitation圖3表明

12、，鎳、鈷沉淀完全的時(shí)間分別是約4h和6h，錳沉淀率隨沉淀時(shí)間延長(zhǎng)而增加。綜合考慮，反應(yīng)停留時(shí)間選擇6h。2.5綜合條件試驗(yàn)綜合條件試驗(yàn)綜合上述條件試驗(yàn)結(jié)果，從含錳、鎂的硫酸鹽介質(zhì)溶液中選擇性沉淀鎳、鈷的最佳條件為：漿化后添加2倍理論量的活性氧化鎂，沉淀停留時(shí)間6h，沉淀溫度25℃。當(dāng)溶液組成為(gL)：Ni0.22、Co0.36、Mn1.15時(shí)，采用上述最佳條件進(jìn)行綜合條件試驗(yàn)，其沉淀組成為（%）：Ni8.51、Co13.05、Mn2.

13、29、MgO4.97。鎳、鈷、錳的液計(jì)沉淀率分別為97.96%、96.43%、4.22%。綜合條件試驗(yàn)結(jié)果表明，沉淀富集物中錳、鎂的含量較低，有利于后續(xù)鎳、鈷的酸溶—凈化—精煉工藝。2.6沉降試驗(yàn)沉降試驗(yàn)由于沉淀鎳、鈷礦漿的濃度非常低（0.28%），不便采用直接過(guò)濾的方式進(jìn)行液固分離，必須先進(jìn)行濃密后再進(jìn)行過(guò)濾。下面取上述綜合試驗(yàn)沉淀鎳、鈷礦漿進(jìn)行靜態(tài)沉降試驗(yàn)，考察該礦漿的濃密性能。鎳、鈷沉淀真密度為2.72gcm3，沉鎳、鈷后液密度為