高压酸浸技术的应用与推广
高压酸浸(PHAL)工艺处理红土矿产商业化应用始于20世纪50年代末,但直到20世纪90年代末才开始有新厂投入,原因是高压釜技术及溶液处理技术的限制。近年来,新厂的建设也多采用高压酸浸工艺。但由于红土镍矿类型及利用性能的不同,以及各地情况也不一样,特别是干旱地区缺乏淡水,工艺水一般就用地下水。而地下水含有大量的Na+、Mg+、SO2-4、CL-等离子,对浸出化学反应有很大的影响。所以国外研究者对水的盐度及矿类型的影响进行了系列的研究。沙子烘干机Whittington及Johnson等认为,当用海水代替淡水浸出红土镍矿时,当游离酸浓度较高时,镍浸出率提高。但钠离子浓度超过15g/L时,镍浸出率下降,浸出时间增加。Whittington对不同红土镍矿类型进行高压酸浸研究,考察了矿物类型对渣相组成,铁,镁,铝镍浸出的影响。但以上高压酸浸出取红土镍矿的研究,浸出温度均在250~280℃,在此温度下,压力较高,结高压釜要求较高,存在安全隐患,这也是高压酸浸工艺不能广泛用的原因,所以我们针对澳洲“干型”红土镍矿,提出氧压酸浸工艺,即在反应初始充入一定量氧气。使得红土矿能在较低的温度下浸出,而又不降低镍、钴的浸出率。
硫酸反应温度为200℃,反应初始时充冶金化工窑入压力为1MPa的氧气,反应时间为2h。可以看出,当硫酸用量小于30mL时,镍、钴浸出率变化不大,均低于90%。当硫酸用量大于30mL时,镍、钴浸出率增加明显,硫酸用量为40mL时,镍、钴浸出率分别为97.06%和90.26%。而随着硫酸用量的增加,铁的浸出率增加,体系中游离酸含量也随之增加。