1、镍冶金镍冶金Nickel Metallurgy 镍镍 冶冶 金金Nickel Metallurgy（4学时）学时）镍冶金镍冶金Nickel Metallurgy1第第 四四 节节硫化镍矿的湿法冶金硫化镍矿的湿法冶金镍冶金镍冶金Nickel Metallurgy2一、加压氨浸一、加压氨浸 硫化镍矿目前主要是用火法冶金处理，用湿硫化镍矿目前主要是用火法冶金处理，用湿法冶金处理的比例不大。加拿大法冶金处理的比例不大。加拿大舍利特高登公司舍利特高登公司采用此法。采用此法。 硫化镍矿加压氨浸与氧化镍矿氨浸流程相似，硫化镍矿加压氨浸与氧化镍矿氨浸流程相似，浸出是用溶解有氧的浸出是用溶解有氧的NH3(NH4
2、)2SO4溶液，而且溶液，而且必须在加压下进行。生产流程包括必须在加压下进行。生产流程包括浸出、蒸氨与浸出、蒸氨与除铜、氧化水解和氢还原除铜、氧化水解和氢还原等。等。镍冶金镍冶金Nickel Metallurgy31、浸出过程、浸出过程 是在升高氧压和温度条件下，精矿中的是在升高氧压和温度条件下，精矿中的硫化物与硫化物与NH3(NH4)2SO4溶液中的氨反应溶液中的氨反应，使镍钴生成可溶性的，使镍钴生成可溶性的氨络合物，硫则氧化成各种可溶性的氨络合物，硫则氧化成各种可溶性的硫氧酸根离子硫氧酸根离子（S2O32-），铁的络合物很不稳定，转变为），铁的络合物很不稳定，转变为不溶的三氧化不溶的三氧化
3、二铁二铁：NiS + 2O2 + 6NH3 = Ni(NH3)6SO44FeS + 9O2 + 8NH3 + 4H2O = 2Fe2O3 + 4(NH4) 2SO4 钴和铜钴和铜也能近类似反应生成络合物，但也能近类似反应生成络合物，但黄铁矿黄铁矿(FeS2)则不起反应。则不起反应。 浸出过程在浸出过程在高压釜高压釜中进行，采用中进行，采用两段逆流浸出法两段逆流浸出法。镍冶金镍冶金Nickel Metallurgy42、蒸氨和除铜、蒸氨和除铜 按以下反应进行：按以下反应进行：Cu2+ + S2O32- + H2O = CuS + 2H+ + SO42-Cu2+ + S3O62- + 2H2O =
4、 CuS + 4H+ + 2SO42-2Cu2+ + S3O62- + 2H2O = Cu2S + 4H+ + 2SO42- 可见，可见，在浸出时保存一定数量的在浸出时保存一定数量的硫代硫酸根硫代硫酸根、连多连多硫酸根硫酸根和和氨基磺酸根氨基磺酸根是很必要的是很必要的。它可以保证不需外加。它可以保证不需外加硫和充分除铜。硫和充分除铜。 含氨气体含氨气体冷凝冷凝得含得含15%NH3的氨水返回使用。蒸氨除的氨水返回使用。蒸氨除铜率达铜率达90%，过滤后液含铜降至，过滤后液含铜降至0.10.5g/L，滤渣送铜厂，滤渣送铜厂处理。处理。镍冶金镍冶金Nickel Metallurgy53、氧化水解、氧化
5、水解 氧化水解是使除铜溶液中未饱和的氧化水解是使除铜溶液中未饱和的硫硫氧化物氧化物（如（如S2O32- ）氧化氧化，以免影响氢还原镍粉的质量。氧化水解，以免影响氢还原镍粉的质量。氧化水解也是在也是在高压釜高压釜中进行，氧化和水解反应为：中进行，氧化和水解反应为：(NH4)2S2O3 + 2O2 + H2O + 2NH3 = 2(NH4)2SO4(NH4)2S3O6 + 2O2 + 2H2O + 4NH3 = 3(NH4)2SO4NH4SO3NH2 + H2O = 2NH4+ + SO42- 这样可使这样可使硫代硫酸盐硫代硫酸盐降到降到0.005g/L以下，以下，氨基磺酸氨基磺酸盐盐的含量降至的
6、含量降至0.05g/L。镍冶金镍冶金Nickel Metallurgy64、氢还原、氢还原 氢还原在氢还原在高压釜高压釜中进行，用高压氢作还原剂从溶液中进行，用高压氢作还原剂从溶液中还原镍的反应为：中还原镍的反应为：Ni2+ + H2 = Ni + 2H+ 可得到含镍可得到含镍99.9%的镍粉的镍粉，母液母液经经过硫化氢沉钴过硫化氢沉钴后后回收回收硫酸铵硫酸铵作肥料，钴渣为提钴原料。作肥料，钴渣为提钴原料。镍冶金镍冶金Nickel Metallurgy7二、硫酸化焙烧二、硫酸化焙烧浸出浸出 硫酸化焙烧的目的是在硫酸化焙烧的目的是在含氧较高和温度较低含氧较高和温度较低的条件下使硫化镍矿中的有色金
7、属转变成可溶性的条件下使硫化镍矿中的有色金属转变成可溶性硫酸盐硫酸盐，而，而Fe2O3不硫酸化不硫酸化。加拿大。加拿大鹰桥镍矿公司鹰桥镍矿公司采用此法处理含镍磁黄铁精矿。采用此法处理含镍磁黄铁精矿。生产流程包括生产流程包括沸腾焙烧、焙砂浸出和铁置换沸腾焙烧、焙砂浸出和铁置换三个部分。三个部分。镍冶金镍冶金Nickel Metallurgy8、沸腾焙烧、沸腾焙烧 沸腾焙烧是在沸腾焙烧是在沸腾炉沸腾炉中进行，控制温度中进行，控制温度680，进行，进行选择硫酸化，使选择硫酸化，使铜、镍、钴变成可溶性的硫酸盐铜、镍、钴变成可溶性的硫酸盐，而铁，而铁变成变成Fe2O3。 当精矿当精矿磨细磨细至粒度至粒度
8、-200目至少占目至少占95%，并且加入，并且加入4%的的Na2SO4，可促进镍的选择硫酸化。，可促进镍的选择硫酸化。镍冶金镍冶金Nickel Metallurgy92、焙砂浸出和铁置换、焙砂浸出和铁置换 浸出作业在五台逆流浓密机中进行，浸出作业在五台逆流浓密机中进行，温度温度80，从，从第一台浓密机中产出第一台浓密机中产出富镍溶液富镍溶液，预先经还原处理使其中，预先经还原处理使其中的的Fe3+还原为还原为Fe2+，以减轻下一步沉淀过程的铁屑消耗。，以减轻下一步沉淀过程的铁屑消耗。还原剂一般采用细磨的还原剂一般采用细磨的磁黄铁矿磁黄铁矿。 然后加然后加铁屑铁屑置换溶液中的镍、铜、钴，结果得到镍置换溶液中的镍、铜、钴，结果得到镍精矿产品，送提镍。镍的浸出率为精矿产品，送提镍。镍的浸出率为87.5%。 母液母液返回配料或中和后弃去，浸出渣经干燥后送炼返回配料或中和后弃去，浸出渣经干燥后送炼铁厂。铁厂。
