氢氧化镍硫酸浸出试验研究与应用

耿文杰(金川集团股份有限公司镍冶炼厂， 甘肃 金昌 737100)

氢氧化镍硫酸浸出试验研究与应用

耿文杰(金川集团股份有限公司镍冶炼厂， 甘肃 金昌 737100)

金川集团股份有限公司的一条硫酸体系处理氢氧化镍生产线，因酸溶过程中镍浸出率一直比较低，为此技术人员开展了氢氧化镍硫酸浸出控制参数细化研究，探索、解决制约氢氧化镍浸出率提高的因素，为工业生产提供可靠的技术支持。试验结果表明：在酸溶阶段控制液固比为2∶1，温度80℃，浸出终点pH值1.0，按照一定比例加入无水亚硫酸钠时镍浸出率可以达到92.6%—95.1%。

氢氧化镍；硫酸浸出；无水亚硫酸钠

0 引言

目前全球已探明的镍储量约为1.6亿吨，其中硫化矿约占30%，红土镍矿约占70%。随着世界经济的发展，镍的需求不断增长。近年来，世界范围内没有新增较大硫化镍矿资源，全球镍资源的开发重点都瞄准了占世界镍资源60%的红土矿镍矿，近几年原生镍的增量主要来自红土矿的开发利用。

随着硫化镍矿资源逐步减少，大量的红土矿中间产品氢氧化镍钴物料成为公司采购的镍原料之一。近年来，金川集团股份有限公司开展了红土矿中间产品—氢氧化镍原料处理工艺的研究，并在试验研究的基础上建成了一条硫酸浸出氢氧化镍生产线。但因镍浸出率一直比较低，为此技术人员开展了氢氧化镍硫酸浸出控制参数细化研究，探索、解决制约氢氧化镍浸出率提高的因素，为工业生产提供可靠的技术支持。

1 试验原料及方法

2.1 试验原料

表1 氢氧化镍原料成份表(%)

2.2 试验方法

浸出试验在5000ml的烧杯中进行，每次称取1000g的氢氧化镍原料加入烧杯中，进行浆化—硫酸浸出试验。采用正交试验方法确定酸溶最佳条件，指导实际生产。浸出过程对比加与不加无水亚硫酸钠浸出率的变化。

2 试验机理

该生产线工业生产过程中使用硫酸浸出氢氧化镍原料，控制反应时间2h,终点pH值1.0，但达到反应终点时酸溶液中有大量黒渣，镍浸出率在90%左右。主要原因是氢氧化镍物料在露天情况下堆存，部分物料被氧化，加入硫酸过程中无法溶解进入溶液中。为实现浸出率的提高，通过加入还原剂探索可行性。

活化浸出过程的主要化学反应如下：

3 试验数据及分析

试验人员已完成酸溶正交试验及最佳条件验证试验，试验数据及分析见下表，并做了验证试验，绘制终点pH值对镍浸出率的影响。

通过本次正交试验，可看出试验中试验5的效果最好，镍浸出率为97.77%，即酸溶试验条件为80℃、pH1.0、Na2SO330ml、浸出时间3h。经过极差R的计算可得理论最佳试验条件为85℃、pH1.0、Na2SO330ml、浸出时间2h时，能达到最佳的酸溶条件。

为了验证试验条件的准确性，在保证其他变量不变的情况下，对单一条件进行验证，得出以下结论：

表2 酸溶阶段浸出终点pH的影响

表3 酸溶阶段Na2SO3的加入量对浸出的影响

4 试验结果与讨论

(1)高氢氧化镍浸出率试验中，在控制液固比为2:1时，通过正交试验找出理论最佳试验条件为85℃、pH1.0、Na2SO330ml、浸出时间2h。

(2)对比加与不加无水亚硫酸钠对酸溶液镍浸出率的影响发现：按照一定比例加入无水亚硫酸钠时，镍浸出率达到92.6%～99%，而不加无水亚硫酸钠镍浸出率仅为81%。结果表明酸溶过程加入无水亚硫酸钠还原浸出能达到提高镍浸出率的目的。

[1]刘立泉,张昭.用二氧化硫浸出软锰矿制备的硫酸锰产品的净化、结晶研究[J].湿法冶金，2000,(3)：31-34.

[2]刘立泉,戴晖,张醒.二氧化硫程出软锰矿的动力学研究[J]．湿法冶金，1999,(1) ：34-39.

[3]余建民,毕向光,李权亚.硫酸钠在稀贵金属冶金中的应用[J]．黄金，2014,(1) ：48-51.

耿文杰，男，中共党员，2007年毕业于南昌大学应用化学专业。大学本科，化学工程工程师。