新型还原剂与海洋锰结核还原浸出的研究.docVIP

新型还原剂与海洋锰结核还原浸出的研究 第25卷第1期 2005年02月 矿冶工程 MININGANDM眶TAIJIJllGlCAIENGINEERING V01.25Nol February2OO5 新型还原剂与海洋锰结核还原浸出的研究 魏学锋,田学达,张小云,罗婕,刘树根 (湘潭大学环境工程系,湖南湘潭411105) 摘要:采用一种还原剂BR与锰结核发生反应,再用硫酸浸取有价金属离子.研究了锰结核与还原剂之配料比,还原剂的细度对 还原效果的影响,考察了还原过程中温度和物相的变化;并探讨出合适的浸出液pH值,浸取温度,浸取时问等浸取条件.结果表明 锰结核与还原剂配料比为4:1,还原剂的细度为一0.125mm,浸出液pH值为2.2,无外热浸出35min,锰,铜,钴,镍的浸出率分别达 到98.20%,99.88%,99.9l%,99.95%,铁的浸出率为l8.23%. 关键词:海洋锰结核;还原剂;还原浸出 中图分类号:TF111.13文献标识码:A文章编号:0253—6099(2005)01—0052—04 AStudyOilReductionLeachingofOceanManganeseNodules UsingaNovelReductant WEIXUE—feng.删Xue—da,ZHANGXiao-yun,LUOJie.LIUShu—gen (EnvironmentalEngineeringDepartmentofXiangtanUnivers~y,Xiangtan411105,Hunan,China) Abstract:AportionofmanganesenoduleswastakentoreactwithareductantofBRandwasleachedforvaluablemetalions insulphuricacid.Theratioofthemanganesenoduletothereductantandtheinfluenceofthereductantsizeonthereduction resultwerestudied,aswellasthechangeoftemperatureandeomponentduringthereduction.Inaddition,adiscussionwas madeontheproperleachingconditionssuchaspHvalueofleachliquor,leachingtemperatureandleachingtime.Theresults showthattheleachingratesofmanganese.copper,cobalt,nickelandironare98.20%,99.88%,99.91%,99.95%and 18.23%respectivelytradertheconditionthattheratioofmanganesenoduletoreductantis4:1.thesizeofreductant一0.125 mill,thepHvalueofleachliquorabout2.2,andtheleachingtime35min. Keywords:oceanmanganesenodules;reduetant;reducedleaching 海洋锰结核中,富含锰,铜,钴,镍等有价金属.现 代工业的迅猛发展,对矿产资源数量和种类的要求与 日俱增,陆地上的富矿区逐渐枯竭,而海洋中锰结核储 量巨大,超过3万亿吨.其中锰,铜,钴,镍的储量分别 是陆地储量的4OO,40,1290,328倍.此外.锰结核属 于自生矿物,每年还在不断生长,增加,仅太平洋底每 年就可增长1000万t¨J. 锰结核是以锰铁为主的非晶或微晶复合氧化物, 其中铜,钴,镍不以独立相存在,而是散布于主体矿物 的晶格中.因此,只有首先破坏以Mn02为主的复合 氧化物,才有可能从中回收铜,钴,镍J.迄今,世界各 国提出的各种处理锰结核工艺流程多以还原Mn02为 初始步骤,以破坏锰结核矿物结构,使有价金属被释 放.传统工艺火法熔炼,高温焙烧一氨浸法等,金属回 收率较高,但存在着能耗高,操作条件差,费用偏高,环 境污染严重等问题l7].研究较多的直接还原法,往往 锰结核不能充分利用,酸耗量大,同时还存在污染较严 重等问题l8...直接电解法,生物浸出法等法存在浸 出率不高,工业化难度大等问题ll卜],目前仍处在实 验室研究阶段. 本文采用一种原料来源广.不含毒性元素,且价格 低廉的可再生资源作为基本原料制成一种还原剂BR, 在合适的条件下与锰结核直接反应,使Mn02转化为 MnO,再用硫酸浸取,探索锰结核中有价金属浸出效 果,试图寻找一条新颖的能实现工