低品位硅镁型红土镍矿中镍、铁、镁综合回收研究摘要
镍作为一种战略性金属,在经济发展中是必不可少,在不锈钢、耐热合金等领域发挥着重要作用。目前全球已探明镍矿主要分为硫化镍矿和红土镍矿。近年来由于硫化镍矿资源被过多开采,导致资源匮乏,目前已将开发的目标转移到红土镍矿。国内外学者对如何从低品位的红土镍矿中富集镍铁已经有很多研究,红土镍矿中还有大量的价值较高的氧化镁存在,因此如何实现红土镍矿中镍、铁、镁综合回收是红土镍矿开发的关键。本文以云南某地低品位硅镁型红土镍矿为研究对象,采用化学元素分析、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)等分析检测手段,确定了矿物成分、矿物元素分布、矿物的物相组成。结果表明,该红土镍矿主要以含羟基的硅酸盐类和氧化物类的矿物组成,其中铁主要以铁氧化物的形式存在与矿物中;镍与铁的化学性质相似,镍主要以氧化镍形式存在;镁主要以氧化镁的形式存在于蛇纹石中。根据红土镍矿的矿物成分、矿相复杂等特点,采用还原焙烧-磁选分离-盐酸浸出的方法综合回收红土镍矿中镍、铁、镁。第一阶段实验对原矿进行还原焙烧研究表明,当复合添加剂用量8%(Na2CO3:Ca F2=1:7)、还原剂用量8%、还原温度1250℃、还原时间60min、磁选强度150m T、湿磨时间12min时,得到镍铁精矿中镍品位为8.39%、铁的品位为67.70%。对得到的镍铁精矿进行XRD分析可知主要物相为镍铁合金。第二阶段实验将磁选分离得到的磁选尾矿作为盐酸浸出提镁的原料,研究结果表明:当盐酸浓度为3.5mol/L、液固比为6:1、浸出温度为60℃、浸出时间为4h、搅拌速度为300 r/min时,镁、铁的浸出率分别为98.64%、67.39%;为了得到纯度较高的氧化镁,采用中和水解法将浸出液中的铁离子去除;当浸出温度为60℃时,调节p H值至6.5时,去除溶液中的铁离子,继续调节p H值,将除铁后液中的镁全部沉淀;在温度为80℃、p H值为11.0时,溶液中镁的沉淀率为98.86%;煅烧温度500℃、煅烧时间360min时煅烧氢氧化镁,得到最终产品氧化镁,通过计算可得到镁的回收率为85.88%。
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