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碳酸钠碱熔处理褐铁型红土镍矿的热力学分析与实验研究.pdf
第 11 卷第 1 期 过 程 工 程 学 报 Vol.11 No.1 2011 年 2 月 The Chinese Journal of Process Engineering Feb. 2011 碳酸钠碱熔处理褐铁型红土镍矿的热力学分析与实验研究 1,2,3 1,2 1,2 1,2,4 1,2 郭 强 ， 曲景奎 ， 韩冰冰 ， 魏广叶 ， 齐 涛 (1. 湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室，北京 100190 ；2. 中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程院重点实验室，北京 100190 ； 3. 中国科学院研究生院，北京 100190 ；4. 北京科技大学材料科学与工程学院，北京 100083) 摘 要：对 Na CO 碱熔处理褐铁型红土镍矿过程进行了热力学分析和实验研究. 热力学分析表明，在 500∼1500 K， 2 3 针铁矿和三水铝石的分解趋势明显，铬铁矿 FeO⋅Cr O 在高温下分解. 焙烧过程可生成 Na CrO ，并呈 FeO⋅Cr O 2 3 2 4 2 3 Cr O 的顺序，且温度升高，铬的浸出率增大. NaAlO 和硅酸钠的生成反应在高温下自发进行，在 1123∼1273 K，温 2 3 2 度升高，铝、硅的浸出率均呈现增大趋势. 但温度继续升高，已生成的 NaAlO 易与 SiO 发生反应生成铝硅酸钠相， 2 2 导致可溶性铝、硅和钠的损失. 实验得出在 1273 K, 2 h 及碱矿质量比 0.6 的条件下，铬、铝和硅的浸出率分别为 99.7%, 82.8%和 40.4%. 关键词：褐铁型红土镍矿；碳酸钠；热力学分析；碱熔焙烧；浸出 中图分类号：TF815 文献标识码：A 文章编号：1009−606X(2011)01−0072−07 1 前 言 过酸浸工艺温和提取镍、钴金属，同时得到高品位的酸 浸铁渣. 新工艺的流程简图如图 1 所示. 新工艺一方面 世界陆基镍的储量约为 4.7 亿 t ，其中 39.4% 以硫 可降低后续酸浸操作条件，提高镍、钴浸出率，实现红 [1]. 目前世 化镍矿形式存在，60.6% 以红土镍矿形式存在 土镍矿中镍、钴、铬、铁和铝等多组分的综合利用，提 界镍工业生产的镍主要来自硫化镍矿资源，约占总产量 高资源利用率和经济价值，缓解我国对上述战略金属的 的 60%∼65%，其余来自红土镍矿[2]. 因此，从红土矿中
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