Development of a Combined Flotation and High Pressure Leaching Process for Copper and Nickel Recovery from Mine Tailing

The present study focused on the re-processing of copper and nickel from mine tailings. In this work, recovery of copper and nickel from mine tailing by combined process of flotation and high pressure oxidative leaching were considered. In the first stage, effects of flotation parameters including collector type, collector dosage, and pH and pulp density were examined. The results showed that over 80% copper recovery was achieved under the optimized flotation conditions while nickel recovery was lower than 30% due to its co-ex-istence with gangue minerals of pyrrhotite, pyrite and other clay minerals. In the second stage, key parameters, particularly concentration of sulfuric acid, temperature, pressure and leaching time were investigated to test the leaching efficiency of copper and nickel from the flotation concentrate with high pressure oxidative leaching (HPOL). A comparison was made between the leaching efficiencies of copper and nickel from flotation concentrates and mine tailing.

Leaching behavior of metals from limonitic laterite ore by high pressure acid leaching

The leaching behavior of metals from a nickeliferous limonitic laterite ore was investigated by high pressure acid leaching process for the extraction of nickel and cobalt.The effects of sulfuric acid added,leaching temperature,leaching time and liquid/solid（L/S） ratio on metals extraction were examined.More than 97% Ni,96% Co,93% Mn,95% Mg and less than 1% Fe are extracted under optimum conditions.Analysis of the high pressure acid leaching residue by chemical and XRD analysis indicates that the residual iron and sulfur are mainly present in phases of hematite and alunite,respectively.The high pressure leaching process provides a simple and efficient way for the high recovery of nickel and cobalt from laterite ore,leaving residue as a suitable iron resource.

褐铁型红土镍矿硫酸高压浸出矿物结构变化

菲律宾某矿区典型褐铁型红土镍矿的工艺矿物学分析表明,矿样中主要的矿物为针铁矿、铬尖晶石、石英及其他黏土质矿物,镍、钴主要赋存在铁矿物中。基于矿物特性,选择采用硫酸高压浸出工艺对该矿物进行处理,在100 g矿酸用量29 g、温度250℃、液固比3 mL/g、反应时间30 min的条件下,镍、钴浸出率均超过95%,铁浸出率低于1%,实现了镍、钴的选择性浸出。浸出渣的工艺矿物学分析表明,浸出过程中,原矿中的针铁矿矿相被破坏,赋存在其中的镍、钴被浸出进入溶液,未被浸出的镍、钴赋存于铬尖晶石中,这是镍、钴浸出不完全的主要原因。浸出渣中主要的含硫物相是铝水解生成的明矾石和铁水解夹带的部分硫酸镁等硫酸盐,二者均与铁矿物结合较紧密。

某红土型镍矿中镍钴的赋存状态对其回收的影响

褐铁矿型红土镍矿是一种富含镍、钴、铁的重要资源,综合利用价值巨大。探究红土型镍矿中镍和钴的赋存状态,以深入了解赋存状态对镍和钴回收利用的影响。通过详细的工艺矿物学研究,明确镍和钴主要赋存于褐铁矿、锰的水合氧化物和锰镍矿中,根据该红土型镍矿特征判断最佳冶炼回收方法为高压酸浸工艺。研究为红土型镍矿的资源高效利用提供了重要参考,为相关工业应用和环境保护提供了有益启示。

高铁低品位红土镍矿酸浸工艺研究

研究了用硫酸从印尼某高铁低品位红土镍矿中加压酸浸镍、钴、铁,并探讨了浸出渣中铁品位变化及常压、加压下的浸出动力学。结果表明:在酸矿比260 kg/t、温度250℃(对应水蒸气压力4.0 MPa)、液固体积质量比3/1、搅拌速度300 r/min、粒度100目、反应时间1 h条件下,镍、钴、铁浸出率分别为98.1%、98.3%、4.7%,铁品位可达51.3%;加压和常压下,镍、钴浸出过程均符合界面化学反应控制的收缩核模型,加压下反应活化能分别为116、91 kJ/mol,常压下反应活化能分别为41、53 kJ/mol;常压下主要是针铁矿的浸出,高压下主要是铬铁矿、磁铁矿等矿相的浸出。

红土镍矿高压酸浸技术优化研究

近年来,印度尼西亚掀起高压酸浸项目投资热潮,多个项目已投产或处于规划中。项目一般由中方背景主导,技术成熟,装备可靠,单位投资较低,建设速度较快,运营经验丰富,爬坡期较短,单线产能大,装备国产化趋势明显。高压酸浸(High Pressure Acid Leach,HPAL)技术优化涉及4个重点,一是提高原矿浆浓密底流浓度,二是预热方式优化,三是一段沉镍钴流程优化,四是沉镍钴沉淀剂优化。高压酸浸技术主要有5个发展方向,即尾渣综合利用、关键设备国产化替代、增加高压釜长度、配矿和锰综合回收利用。本文结合近年来红土镍矿高压酸浸技术的发展特点,分析高压酸浸技术优化重点,指出高压酸浸技术发展方向,为新建项目的规划和运营提供有效指导。

