低品位镍钼矿加钙氧化焙烧试验的研究

詹余福

（贵州华堃矿业股份有限公司，贵州毕节 551700）

低品位镍钼矿加钙氧化焙烧试验的研究

詹余福

（贵州华堃矿业股份有限公司，贵州毕节 551700）

对难选镍钼多金属矿进行了加钙氧化焙烧工艺试验研究。对氧化钙用量、焙烧时间、液固比、浸出温度等条件进行了试验研究，确定了各个因素最佳条件：氧化钙为镍钼矿的35%，焙烧时间2 h，液固比2∶1，浸出温度95℃。钼、镍的浸出率分别高达97%、93%，固硫率65%。

低品位；镍钼矿；氧化钙；硫酸；浸出

镍钼矿为我国独有的多金属复杂矿，主要分布在湘、鄂、渝、黔、川、桂、陕、甘等省区［1］。由于其独特的物理化学性质构成，所以开采及冶金难度特别大，其钼的品位约为3%～6%，镍的品位约2%～5%。镍钼矿主要以碳硫矿存在于碳质页岩中，且嵌布粒度极细，因此采用常规的选矿难以富集。

目前，我国冶炼该镍钼矿的方法主要有氧化焙烧－碱浸、高压酸浸、高压氧氨浸、电炉熔炼等工艺［2］。氧化焙烧中钼的转化率高低直接决定浸出率的高低，由于钼镍存在的特殊性，现在的生产厂家很难将其完全转化。本试验探索性地利用加钙氧化焙烧酸浸的方法，寻找最佳工艺技术条件。

1 试验部分

1.1 矿物特性

镍钼矿为贵州省纳雍县某公司开采的矿，其矿物的主要化学组成见表1。

表1 试样多元素分析结果 %

1.2 试验设备与试剂

试验设备：马弗炉SX2－4－10，增力电磁搅拌装置，电热鼓风干燥箱（101—1型），2 000 mL烧杯，玻璃棒，721型分光光度计，抽滤装置。

实验试剂：工业氧化钙，浓硫酸，蒸馏水。

1.3 工艺流程

工艺流程如图1所示。

1.4 反应机理

镍钼矿加钙氧化焙烧过程的主要化学反应如下：

1.5 试验方法

将镍钼矿磨细至0.147～0.120 mm，称取一定量的镍钼矿，加入一定量的氧化钙混匀后，放进马弗炉在700℃下进行氧化焙烧2 h，焙烧过程炉门微开，保持炉内一定的氧化气氛，其间翻动物料若干次；待氧化焙砂冷却至室温后，加入一定量的浓硫酸拌匀熟化2 h后，放进马弗炉在250℃下进行低温硫酸化焙烧；硫酸化焙烧得到的焙砂再按液固比2∶1在烧杯中加水，95℃下搅拌浸出，控制搅拌速度；浸出结束后料浆真空抽滤，滤渣烘干称量，分别测定滤液和滤渣中钼和镍的含量。

图1 镍钼矿加钙氧化焙烧工艺流程

2 试验结果及讨论

2.1 加钙氧化焙烧及固硫率

加入一定量的氧化钙与镍钼矿混匀下氧化焙烧；氧化焙砂冷却至室温后，加入60 mL浓硫酸拌匀，室温熟化2 h后，在250℃下焙烧2 h；焙烧后的样按液固比2∶1加水，95℃搅拌浸出2 h得到的实验结果见表2。

表2 氧化钙加入量对钼、镍的浸出影响%

由表2可得，钼的浸出率随氧化钙的加入量的增加不断下降，在加入25%的氧化钙时，钼的浸出率达到顶峰为98.8。镍的浸出率随氧化钙加入量的增加而增加，当氧化钙的加入量为镍钼矿的35%左右时，镍浸出率达到最大值93.2%；再增加氧化钙的加入量，镍的浸出率基本保持不变；但当氧化钙的量为50%时，镍的浸出率显著下降。固硫率随氧化钙的加入量不断增加，当氧化钙加入量为35%时，固硫率达到65%，此时，烟气中SO2的最大浓度为1 073 mg／m3，已低于工业废气中SO2的排放标准。此外，若镍钼矿未加CaO氧化焙烧得到的焙砂经硫酸化焙烧后水浸，镍的浸出率最多也只有80%左右［3］。因此，CaO的加入量不仅能有效减少镍钼矿氧化焙烧时对环境造成的污染，而且能显著提高镍的浸出率。之后随氧化钙的增加，固硫率基本保持不变。

