红土镍矿加工技术研究现状

1、 中国矿业 第卷 蚀性材料以及浸出时气体逸散的控制；铁以赤 铁矿的形式沉降时产生大量的酸，回收赤铁矿需 较高的经济成本 。 、强度为 、预处理 时，对 培养介质中抱子浓度为个、葡萄糖为 的生物浸出，经过，镍浸出率可达，而常 规的生物浸出镍浸出率仅。此外，超声波 预处理还能使镍的选择性生物浸出优于铁。 其他湿法处理工艺 目前能够采用火法工艺处理的红土镍矿已越 来越少，湿法工艺中法虽然已实现工业化 和产业化，但由于其采用高压条件操作，对设备、 规模、投资、操作控制等有很高要求，难以普遍 推广引。国内外对低品位红土镍矿的其他处理工 艺也进行了广泛的研究，主要研究预焙烧一盐酸浸 出、还原焙烧一酸浸、微

2、波硫酸化一加压酸浸、浓硫 酸硫化一水浸、硫化焙烧一水浸、氯化离析一磁选、 酸溶络合浸出等方法。 微生物浸出工艺 此法特别适于贫矿、废矿、表外矿及难采、 难选、难冶矿的堆浸和就地浸出，其工艺原则流 程见图。微生物湿法冶金与传统冶炼工艺相比， 具有能耗低、资源综合利用率高、投资操作费用 少、对环境友好等特点，并能够处理用传统冶金 方法不能或难以处理的低品位矿及原矿、尾矿等。 在国内外，生物湿法冶金己经被广泛研究并应用 于工业实践中。 预焙烧一盐酸浸出工艺 圈红土镍矿微生物浸出工艺原则流程 对矿石进行预焙烧处理，旨在通过高温使矿 石发生物理化学反应，改变原矿物中的物相结构， 胡研究了化能自养细菌浸出

3、红土镍矿 时的值、矿浆浓度和粒度对镍浸出率的影响。 通过建立模型，认为粒度对浸出率的影响最大。 在矿浆浓度为，值为，粒度为扯 的最优条件下，获得的镍浸出率。 等们研究了异养微生物从硅镁镍矿中 浸出镍。矿样取自巴西矿业公司，化学成 分为、。磨至一目，浸 矿用了种异养微生物。浸出条件为：矿样 （事先在下灭菌），含微生物的培养基 使其更利于后续工艺处理引。红土镍矿在预焙烧 时，针铁矿脱水转变成赤铁矿，铁的存在形态更 为稳定，蛇纹石分解成镁橄榄石和玩火辉石。 等研究了空气焙烧对硅镁型红土 镍矿浸出的影响。矿石经焙烧后，用 盐酸浸出 后，镍的浸出率由原矿的提高 到，而铁的浸出率由下降到。但 是升高焙烧温

4、度时，镍的浸出率明显下降，不利 于浸出。 还原焙烧一酸浸或亚硫酸浸出工艺 此工艺可在常压下进行，并尽可能少地溶解 铁。在温度下还原焙烧的矿石，用 ：浸出，浸出率为，浸出 率为。如用：。浸出，浸出率可达 ，浸出率为。矿石还原焙烧 后，用亚硫酸或吹入：的水浸出，也可取得较 好的效果 。 微波硫酸化一加压酸浸工艺 微波是一种清洁的环境友好型能源，对矿物 中的物质有选择性加热的特性。 们等 采用微波硫酸化一加压酸浸的方法处理红土镍矿。 在微波能量为 ，酸料比为的条件下强化 ，温度，摇瓶速率 。结果浸 出率大于。 等人研究了红土矿的超声生物浸出， 发现芽孔经超声处理后，黑曲霉素的生长增强， 经超声预处理

5、 后，黑曲霉素天然菌株对镍的 浸出率可以达到。 利用超声波生物浸出工艺对印度奥 里萨红土型镍矿石进行了研究，试验从新采集红 土矿样中分离得到黑曲霉菌株，在马铃薯一葡 萄糖肉汤中培养，直到生成胞子。装有矿样和培 养介质的玻璃槽经高压消毒后用 黑曲霉悬浮 液（含个胞子）接种，超声波预处理后， 将槽中矿样在无菌条件下转移至预先消毒过的锥 形瓶中，在 旋转式振荡器中和条件 ，再于、矿浆浓度为的条件下浸 出 ，镍的浸出率为，而的铁以赤铁 矿的形式存在，浸出液中的残酸浓度低于 。 微波加热使矿物硫酸化更易进行。同时，在 相对较低的浸出温度和酸料比条件下进行加压浸 下进行培育。结果表明超声波预处理可提高镍的

