（论文）西澳大利亚三个镍红土矿项目的工程化比较

2010年 4月 第 2期 苏 平 摘 译 ： 西 澳 大 利 亚 三 个 镍 红 土 矿 项 目 的 工 程 化 比 较I国外 工程 技术 j西澳大利亚三个镇红土矿项目的工程化比较苏 平摘 译(中国有色工程有限公司，北京100038)摘 要 西 澳 大利 亚 的 三 个 镍项 目 布 隆 、 考 斯 和穆 林 穆 林 ， 都是 用 加 压 酸 浸法 处 理 红 土 矿生 产 金 属 镍 ， 每 个 主要 艺 步 驟 都采 用 了 不 同 的工 程 路 径 ， 本文 比 较 了 这 些路 径 。关 键 词 加 压 酸 浸 ； 镍 红 土 矿 ； 工 程 ； 比 较 中图分类号T F814文献标识码 B1介 绍位 于 西 澳 大 利 亚 的 三 个 镍 项 目 布 隆 、 考 斯 和 穆 林 穆 林 ， 产 镍 能 力 合 计 可 达 63 000 t/a,相 当 于 目 前 世 界 镍 产 能 的 6%,所 需 投 资 近 15亿 美 元 。上 述 项 目 的 资 源 都 是 红 土 矿 ， 都 是 用 高 压 酸 浸 法 生 产 金 属 镍 。图 1概 述 了 主 要 艺 步 骤 ， 它 的 基 本 路 线 可 以 归 纳 成 7个 步 骤 。 前 两 个 步 骤 的 设 计 矿 石 制 备 和 酸 性 加 压 浸 出 是 基 于 矿 石 性 质 的 考 虑 ， 下 游 艺 包 括 对 高 压 釜 矿 浆 的 化 学 和 物 理 浄 化 ， 为 回 收 金 属 制 备 干 净 溶 液 。从 图 1可 进 一 步 看 出 ， 每 个 主 要 艺 步 骤 都 采 用 了 不 同 的 工 程 路 径 。 本 文 比 较 了 这 些 路 径 ， 主 要 通 过 公 开 发 表 的 资 料 数 据 进 行 总 结 。2矿 石 制 备三 个 项 目 矿 石 制 备 的 目 的 ， 是 从 粘 土 矿 和 石 英 中 分 离 出 细 粒 的 含 镍 矿 物 ， 主 要 艺 不 是 磨 矿 而 是 矿 浆 浓 密 。其 中 一 些 需 要 初 碎 ， 以 给 浆 化 设 备 提 供 粒 度 合 适 的 物 料 ， 布 隆 和 穆 林 穆 林 为 此 采 用 矿 物 分 捡 ， 而 考 斯 流 程 采 用 颚 式 破 碎 机 分 离 更 复 杂 的 物 料 。采 用 三 种 不 同 方 法 浆 化 ， 布 隆 用 高 压 水 冲 洗 机 ,考 斯 用 擦 洗 机 ， 穆 林 穆 林 用 自 磨 机 ， 采 用 的 是 诺 德 伯 格 自 磨 机 (3.2MWA)， 在 低 钢 球 充 填 率 下 运 转 。 三 个 流 程 都 要 经 过 矿 浆 分 级 。 根 据 矿 石 的 类译者简介 苏平（1965），女，成都市人，高级工程师。 收稿日期 2009-12-10文章编号 1672-6103(2010)02-0001-08型 ， 可 能 会 有 某 种 程 度 的 富 集 。 对 考 斯 的 褐 铁 矿 ， 可 能 分 离 出 筛 上 含 镍 低 的 矿 石 ， 将 矿 石 品 位 富 集 30 50%。 另 一 方 面 ， 布 隆 和 穆 林 穆 林 的 蒙 脱 石 型 粘 土 矿 不 适 合 选 矿 ， 尽 管 少 量 大 块 矿 石 可 以 分 离 出 来 。穆 林 穆 林 的 矿 浆 磨 矿 和 分 级 是 为 高 圧 釜 提 供 合 适 粒 度 和 解 离 度 的 物 料 ， 矿 浆 用 四 个 槽 贮 存 ， 每 个 贮 槽 对 应 一 台 高 压 釜 。考 斯 和 布 隆 均 在 球 磨 机 中 进 一 步 磨 矿 ， 排 出 矿 浆 用 高 效 浓 密 机 浓 密 ， 最 大 限 度 的 浓 缩 矿 浆 以 減 少 高 压 釜 的 尺 寸 ， 进 而 減 少 投 资 费 用 ， 并 在 接 下 来 的 流 程 中 减 少 酸 耗 和 蒸 汽 消 耗 。 