2.2 氧化焙烧温度对镍、钼浸出率的影响

加入矿量35%的CaO与镍钼矿粉混匀磨细，在一定温度下氧化焙烧2 h；氧化焙砂冷却至室温后，加入60 mL浓硫酸拌匀，室温熟化2 h后，在250℃下焙烧2 h；焙烧后的样按液固比2∶1加水，95℃搅拌浸出2 h得到的实验结果见表3。

从表3可以看出，在500～700℃的温度区间，镍和钼的浸出率均随着焙烧温度的升高而增大，达到700℃时，钼、镍的浸出率分别为96.4%和93.7%。继续提高焙烧温度，钼的浸出率有所降低，镍浸出率变化不大。实验发现，温度超过750℃物料明显烧结，这不利于钼的氧化，从而导致钼的浸出率下降，所以镍钼矿氧化焙烧温度定为700℃。

2.3 氧化焙烧时间对镍、钼浸出率的影响

加入矿量35%的CaO与镍钼矿粉混匀磨细，在700℃下氧化焙烧一定时间；氧化焙砂冷却至室温后，加入60 mL浓硫酸拌匀，室温熟化2 h后，在250℃下焙烧2 h；焙烧后的样按液固比2∶1加水，95℃搅拌浸出2 h得到的实验结果见表4。

表4 氧化焙烧时间对镍、钼浸出率的影响

从表4可以看出，在0.5～2 h的时间范围内，镍和钼的浸出率都随焙烧时间的延长而增大，当焙烧时间为2 h时，钼和镍的浸出率分别达到97.6%和93.2%，继续延长焙烧时间，钼的浸出率呈下降趋势，镍的浸出率变化不大，所以2 h是最佳的焙烧时间。

3 结 论

1.通过本试验得出最佳氧化焙烧条件：CaO用量35%（比试样），温度700℃，焙烧时间2 h。

2.本次实验表明，加Ca氧化焙烧能将部分硫固化下来，固硫率为65%左右，减少了烟气SO2的排放，也减少了后续处理SO2的负担。

3.低温硫酸化浸出后的浸出液，含钼达15.5 g／L，镍达10.3 g／L。可通过阴离子树脂提钼与镍分离，钼溶液通过除杂、酸沉工序制取高纯钼酸铵产品，镍溶液通过提镍树脂富集镍后制取硫酸产品。

［1］ 何旭初.一种选冶结合的镍钼矿镍、钼分离方法［P］.中国专利：95110744，1996－11－06.

［2］ 李青刚，肖连生，张贵清，等.镍钼矿生产钼酸铵全湿法生产工艺及实践［J］.稀有金属，2007，31（51）：85－89.

［3］ 秦纯.用碳酸钠转化处理黑色页岩分离钼镍的工艺［P］.中国专利：97107568，1998－03－25.

［4］ 伍宏培.钼镍矿的浓酸熟化浸出解聚溶剂萃取［P］.中国专利：88102597，1989－07－12.

［5］ 王志坚.硫酸化焙烧处理镍钼矿的工艺研究［J］.湖南有色金属，2009，25（2）：25－27.

［6］ 邹贵田.用稀酸从钼镍共生矿提取钼和镍盐的方法［P］.中国专利：99114737，2000－09－27.

［7］ 皮关华，徐微，陈白珍，等.从难选镍钼矿中回收钼的研究［J］.湖南有色金属2007，23（l）：9－12.

Research on Oxidized Calcination w ith Ca Test for Low-grade Ni－M o Ore

ZHAN Yu-fu
（Guizhou Huakun Mining Share Co.，Ltd，Bijie551700，China）

Study wasmade on oxidized calcination with Ca test for low-grade Ni－Momineral.The amount of CaO，calcination time，liquid－solid ratio and leaching temperaturewere focused，which determined the best conditionswith CaO amount35%of Ni－Mo mineral，calcination time 2 hours，liquid－solid ratio 2∶1 and leaching temperature 95℃.Leaching ratio of Mo and Ni could reach 97%and 93%respectively，and the sulfer capturing ratio is 65%.

low grade；Ni－Momineral；CaO；sulfuric acid；leach

TF802＋.67

：A

：1003－5540（2014）06－0037－03

2014－09－12

詹余福（1987－），男，助理工程师，主要从事湿法冶炼技术的研究。