6、 浸出率，并使浸出时间缩短。当超声波频率为 专刊 杨慧群，等：红土镍矿加技术研究现状 出，仍可获得较高的镍回收率，降低生产成本 浓硫酸硫化一水浸工艺 。 界镍工业发展的主要趋势。红土镍矿湿法冶金工 艺无论从环境保护角度，还是经济角度，比传统 的火法流程都表现出了强大的优势。湿法镍产量 将由目前的增长到以上。 采用两步处理红土镍矿：第一步先将破碎后 的矿石与浓硫酸充分混合、研磨，进行硫化处理； 第二步将混合料浆在用水常压浸出，再 液固分离。镍、钻进入浸出液，铁主要以氧化物 和针铁矿的形式进入渣中引。 浓硫酸硫化一水浸法采用常压酸浸，避免了高 压釜的投资成本，也减少了黄钾铁钒化合物的产 生，适合处

7、理各种类型红土镍矿。 硫化焙烧一水浸工艺 该工艺的原理是将矿石加人硫化剂，在大于 的高温下硫酸化焙烧，使氧化镍转化成为硫 酸盐，球磨后采用水浸出，使镍转人溶液相，而 焙烧过程中铁生成：（。）。，高温下再分解成 氧化铁，浸出时留在渣相引。 酸溶络合浸出法 一些微生物在其生长繁殖过程中能衍生出有 机酸，如柠檬酸、草酸、酒石酸、氨基酸等。凡 能与这些有机酸生成络合物的金属均能被这些微 生物浸出。与自养微生物不同，异养微生物要求 含有机物的培养基。因而培养成本较高，如何得 到廉价代用品是今后重要的研究内容引。 氯化离析一磁选工艺 指在矿石中加入一定量的碳质还原剂（煤或焦 炭）和氯化剂（氯化钠或氯化钙）

8、，在中性或弱还原 性气氛中加热，使有价金属从矿石中氯化挥发，并 同时在炭粒表面还原成为金属颗粒的过程。目的 在于使矿石中呈难选矿物形态存在的有价金属转变 为金属颗粒，随后用选矿的方法富集，产出品位较 高的金属精矿。但对于大部分贫红土镍矿，由于镍 矿中的镍大部分与硅、铁结合成复杂的硅酸镍和铁 酸镍，不宜采用氯化离析一湿式磁选法。王成彦采用 此法处理元江贫氧化镍矿，试验结果为：镍浸出率 大于，钴浸出率大于。 碱熔融法 通过碱熔融反应可以破坏红土镍矿中金属与 硅氧四面体之间形成的极强的化学键，然后采用 水浸或碱浸的方法可得到富含金属的滤渣。此方 法的优点在于最大化利用红土镍矿中的有价元素， 渣量少，

9、并可实现碱的循环利用 。目前该工艺 ）加压酸浸法处理红土镍矿是目前投资的热 点，还原焙烧一氨浸工艺（）和加压酸浸工 艺（）已不同程度地实现了工业化。碱融预 脱硅处理红土镍矿符合环保要求，有利于矿产资 源的综合利用。硫酸堆浸技术因其投资成本低、 生产条件易于控制，更适合处理品位较低的红土 镍矿。细菌浸出将成为红土镍矿湿法冶金具有发 展前景的主要工艺。 ）各种工艺自身也存在一定问题，如传统的硫 酸加压酸浸法一次性投入设备资金大，原料选择范 围较窄，固液废弃物太多，污染环境；酸堆浸还不 成熟，仍处在试验阶段；微生物浸出也存在着微生 物培养成本高、有机酸不能循环等等问题。因此， 进一步完善加压酸浸工艺