已 证 明 使 用 咸 水 有 助 于 改 善 矿 浆 沉 降 性 能 。 但 矿 浆 的 粘 度 决 定 了 固 含 量 有 一 个 极 限 值 ， 大 多 数 红 土 矿 矿 浆 呈 现 Bingham塑 性 特 征 ， 随 固 含 的 升 高 而 产 生 应 力 。3高 压 酸 浸高 压 酸 浸 是 这 三 个 项 目 的 基 础 ， 高 压 釜 的 条 件 大 同 小 异 ， 几 乎 完 全 溶 解 镍 和 有 价 金 属 钴 ， 同 时 尽 量 减 少 铁 的 溶 解 。高 压 釜 的 设 计 中 矿 石 性 质 很 重 要 ， 沉 降 性 能 决 定 了 所 选 尺 寸 高 压 釜 的 处 理 量 ， 矿 石 的 化 学 反 应 决 定 停 留 时 间 。 镍 和 钴 的 反 应 迅 速 ， 而 铁 的 反 应 可 能 较 慢 。 本 文 的 意 图 不 是 详 细 描 述 高 压 釜 的 化 学 过 程 ， 但 已 经 认 识 到 其 中 铁 的 反 应 是 所 需 温 度 和 減 少 酸 耗 的 基 础 。矿 石 中 铁 主 要 以 针 铁 矿 （ FeOOH)形 式 存 在 ， 根 据 反 应 式 （ 1)溶 解 ， 高 温 下 溶 解 成 赤 铁 矿 (Fe203)， 见 反 应 式 (2),重 新 生 成 酸 ， 結 果 是 铁 的 溶 解 和 酸 耗 的 2 中 W有 色 冶金A卷 生 产 实 践 篇 国 外 工 程 技 术布隆 考斯 穆林穆林高压水冲洗 选矿 浆化磨矿1台高压釜4级加热器/闪蒸槽1台高压釜2级加热器/闪蒸槽4台高压釜3级加热器/闪蒸槽pH4.24.57台浓密机PH3.56台浓密机 PH2.57台浓密机无 氢氧化物，氨 硫化物，氧.Cyanex 萃 Co等 LIX984萃 Ni Cyanex 萃 Zn、Co硫化物 浸出、电积 硫化物 氢还原Versatic萃取电积 电积 氢还原图 1三 个 镍 项 目 的 主 要 艺 步 骤減 少 。2Fe00H+3H2S04Fe2.(S04)3+4H20 (1)Fe2(S04)3+3H20Fe203+3H2S04 (2)矿 石 中 镁 和 铝 的 含 量 决 定 酸 耗 。 考 斯 镁 含 量 较 低 ， 决 定 了 为 最 大 程 度 的 回 收 镍 ， 其 酸 耗 为 37 5kg/to 布 隆 含 镁 较 高 ， 酸 耗 也 相 对 较 高 ， 为 518 kg/t,而 穆 林 穆 林 酸 耗 适 中 ， 为 400 kg/t。停 留 时 间 范 围 从 75分 钟 (： 布 隆 )到 105分 钟 (考 斯 ） ， 尽 管 考 斯 的 设 计 被 认 为 相 对 保 守 。 有 证 据 表 明 ， 升 高 温 度 可 増 加 反 应 速 度 ， 这 样 一 来 高 压 釜 的 操 作 压 力 升 高 ,设 计 费 用 増 加 。 水 蒸 气 从 250 升 高 到 260 ， 蒸 汽 压 力 从 3 978 kPa大 幅 提 高 到 4 696 kPa。 穆 林 穆 林 在 255 下 运 行 ， 而 布 隆 和 考 斯 的 高 压 釜 操 作 温 度 为 2501。六 台 高 压 釜 （ 穆 林 穆 林 占 四 台 ） 都 是 由 西 澳 的 ASC工 程 公 司 制 造 ， 采 用 防 爆 复 合 钛 板 ， 由 六 个 带 搅 拌 的 隔 室 组 成 。 三 个 项 目 采 用 不 同 等 级 的 钛 及 合 金 。 穆 林 穆 林 矿 浆 水 中 氯 离 子 较 少 ， 允 许 使 用 商 用 高 纯 度 钛 作 村 里 ， 而 布 隆 和 考 斯 采 用 含 少 量 钯 的 钛 合 金 。 钛 合 金 ， 尤 其 是 7级 和 12级 ， 一 般 用 来 制 作 配 件 ， 如 喷 嘴 和 撹 拌 浆 。 业 上 常 用 的 钛 合 金 主 要 性 能 见 表 1。 ，钛 在 大 多 数 环 境 下 优 良 的 防 腐 性 能 是 由 于 形 成 了 稳 定 的 氧 化 膜 。非 合 金 钛 的 缝 隙 腐 蚀 可 能 是 因 为 在 布 隆 和 考 斯 使 用 咸 水 引 起 的 ， 但 钯 已 被 证 明 可 防 止 这 种 类 型 的 腐 蚀 。 所 有 三 个 项 目 的 卧 式 高 压 釜 的 配 置 也 略 有表 1 业 中 常 用 钛 合 金 主 要 性 能ASTM等级 最低拉伸力/MPa 标准组分1 240 非合金钛2 345 非合金钛3 450 非合金钬4 550 非合金钛5 895 6%铝，4%钒7 345 2级+0.15% 钯9 620 3.0% 铝，2.5% 钒11 240 1 级+0.15% 钯12 483 0.3% 钼，0.8% 镍16 345 2级+0.05% 钯17 240 1 级 +0.05% 钯不 同 。 通 过 几 级 闪 蒸 槽 （ 二 个 或 四 个 ） ， 控 制 高 圧 釜 压 力 降 至 大 气 压 来 回 收 热 能 ， 释 放 的 蒸 汽 以 直 接 接 触 的 方 式 来 加 热 矿 浆 给 料 。 闪 蒸 和 加 热 级 数 在 很 大 程 度 上 决 定 能 量 的 回 收 效 率 。 如 果 过 剩 的 蒸 汽 可 以 利 用 ， 则 可 采 用 较 少 的 级 数 ， 如 在 考 斯 ， 蒸 汽 可 用 于 氨 浸 。各 级 加 热 器 之 间 的 矿 浆 输 送 采 用 离 心 泵 ， 常 常 通 过 逐 级 加 压 达 到 所 需 压 力 。 最 终 采 用 奇 好 泵 打 人 高 压 釜 。 泵 的 制 作 材 料 ， 限 制 了 泵 的 最 高 使 用 温 度 为 175 到 195 。 特 別 是 弹 性 止 回 阀 ， 过 去 对 隔 膜 的 限 制 由 于 加 了 一 个 水 冷 套 而 被 解 除 。 加 热 闪 蒸 回 路 热 效 率 损 失 ， 泵 的 温 度 限 制 ， 髙 压 釜 中 某 些 反 应 的 吸 热 性 质 （ 尤 其 是 形 成 黄 钾 铁 矾 吋 ） ， 以 上 因 素 相2010年 4月 第 2期 苏 平 摘 译 :西 澳 大 利 亚 三 个 镍 红 土 矿 项 目 的 工 程 化 比 较 3 结 合 意 味 着 必 须 提 供 额 外 的 蒸 气 加 熟 。 可 以 加 入 釜 中 ， 也 可 添 加 到 加 热 器 中 。穆 林 穆 林 实 现 了 多 余 热 量 的 回 收 ， 浆 化 磨 矿 在 接 近 沸 点 进 行 。 蒸 汽 在 第 一 级 加 热 器 和 低 压 闪 蒸 槽 中 冷 凝 。闪 蒸 后 的 矿 浆 包 含 未 反 应 的 固 体 物 料 ， 加 上 溶 液 中 的 硫 酸 镍 和 硫 酸 钴 ， 浓 度 由 加 热 级 数 和 给 料 矿 浆 的 固 含 量 决 定 。 配 合 报 导 的 毎 年 镍 产 量 和 矿 石 给 料 速 率 ， 根 据 加 热 级 数 回 算 出 布 隆 、 考 斯 、 穆 林 穆 林 矿 浆 的 镍 含 量 估 计 分 别 是 7 g/L、 9 g/L7 g/L。4中 和 、 逆 流 洗 涤 (CCD)和 尾 矿含 镍 、 钴 溶 液 （ 加 上 Fe2+、 Al、 Cu、 Zn、 Mii、 Mg杂 质 ） 与 固 体 浸 渣 通 过 逆 流 洗 涤 序 分 离 。 单 个 浓 密 机 尺 寸 由 固 体 的 沉 降 性 能 和 流 速 决 定 ， 所 选 的 级 数 由 浓 密 机 底 流 矿 浆 的 固 含 量 和 洗 涤 比 确 定 ， 应 尽 可 能 回 收 镍 和 钴 。 布 隆 浓 密 机 底 流 浓 度 低 (23%),有 7 个 浓 密 机 ； 考 斯 底 流 浓 度 较 高 （ 35%),只 有 5个 ； 穆 林 穆 林 底 流 浓 度 很 高 （ 55%),洗 涤 比 较 低 ， 有 7个 浓 密 机 。