红土镍矿两段加压提镍新工艺

采用两段加压新工艺联合处理褐铁矿型红土镍矿和蛇纹石型红土镍矿。推荐一段高压酸浸工艺条件为:酸矿比330 kg/t、温度250℃、矿浆浓度30%、反应时间1 h;推荐二段加压浸出工艺条件为:温度230℃、时间1 h、矿浆浓度35%。一段高压酸浸镍浸出率97.58%,二段蛇纹石镍浸出率83.96%,镍总浸出率93.81%,极大提高了镍资源的利用率;二段加压浸出液铁、铝可降至1 g/L以下,可以减少后续中和工序的用碱量。

镍钴资源及冶炼技术现状

分析了全球镍钴资源分布状况,归纳总结了镍钴冶炼技术现状。近年来,新发现的大型硫化镍钴矿较少,红土镍矿冶炼技术进步比硫化镍矿要快,特别是回转窑—电炉(RKEF)生产镍铁技术和高温高压浸出技术(HPAL)得到推广应用以来,红土镍矿获得大规模开发利用。钴产量主要来源于铜钴矿和红土镍矿湿法冶炼副产的钴,铜钴分离和镍钴富集技术也已得到广泛应用。最后对我国镍钴冶炼技术未来发展趋势进行了预测。

红土镍矿处理工艺的现状及发展方向

介绍了电炉法、鼓风炉法、烧结-高炉还原等火法和氨浸、加压酸浸、常压酸浸等湿法处理红土镍矿的主要工艺特点及其现状,结合红土镍矿的性质及其分布特点分析了几种常用处理方法的优势与不足,探讨了未来处理红土镍矿的工艺发展方向。

低品位碱预处理红土镍矿加压浸出过程

研究了低品位碱预处理红土镍矿在混合酸介质中的加压浸出过程.褐铁型红土镍矿经碱预处理改性后,铁主要以非晶态铁氧化物形态存在,而镍主要以氧化镍形态吸附于非晶态铁氧化物表面.由实验确定的改性红土镍矿加压浸出优化工艺条件为:浸出温度458K、保温时间60min、浸出体系初始酸度2.44mol/L、液固比2mL/g、搅拌转速500r/min.上述工艺具有良好的稳定性,镍与钴浸出率分别保持在95%和80%左右,浸出渣含镍和钴分别低至约0.028%和0.007%,而杂质铁浸出率低至1%左右,有价金属镍、钴与杂质铁分离性能良好.经加压浸出,改性红土镍矿中的铁最终以赤铁矿形式水解沉淀入渣,且浸出渣含铁矿物中几乎不含镍,浸出渣中的铁可进一步回收利用.

刚果(金)水钴矿高压酸浸实验研究

以刚果(金)水钴矿为原料,对其焙烧预处理后,采用高压酸浸方法获取浸出液,考察了硫酸浓度、液固比、浸出时间等因素对浸出过程中主元素及杂质元素浸出率的影响。研究结果表明:在硫酸浓度为0.2 mol/L、液固比为10∶1、浸出时间180 min的条件下,经高压浸出最终可获得钴、铜、镍、铁和镁浸出率分别为92.8%、96.7%、95.3%、2.3%和2.5%的浸出后液,较好实现了原料中高价值元素的高效回收以及与杂质铁、镁的初步分离。

从红土镍矿中回收镍的工艺研究进展

自20世纪80年代中期以来,镍的使用范围广泛,不锈钢一直是镍消耗的主要推动力。随着硫化矿资源的日趋枯竭,红土镍矿将是未来镍的主要来源。根据红土镍矿矿床不同的分层,介绍了不同的处理工艺,归纳起来大致有以下几种,即火法工艺、湿法工艺、氯化离析-磁选、还原硫化焙烧-磁选以及生物浸出等,为红土镍矿在我国的合理利用提供参考。

高硅钴白合金加压浸出工艺研究

在H2SO4体系中,以氧气作为氧化剂,采用加压氧化浸出处理钴白合金。试验结果表明该工艺是可行的。在优化条件下,钴、镍、铜的浸出率分别为Co>98%、Ni>98%、Cu>95%,铁大部分留在了渣中,溶解率小于5%。