10、、开发新的湿法流程、推 进细菌浸出将是未来红土镍矿发展的方向。 考文 刘岩翟玉春王虹镍生产工艺研究进展材料导 报（） 兰兴华从镍红土矿中回收镍的技术进度世界有色金 属（） 张友平，周瑜生。李肇毅。等红土矿资源特点和火法冶金 工艺分析铁合金。（）： 徐庆新红土矿的过去与未来中国有色冶金。 （）：一 李启厚，壬娟刘志宏世界红土镍矿资源开发及其湿法冶 金技术的进展矿产保护与利用。（）： 陈庆根氯化镍矿资源开发与利用现状湿法冶金 （）： 彭容秋主编镍冶金长沙：中南大学出版社。 周晓文张建春。罗仙平从红土镍矿中提取镍的技术研究 现状及展望四川有色金属（）： 赵昌明。翟玉春从红土镍矿中回收镰的工艺研究进展

11、 材料导报综述篇（）： 王虹邓海波路秀峰要有色金属资源一红土镰矿的现 状与开发甘肃冶金。（） 一 李小明唐琳刘仕良红土镰矿处理工艺探讨铁合 金（） 符剑刚。王晖凌天鹰等红土镍矿处理工艺研究现状与 进展铁合金（） 肖安雄美国金属杂志对世界有色金属冶炼厂的调查（第 三部镍红土矿）中国有色冶金（）， 还不成熟，需要更深一步研究。 结语 ）世界镍需求不断增加，而硫化镍矿的资源 日益减少。红土镍矿资源的开发利用将是未来世 李建华，程戚肖志海红土镰矿处理工艺综述漫法 冶金（） 刘岩翟玉春氯化还原法制备镰铁合金粉的研究矿 产综合利用，（） 下转第页 专刊 杨磊，等：某大型铜矿山含铜废石工艺矿物学研究 含铜废

12、石的次生变化 含铜废石最明显的次生变化为裂隙发育，绿 泥石化、高岭石化强烈。含铜废石在剥离、采掘 过程中经过了一次破碎，受应力作用影响，使块 状含铜废石内部原始结构受到破坏，裂隙发育， 渗透性良好，有利于铜的生物浸出。同时，含铜 废石中硬度低、易风化的片状矿物绿泥石、白云 母含量较高，经过长期的风吹日晒粉末化明显， 磨矿成本低，但泥化严重。 含铜废石中铜的回收途径分析 含铜废石中铜含量，主要含铜矿物为 黄铜矿，黄铜矿中铜占含铜废石中总铜的以 上，黄铜矿在空间分布上与黄铁矿关系密切，多 嵌布于黄铁矿附近、边缘，少量被黄铁矿包裹， 同时含铜废石裂隙发育，渗透性良好，有利于铜 的生物浸出。含铜废石综

13、合样粒度分级 产品部分铜含量，低于综合样中 铜含量，可以考虑块状含铜废石通过生物 浸出回收其中的铜。 含铜废石中粉末状部分含量较大，铜有相对 富集趋势，且磨矿成本低，可考虑浮选回收粉末 状含铜废石中的铜。粉末状含铜废石泥化严重， 当泥级部分占时，铜含量。铜的损 失率较高。因此，应慎重考虑选，选择适当的脱 泥比例，尽量减少铜的损失。 小结 ）含铜废石中铜品位，铜矿物以黄铜 矿为主，其次有少量的辉铜矿、蓝辉铜矿、斑铜 矿、铜蓝、孔雀石等。其中黄铜矿占矿物总量的 ，黄铜矿中铜占含铜废石中总铜的 以上。 ）含铜废石中金属硫化物分布不均，常局部 密集呈斑状、斑点状、条带状、浸染状分布。相 对而言，金属硫

14、化物局部富集有利于铜的生物 浸出。 ）含铜废石风化严重，泥级部分含量大，在 破碎后（未经过磨矿）的综合样中泥级 部分含量在以上。由于含铜废石绿泥石化、 高岭石化明显，随着磨矿细度的增加泥级部分含 量会进一步增加，这种现象会对铜的回收带来负 面影响，但预先脱泥必须慎重考虑，尽量减少铜 的损失。 参考文献 王溃潘兆撸翁玲宝，等编著系统矿物学北 京：地质出版社 中国地质科学院矿产所编著金属矿物显微镜鉴定 北京地质出版社。 常丽华陈曼云等编著透明矿物薄片鉴定手册 北京：地质出版社 中国科学院地球化学研究所编著高等地球化学北 京：科学出版杜， 豢来米米未来来豢÷采米鬻亲米素米÷睾睾泰来米米采采豢采米睾来亲素睾睾采睾 （上接第页） 徐敏许茜刘日强