在 所 有 三 个 项 目 中 ， 中 和 试 剂 都 是 由 磨 矿 设 备 提 供 的 (闭 路 球 磨 )。 布 隆 和 考 斯 的 来 源 是 购 买 石 灰 石 ， 而 穆 林 穆 林 则 利 用 当 地 开 采 的 石 灰 岩 。正 是 从 这 一 步 开 始 ， 接 下 来 采 用 的 处 理 流 程 完 全 不 同 ， 选 择 不 同 的 处 理 流 程 决 定 了 部 分 中 和 的 程 度 。布 隆 直 接 采 用 萃 取 处 理 溶 液 ， 要 求 溶 液 pH为 4,中 和 到 此 PH值 是 为 了 去 除 残 留 的 铁 、 铝 和 铬 。 喷 人 空 气 以 促 进 二 价 铁 氧 化 成 三 价 铁 ， 也 可 采 用 过 氧 化 氢 。 CCD浸 渣 用 石 灰 石 和 石 灰 乳 进 一 步 中 和 后 送 尾 矿 库 。 考 斯 生 产 氢 氧 化 镍 中 间 产 物 ， 沉 淀 pH值 为 7左 右 。 沉 淀 前 的 第 一 步 是 用 石 灰 将 CCD溢 流 的 pH 值 提 高 到 6左 右 ， 以 及 用 空 气 氧 化 以 完 全 除 去 铁 。 由 于 镍 和 钴 共 同 沉 淀 ， 形 成 的 沉 淀 用 浓 密 机 回 收 及 再 循 环 。 CCD浸 渣 经 中 和 后 输 送 到 尾 矿 库 。穆 林 穆 林 在 溶 液 pH值 为 2时 生 成 中 间 产 物 硫 化 镍 ， 逆 流 洗 涤 后 不 用 进 一 步 中 和 矿 浆 ， CCD浸 渣 用 石 灰 岩 乳 中 和 后 排 人 尾 矿 坝 。5沉 淀 和 再 浸 出来 自 布 隆 流 程 中 中 和 和 CCD段 的 干 净 溶 液 贮 存 在 一 个 高 密 度 聚 乙 烯 池 中 ， 萃 取 前 不 需 要 作 进 一 步 的 化 学 处 理 。另 外 两 个 项 目 中 部 分 中 和 后 的 溶 液 ， 以 沉 淀 中间 镍 产 品 的 方 式 进 一 步 浄 化 ， 接 下 来 再 浸 出 。 采 用这 些 步 骤 除 掉 了 铁 、 镁 、 锰 ， 并 使 艺 在 浸 出 和 镍 回 收 之 间 彻 底 断 开 ， 増 加 了 设 备 的 灵 活 性 。在 考 斯 流 程 中 ， 沉 淀 步 骤 采 用 MgO生 产 氢 氧 化 镍 中 间 产 品 ， 含 镍 大 约 30%， 产 品 用 浓 密 机 回 收 并 贮 存 在 罐 中 。在 氨 碳 酸 铵 溶 液 中 溶 解 氢 氧 化 物 ， 接 下 来 把 氨 从 溶 液 中 蒸 发 除 去 ， 同 时 除 去 部 分 最 终 杂 质 ，氨 和 二 氧 化 碳 回 收 循 环 利 用 。穆 林 穆 林 通 过 与 硫 化 氢 气 体 在 高 温 （ 95 ） 高 压 （ 105 kPa)下 反 应 生 产 硫 化 物 中 间 产 品 ， 多 余 的 硫 化 氢 气 体 回 收 和 循 环 使 用 。 产 品 含 镍 约 55%， 过 滤 回 收 ， 滤 液 用 作 CCD洗 水 。硫 化 沉 淀 步 骤 的 目 的 是 去 除 杂 质 ， 相 对 较 纯 的 硫 化 物 中 间 产 品 在 氧 压 浸 出 阶 段 溶 解 ， 纯 氧 与 硫 化 物 在 165 T： 和 1 100 kPa条 件 下 反 应 。6溶 剂 萃 取流 程 从 这 里 开 始 ， 所 处 理 的 溶 液 都 是 相 对 较 纯 的 镍 、 钴 溶 液 ， 如 布 隆 和 穆 林 穆 林 的 硫 酸 溶 液 ， 以 及 考 斯 的 氨 溶 液 。 主 要 杂 质 是 铜 和 锌 ， 溶 液 浓 度 差 別 很 大 。 有 中 间 产 物 的 流 程 ， 可 在 溶 解 步 骤 设 立 操 作 条 件 以 获 得 高 浓 度 的 溶 液 ， 尤 其 是 选 择 萃 取 艺 的 流 程 。