高温高压下石墨Ni_(70)Mn_(25)Co_5体系中石墨的层状生长现象与合成金刚石的质量

为了研究石墨Ni_(70)Mn_(25)Co_5体系在高压高温下石墨的变化和金刚石的生长现象,用六面顶压机对交替组装的圆片状石墨和Ni_(70)Mn_(25)Co_5触媒进行高温高压处理及金刚石合成实验。扫描电镜观察结果表明:在触媒中再结晶石墨以片状为主,而类球状石墨由片状石墨的堆积长大形成的;覆盖在金刚石的金属包膜中有大约1μm厚的片状石墨。借助于多功能光学显微镜,观察到金刚石的晶体形态和缺陷特征随合成温度、压力的不同有规律地变化。实验证实了高温高压下石墨Ni_(70)Mn_(25)Co_5体系中石墨和金刚石的层状生长现象,进而提出了预防金刚石宏观缺陷、合成优质金刚石的技术措施。

从废高温镍钴合金中浸出镍和钴的试验研究

研究了采用"苏打焙烧—碱浸出铝、钼—氯气浸出钴、镍、铁等—TBP萃取除铁—中和水解除铬—P204萃取除微量杂质—N235萃取分离镍、钴"工艺处理废高温镍钴合金,重点考察了从废镍钴合金中浸出镍和钴,讨论了苏打焙烧温度和碱浓度对铝、钼浸出率的影响,碱浸渣氯气浸出电位、浸出时间、废合金粒度、添加剂的加入等因素对镍、钴浸出率的影响。试验确定了从废高温镍钴合金中浸出镍、钴的工艺优化条件。综合条件下,镍、钴平均浸出率分别为99.30%和97.67%,浸出渣中镍、钴质量分数平均为0.51%和0.44%。

“双碳”目标下镍资源的综合利用发展趋势

人类面临气候变化的挑战日益严重,“暖战”已在全球范围内打响。我国“双碳”目标提出后,各行业部门纷纷研究制定各自的减排方案。金属矿产行业作为国民经济的重要基础产业,在绿色低碳转型中的挑战和机遇并存。本文重点研究了动力电池重要金属之一的镍,在能源清洁化和动力电池高镍化双重驱动下的综合应用前景。现阶段主要用于不锈钢生产的镍将在绿色低碳转型中逐渐减少,电池级硫酸镍的消费量将快速增长。随着硫化镍矿资源日渐贫乏,红土型镍矿已成为镍的主要来源。目前红土型镍矿主要通过回转窑-电炉等火法冶炼工艺生产镍铁和不锈钢,随着电池级硫酸镍的需求增加,高压酸浸镍湿法冶炼中间品和镍铁转产高冰镍制备硫酸镍或将成为未来红土型镍矿综合利用的发展趋势。

蛇纹石型红土矿常压酸浸实验研究

主要探讨了常压下盐酸对蛇纹石型红土镍矿进行浸出的工艺条件。考察了酸矿比、液固比、反应温度、反应时间等对蛇纹石型红土镍矿浸出的影响。通过实验得出最佳工艺条件:酸矿比为2.5∶1、液固比为5∶1、反应时间为0.5 h、反应温度为100℃。在此条件下镍、钴、铁浸出率分别为100%、100%和90%。

对我国电镍生产工艺的分析与改进研究

对我国电镍生产主要工艺存在的问题进行分析,并提出工艺改进方案。在现有不溶阳极电积精炼工艺基础上,采用常压浸出渣添加焙砂加压选择性浸出固定硫、浸铜后渣电炉还原熔炼、产出的铜镍锍用返液及镍和铜电积的阳极液分段浸出等措施解决现有工艺的内在矛盾和缺陷,提高对原料成分波动的适应性,分阶段集中和提高各有价金属的回收率。

高锰镍钴原料的还原氨浸工艺研究

采用还原氨浸法对高锰氢氧化镍钴原料中的镍钴进行了选择性浸出研究。采用NH3·H2O-NH4HCO3浸出体系,引入水合肼作还原剂,可有效实现镍钴的选择性浸出,原料中的锰不被浸出而富集成为高锰渣。在ρ（CO2）T=35~40 g/L,ρ（NH3）T=110~120 g/L,还原剂85%N2H4·H2O溶液用量为原料中钴元素摩尔含量的2倍,液固比为15 m L/g,室温下浸出3 h,保温陈化2 h的条件下,镍钴浸出率分别达到98.75%和92.71%,约99%的锰进入浸出渣中。

红土镍矿加压酸浸工艺进展

随着硫化镍矿资源的逐渐减少,高效且低成本的开发红土镍矿资源以满足逐渐增加的镍需求有着重要意义。据此,本文首先介绍了红土镍矿的矿物学特性及其加压酸浸工艺的反应机理,并从提高镍浸出率、降低酸耗角度概述了该工艺的影响因素;其次从工业应用角度介绍了该工艺的技术改进,着重介绍了加压酸浸—常压酸浸工艺(HPAL-AL)和非常规介质浸出工艺。