由蛇纹石制取硫酸镍及氧化铁红工艺研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gxhwx
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蛇纹石中除了含有大量的硅、镁外,还含有一定量的镍和铁等,在综合利用其中硅、镁的同时,高效回收其中的镍、铁成分,不仅能有效避免资源的浪费,还能提高生产的整体效益。本实验以云南某地蛇纹石为原料,经硫酸浸取,使其中镁、镍、铁等可溶性组分被浸出,滤液经一步沉淀制得氧化铁红前驱体,对其煅烧制得氧化铁红产品;滤液经二步沉淀可富集镍,再经氨浸提镍、硫酸酸化-碳酸镍转化等工序可制得硫酸镍产品;用X射线衍射(XRD)对原料、中间产物及产品等进行了测试,对蛇纹石酸浸提镍过程动力学进行了研究,并对生产过程所需的设备进行了选型,经济效益进行了估算,对其环保情况进行了分析等。论文获得的主要结果如下:  (1)实验确定的蛇纹石酸浸提镍和铁的最佳工艺条件为:矿粉粒度150μm、硫酸溶液浓度40%,液固比3:1,浸取温度95℃,浸取时间2h,搅拌速度300r/min。该条件下,Ni浸出率达到95.9%,Fe浸出率达到92.9%。X射线衍射(XRD)分析结果表明:硫酸浸取后,蛇纹石中可溶性成分基本被完全浸出,而硅以非晶态二氧化硅形式(SiO2·nH2O)留在滤饼中。  (2)动力学实验结果表明,蛇纹石硫酸浸取提镍过程符合收缩未反应芯模型,其动力学方程式为1-(1-η)1/3=kt,反应频率因子为190.5s-1,表观活化能为48.7kJ/mol,浸出过程受化学反应控制。  (3)实验确定了由蛇纹石制备氧化铁红的最佳工艺条件,在该条件下制得的氧化铁红产品中Fe2O3含量符合国家标准GB/T1863-2008中B级品要求,氧化铁的回收率达到了92.9%。  (4)实验确定了由蛇纹石制备硫酸镍的最佳工艺条件,在该条件下制得的硫酸镍产品中的镍含量符合行业标准HG/T2824-2009一等品的要求,镍的回收率达到了85.7%;  (5)经济效益估算表明:综合利用蛇纹石中有用组分可获得良好的收益。环保分析结果表明:蛇纹石制备硫酸镍和氧化铁红的工艺过程基本无三废产生,生产工艺清洁环保。
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