布 隆 要 求 溶 液 相 对 较 稀 （ Ni3 g/L)， 在 酸 浸 和 逆 流 洗 涤 后 稀 释 。 考 斯 的 溶 液 浓 度 为 Ni 12g/L,主 要 被 萃 取 参 数 ， 即 有 机 相 的 最 大 负 载 限 制 。 穆 林 穆 林 的 溶 液 浓 度 高 达 100 g/L， 这 对 萃 取 段 的 规 模 产 生 重 大 影 响 ， 生 产 同 样 多 的 产 品 ， 布 隆 比 穆 林 穆 林 规 模 大 很 多 。全 都 采 用 混 合 澄 清 萃 取 箱 ， 但 结 构 材 料 不 同 。 规 模 较 大 的 布 隆 用 混 凝 土 衬 高 密 度 聚 乙 烯 ， 而 规 模 较 小 的 穆 林 穆 林 ， 使 用 玻 璃 钢 澄 清 槽 。 布 隆 和 穆 林 穆 林 采 用 Cyanex272作 为 萃 取 剂 。 这 是 一 种 膦 酸 ， 在 镍 溶 液 中 选 择 性 萃 钴 ， 萃 余 液 含 镍 。 布 隆 在 接 下 来 的 净 化 流 程 中 直 接 萃 取 全 部 杂 质 。 穆 林 穆 林 在 低 pH值 下 选 择 性 萃 锌 ， 第 二 步 萃 取 生 产 适 合 直 接 回 收 的 纯 钴 溶 液 。考 斯 的 氨 溶 液 用 LIX841萃 取 剂 处 理 ， 即 用 肟 类 萃 取 剂 选 择 性 萃 镍 ， 大 多 数 杂 质 留 在 萃 余 液 中 ， 生 产 的 溶 液 适 合 镍 电 积 。7钴 回 收三 个 项 目 回 收 不 同 的 钴 产 品 。 布 隆 生 产 阴 极 钴 4 中 興 有 色 冶金A卷 生 产 实 践 篇 国 外 工 程 技 术(电 积 ） ， 考 斯 生 产 硫 化 物 滤 饼 ， 穆 林 穆 林 生 产 钴 块 或 钴 粉 (氢 还 原 ） 。布 隆 流 程 包 括 几 个 除 杂 步 骤 。 穆 林 穆 林 除 锰 包 括 ： 加 硫 化 钠 沉 淀 、 氧 气 浸 出 、 水 解 沉 淀 和 再 浸 出 步 骤 。 用 萃 取 法 除 锌 ， 离 子 交 換 法 除 铜 ， 钴 用 电 积 法 回 收 ， 阴 极 钴 纯 度 达 到 99.8%。穆 林 穆 林 也 生 产 金 属 钴 ， 但 是 在 两 台 髙 压 釜 中 用 氢 还 原 。考 斯 从 萃 余 液 中 生 产 复 合 硫 化 钴 产 品 。 氨 用 蒸 馏 法 除 去 ,但 却 不 能 除 杂 。 产 品 以 滤 饼 形 式 回 收 ， 含 钴 3035%。 Centaur目 前 正 在 研 究 回 收 金 属 钴 。8镍 回 收主 要 产 品 当 然 是 金 属 镍 。 布 隆 和 考 斯 都 将 镍 产 量 提 高 到 9 000 t/a， 而 穆 林 穆 林 用 氢 还 原 生 产 45 000 t/a镍 。 所 有 产 品 都 达 到 LME标 准 ,详 见 表 2。表 2伦 敦 金 属 交 易 所 镍 标 准 (ASTMB39-79)表 3项 目 一 般 参 数布隆 考斯 穆林穆林单位高压釜处理量 百万t/a 0.537 0.5 3.75Ni t/a 9000 9000 45 000Co t/a 640 1 900 3000投资成本 百万$ 230 275 1030资源 百万t 140 213 221Ni % 1 0.7 1.04Co % 0.1 0.04 0.08通 过 管 道 通 风 ， 自 动 化 剥 离 阴 扱 。穆 林 穆 林 氢 还 原 厂 是 标 准 的 谢 里 特 设 计 ， 生 产 硫 酸 铵 （ 化 肥 )作 为 副 产 品 。选 择 电 积 或 是 氢 还 原 必 须 综 合 考 虑 以 下 因 素 ： 使 用 电 力 经 济 与 否 ； 制 氢 装 置 ， 大 型 氨 回 收 装 置 ， 硫 酸 铵 厂 的 投 资 和 操 作 成 本 。