关于镍钼矿全湿法浸出工艺分析

暨左成

（浙江特力再生资源有限公司，浙江 嘉兴 314300）

自改革开放以来，人们生活水平不断提高，对于合金钢材料的要求也越来越高，钼和镍两种元素对于提高这种材料的性能有重要的作用。传统的提炼钼和镍的方法不环保还浪费大量的资金，提取率和金属的回收率都不高。为了满足人们对于镍和钼这两种元素的需求，在冶炼技术上有待进一步提高。

1 镍钼矿全湿法浸出工艺

镍钼矿是一种富含多金属的复杂矿物资源，主要分布于我国的贵州以及湖南和湖北的交界处，它含有大量的铂族金属，开发和研究镍钼矿具有重要的经济意义。镍钼矿的形成主要是化学沉淀，在海水的喷气和海底生物的作用下，再加海底上缺氧条件下聚集在一起形成的。

第一，常温氧化浸出。在常压高温或者常温的条件下，加入氧化剂或者浸出剂使镍钼矿发生氧化分解这一过程叫作常温氧化浸出。在浸出的过程中，大多数工艺都采用的是硫酸浸出，目前人们也在研究新的浸出剂[1]。目前浸出工艺常用的浸出剂是弱酸弱碱浸出剂，强酸强碱浸出剂，生物浸出剂等。弱酸氧化浸出的方法是在弱酸的环境下，镍元素是以硫酸镍的形式存在，而钼元素是以钼酸跟的离子形式存在，用萃取剂得到这两种元素。一部分矿石用低浓度的盐酸浸出液比较容易浸出，还有一部分必须用浓度较高的盐酸才能浸出。但是高浓度的盐酸中会含有大量的镁离子和铁离子，对接下来的提取有很大的影响。

第二，加压氧化浸出。加压可以改变在常压下不能发生浸出的矿石使它浸出，加压氧化浸出也有很多不同的方法。如今大部分的工厂都选择采用酸浸工艺的方法。酸浸工艺之所以应用广泛的原因是因为，开采后的大部分矿石没有办法直接冶炼。把矿石磨碎以后，用硫酸浸出液浸出，控制在一定的温度和压强下，使两种元素溶于溶液，对溶液进行萃取，就可以得到两种元素。

第三，生物浸出法。生物浸出法冶金与传统的工艺技术相比，应用不是很广泛。只能处理一些尾矿等。镍钼矿相对于单纯地镍矿或者钼矿来说成分比较复杂。生物浸出的原理是利用微生物的氧化和还原的某种特性。来使矿石中的金属发生氧化还原反映。并且把他们分离。

2 在湿法浸出方面存在的问题

弱碱氧化法的最突出特点是工艺流程短。它的缺点就是回收率太低。对于浸出要求条件控制也很苛刻。如果在高温的环境下，氨水太容易挥发，比较难控制它的浓度。与弱酸的浸出相比，弱酸的回收率很高，高达90%-94%。但是缺点也相对突出，因为浸出剂硫酸的腐蚀性比一般的酸强，这就对设备的质量提出了较高的要求。需要质量好的生产设备，而且对硫酸的需求量很大，成本很高，难以投入到大规模的生产。强酸的浸出液直接萃取出镍钼元素的净化物，与其他元素分离开来。但是问题的存在也是在所难免。举个例子，氯化氢气体也是具有很强的腐蚀性，对人体和设备无形中造成伤害。在水解这一过程中，需要再高温的条件下，但是这些对离子没有任何效果。。

生物浸出的特点就是，操作相对简单，使用设备成本低，不会产生有害气体。最近几年生物浸出工艺备受人类关注。主要的原因是传统上的生物浸出达不到环保局的要求，生物浸出这一方法不会出现这样的情况，更加符合现代人的环保理念。但是问题也很显著，主要体现在需要的是时间长，效率不高等方面。毕竟微生物的生存也是需要一定的条件，它的耐热性差，达不到工艺生产的要求。对环境也由有很强的依赖性。由此可见这种方法受到环境的限制。另一方面，在生物浸出工艺方面适用的菌种较少。可以添加活性剂或者化学用品增加细菌的活性。还可以通过基因工程对现有的基因进行改造，成为更适应于生物湿法浸出工艺的更具活性的新型细菌，总之生物湿法浸出有待进一步研究。

随着科学技术不断进步，加压氧化所用到的仪器设备在不断的改善。能实现在不同情况下的浸出。加压浸出氧化设备的成本很高，由于我国与其他发达国家还有一定的差距，在国内还没有大面积的投入到生产建设上去。但是这种设备对于元素的回收率极高，并且工艺流程短。和弱酸浸出法类似，由于硫酸的酸性较高，并且有很强的腐蚀性，对设备的要求也相应的提升，更加增加了生产的成本。

3 对镍和钼元素浸出各因素的影响

第一，浸出的时间对于浸出的影响。氧化剂和浸出液的比值为4∶1，浸出时用冷水冷却。按照经验，钼元素和捏元素随着时间的延长浸出率也在不断的升高，呈现明显的正相关。

第二，浸出剂的含量对于浸出率的影响。根据实际经验，镍钼矿中的钼元素在一定条件下可以被氧化剂氧化。并且浸出，该过程是典型的放热反应。氧化剂受热后比较容易分解，所以需要控制反应时的温度。

第三，碱的用量和温度对于浸出率的影响。在一定浓度时，浸出率随着碱的用量增加而增大，当碱的浓度达到一定程度时，也就是35g/l 两种元素的浸出率都在百分之九十五以上，之后随着碱用量的增加，浸出率也没有很大的变化。浸出反应是放热放映，氧化剂受热易分解，没有氧化剂浸出反映也不会达到预想的效果。

第四，镍钼矿与氧化剂的比值对浸出率的影响。在氧化剂的浓度，碱的用量一定和温度的控制前提下，对比镍钼矿与氧化剂的比值对浸出率的影响。经过实验分析，设置对照实验，镍钼矿与氧化剂的比值分别为3∶1、4∶1、5∶1、6∶1实验表明，在镍钼矿与氧化剂的比值为3∶1的情况下，镍元素和钼元素的浸出率最高。

综上所述，随着环保理念深入人心，现在的湿法浸出工艺已经取代了传统的火法工艺，不管是从环保问题还是经济成本的问题上考虑，湿法浸出更具优势和主导地位。目前我国与其他国家相比较来说，投入的财力和人力远不如发达国家，所以应当加大投资力度。期待早日研究出一种经济环保的浸出方法。