元素 成分/%镍 99.8钴 忘 0.15铜 0.02碳 在 0.03铁 0.02硫 在 0.01磷 0.005锰 . 0.005硅 0.005铅 0.005锑 0.005毕 0.005锡 0.005锌 0.005考 斯 电 积 与 萃 取 形 成 闭 路 作 业 ， 而 布 隆 结 合 Versatic萃 取 使 杂 质 最 小 化 ， 増 加 溶 液 镍 含 量 。Versatic 是 一 种 羧 酸 ， 它 可 以 从 硫 酸 介 质 中 分 离 出 镍 。两 个 项 目 的 电 积 条 件 类 似 ,在 镍 含 量 6090 g/L 条 件 下 作 业 ， 采 用 钛 板 作 始 极 板 。两 者 的 显 著 差 别 是 电 解 车 间 的 通 风 和 阴 极 板 的 剥 离 。 布 隆 的 电 解 车 间 是 敞 蓬 式 的 ， 通 过 自 然 通 风 解 决 酸 雾 的 问 题 ， 阴 极 采 用 人 工 剥 离 。 相 反 ， 考 斯9基 础 设 施所 有 厂 的 主 要 试 剂 是 硫 酸 。 较 小 的 厂 位 于 卡 尔 古 力 附 近 ， 因 此 可 以 就 近 利 用 镍 冶 炼 厂 烟 气 制 酸 。 但 这 些 冶 炼 厂 的 任 何 升 级 ， 都 会 导 致 供 应 量 富 裕 。 穆 林 穆 林 的 选 址 是 由 世 界 最 大 単 一 系 列 硫 酸 厂 决 定 的 ， 它 由 孟 山 都 提 供 ， 制 酸 规 模 44 000 t/a。这 些 厂 需 要 大 量 的 电 力 ， 仅 有 布 隆 可 从 电 网 获 得 电 力 ， 而 其 他 两 个 项 目 则 是 现 场 发 电 。 穆 林 穆 林 通 过 涡 轮 机 和 燃 气 锅 炉 ， 从 酸 厂 获 得 电 力 需 求 (50 MW)0考 斯 有 四 台 燃 气 涡 轮 机 组 提 供 电 力 和 蒸 汽 需 求 ， 余 热 锅 炉 提 供 補 助 。 厂 使 用 大 量 的 水 ,据 报 道 大 部 分 来 自 尾 矿 库 。 如 前 面 所 提 到 的 ， 穆 林 穆 林 由 地 下 水 提 供 淡 水 水 源 ， 有 益 于 高 压 酸 浸 回 路 。 考 斯 的 地 下 水 接 近 海 水 成 分 ， 需 要 淡 化 后 提 供 锅 炉 用 水 。 布 隆 的 水 盐 度 超 高 ， 依 靠 水 务 局 提 供 锅 炉 和 饮 用 水 。10概 括详 细 资 料 列 于 表 3表 11。11结 论三 个 厂 代 表 大 規 模 的 “尖 端 技 术 ”投 资 ， 基 本 上 采 用 了 类 似 的 方 法 回 收 镍 和 钴 ， 但 每 个 处 理 步 骤 又 涵 盖 了 宽 泛 的 单 元 操 作 和 工 程 解 决 方 案 。 (参 考 文 献 略 ）2010年 4月 第 2期 苏 平 摘 译 ： 西 澳 大 利 亚 三 个 镍 红 土 矿 项 目 的 工 程 化 比 较 5 表4 矿 石 制 备布隆 考斯 穆林穆林矿石类型 褐铁矿，绿泥石，腐植土 褐铁矿粘土 铁质蒙脱石，腐植土剥采比 2 - 1.15给料速率 百万t/a 0.537 0.5 4t/h 69 - 540入选品位Ni % 1.11 1 1.24Co % 0.08 0.07 0.09Fe % 20.8 18 22Mg % 4.62 1.58 4.0A1 % 2.75 1.71 2.5Si02 % 42.9 42.5 42.1Mn % 0.36 0.17 0.40Cr % 0.6 0.92 0.88Ca % 0,03 0.03 0.53湿度 % 25 10 20-40矿石制备破碎 矿物分拣 颚式破碎机 矿物分拣浆化 高压冲洗 擦洗机 仅磨矿分级 筛子 筛子、旋流器 筛子磨矿 球磨 球磨 自磨温度 常温 常温 近沸点拋尾 % 很少 40 7产品粒度 e 100CP80) 212(P80) 1 000(P100)富集比 % 很少 30-50 很少产出矿浆 固含 % 31 35 31-42浓密机类型 高效 高效 无表5 高 压 酸 浸布隆 考斯 穆林穆林高压酸浸给料品位Ni % 1.9 2 1.3Co % 0.13 0.04 0.09温度 C 250 250 255压力 kPa 4 100 4 500 4 300超高压 极小 有 无停留时间 h 1.3 1.75 1.5给料固含 % 31 35 40加热级数 4 2 3给料泵类型 GEH0 Wirth GEHO数量 2 2 6(釜用4台） 6 中 国 有 色 治 金 A卷生产实践篇.国外工程技术续表5布隆 考斯 稼林穆林温度 195 175 170-190高压釜数量 1 1 4直径 m 4.6 4.6 4.9长度 m 28.6 30 33.4隔室数 6 6 6搅拌 6,双搅拌轴向流动 - 7衬里等级Ti等级 17 - 2衬里厚度mm 8 - 6酸利用率kg/t矿 518 375 400浓度 98 98 98游离酸g/L 35 35 2035其他 加人S闪蒸级数 4 2 3溶解金属Ni % 94 95 96Co % 94 95 93Fe % 6 35 1-2AI % 2 - 512Mg % 98 - 94矿浆携带(闪蒸后）固含 26 30 35Ni g/L 9 7Co g/L 0.5 1.8 0.5表6中和、逆流洗涤、尾矿布隆 考斯 穆林穆林配置 第1段逆流洗涤 中和 第1段逆流洗涤2段中和 逆流洗涤 中和，邻/溢流第27段逆流洗涤 除铁 第27段逆流洗涤中和pH 4.24.5 3.5,6 2.5试剂 石灰石 石灰石 石灰岩逆流洗涤浓密机数量 7 6 7直径m - - 50类型 高效，地下 高效，地上 周边洗涤比 45 4 2底流密度 % 23 35 36-55尾矿中和剂 石灰石，石灰 无 石灰岩PH 6.5 6.5 6.52010年 4月 第 2期 苏 平 摘 译 ： 西 澳 大 利 亚 三 个 镍 红 土 矿 项 目 的 工 程 化 比 较 7 表 7沉 淀布 隆 考 斯 穆林穆林沉 淀 无种类 氢氧化物 硫化物试剂 MgO操作条件压力kPa 大气压 啦105温度： 50 95pH 7 2.5产品方法 浓密 过滤Ni % 30 55Co % 8 4贫液 CCD洗水 CCD洗水再 浸 出 无净化 洗涤过滤器试剂 氨，碳酸铵 氧操作条件压力kPa 大气压 1 100温度 45 165产出溶液Ni g/L 12-14 95Co g/L 3-4 6浸出溶液贮存 高密度聚乙烯内衬池 储罐除 杂试剂 NH3,H2S表 8溶 剂 萃 取布 鼸 考 斯 穆林穆林给液Ni g/L 3 12-14 87Co g/L 0.2 3-4 8萃取剂 Cyan ex 272 LIX841 Cyanex 22萃取 Co,杂质 Ni 第1级:Zn ,第2级：CopH控制 NH3 H2S04,很少 NH4OH段数 Co Ni Co,Zn萃取 5 3 4,2洗涤 1 2 2，-反萃 3 4 3,3洗涤 1 1,反萃液 稀聯 4 废电解液 稀邮0 4设备种类 混合澄清器 混合澄清器 混合澄清器材料 高密度聚乙燦/混凝土 玻璃钢. 8 中 典 有 色 冶 金 A卷 生 产 实 践 篇 .国 外 工 程 技 术表 9 Co回 收布 m 考斯 穆林穆林产品形态 阴极钴 硫化物滤饼 Co粉或金属Co % 99.8 35 99.8除杂 硫化沉淀 氨溶 (见H3 沉淀）氧气浸出萃Zn最终步骤 Cu， Zn离子交换电积过滤 2台高压釜氢还原表 10 Ni回 收布 隆 考斯 移林穆林产品形态 阴极块 阴极 镍粉等级 LME LME LME除杂 Versatic 萃取 多种 硫酸铵最终回收 电积 电积 5台高压釜氢还原电积始极片 Ti Ti阳极 Pb、 Sr、Sn Pb阴极袋 有 无阳极袋 有 有通风 敞篷式 管道通风 -给液含Ni g/L 60 8095Ni含量变化g/L 25 2025剥离 人工 自动 自动表 11基 础 设 施布 隆 考斯 穆林穆林主要试剂硫酸 购买 购买 孟山都4400 t/d氨 购买 购买 购买硫化物 购买N a2S 购买NaHS H28,130 t/d氧气 购买 - B0C 220 t/d氢气 - - Linde 22 t/d水地下水tds 200 000 25 000 700-1 200淡化 WAWA 海水淡化 反渗析电电网 15 MW 无燃气涡轮机 4台涡轮机 20 MW(ABB)汽轮机 2X28 MW(下 转 第 41页）2010年 4月 第 2期 陈 东 ： 混 料 制 粒 圆 筒 的 改 进 设 计 . 41 应 成 细 滴 ,力 求 均 匀 。 原 喷 淋 方 法 过 于 简 单 ， 开 孔 太 大 ， 达 不 到 要 求 。 改 进 设 计 増 加 一 组 管 路 加 压 泵 ， 提 高 喷 水 压 力 ； 同 时 将 喷 水 孔 直 径 由 3 mm改 为 1 mm, 増 加 喷 水 孔 数 量 ； 重 新 调 整 喷 水 孔 布 局 ， 将 原 来 的 水 柱 喷 淋 变 为 雾 化 喷 淋 ， 使 物 料 和 水 得 到 充 分 混 合 。 2.4设备基础制 粒 圆 筒 位 于 烧 结 机 厂 房 顶 层 ， 该 厂 房 建 于 上 世 紀 九 十 年 代 初 期 ， 位 于 硫 酸 系 统 旁 ， 历 经 十 余 年 酸 雾 侵 蚀 ， 设 备 基 础 （ 楼 面 框 粱 ） 腐 蚀 严 重 ， 混 凝 土 框 梁 结 构 已 出 现 承 载 能 力 不 足 、 混 凝 土 表 面 裂 缝 等 问 题 ， 急 待 加 固 。改 进 设 计 采 用 了 一 种 新 型 的 结 构 加 固 技 术 碳 纤 维 加 固 修 补 结 构 技 术 ， 它 是 利 用 树 脂 类 粘 结 材 料 将 碳 纤 维 布 粘 贴 于 混 凝 土 表 面 ， 以 达 到 对 结 构 及 构 件 加 固 补 强 的 目 的 。 设 备 基 础 的 加 固 ， 减 少 了 振 动 造 成 筒 体 焊 缝 开 裂 的 情 況 ， 并 消 除 了 生 产 中 的 安 全 隐 患 。3改 进 成 果改 进 设 计 后 的 混 合 圆 筒 于 2005年 投 入 运 行 ， 投 产 至 今 ,运 行 状 况 良 好 ， 混 料 、 制 粒 效 果 明 显 改 善 ， 物 料 的 透 气 性 较 好 地 满 足 了 烧 结 艺 的 要 求 ， 为 烧 结 生 产 提 供 了 良 好 的 条 件 ； 设 备 运 转 平 稳 ， 筒 体 振 动 、 冲 击 基 本 消 除 ;胶 轮 的 磨 损 明 显 减 少 ， 使 用 寿 命 延 长 ； 设 备 故 障 减 少 ， 作 业 率 提 高 0.2%以 上 ， 取 得 了 可 观 的 经 济 和 社 会 效 益 。(1)经 过 检 测 ， 物 料 在 圆 筒 内 的 停 留 时 间 延 长 ，由 原 来 的 2分 52秒 増 加 至 3分 42秒 ， 物 料 处 理 量 由 160 t/h増 加 至 180200t/h;炉 料 中 26 mm粒 级 比 例 増 加 ， 由 原 来 的 35%40%增 加 至 50%以 上 ， 堆 比 重 由 原 来 的 2.31t/m2降 至 2.27t/m2。 烧 结 物 料 的 混 合 、 制 粒 效 果 大 为 改 善 ， 改 善 了 烧 结 物 料 的 透 气 性 ， 烧 结 机 产 块 量 从 28 t/h提 高 到 33 t/h,毎 年 可 增 加 烧 结 块 产 量 3.7万 t,创 造 经 济 效 益 100多 万 元 。(2) 设 备 作 业 率 提 高 0.2%， 每 年 可 减 少 因 胶 轮 磨 损 、 筒 体 焊 缝 开 裂 等 故 障 造 成 的 停 机 时 间 约 20 h, 增 创 经 济 效 益 10多