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镍钼矿选择性还原熔炼新工艺
日期:2013-07-19 16:57  点击:116
 镍钼矿为我国特有的一种多金属复杂硫化矿资源,其化学组成以MoS2、NiS2、NiS、FeS2、FeS、SiO2、CaO、Al2O3、P2O5等和大量的有机碳为主,同时含有少量其他的重金属和贵金属等。其中主要元素的含量为:Mo 2%-11%、Ni 2%-7%、Fe 8%-12%、C 10%-15%、S 20%-30%,其余主要为脉石。主要分布在我国南方的贵州、湘西北等地,镍钼矿带长180Km,宽40Km,东北延长到湖北境内,西南延伸到贵州境内。矿体平均厚度0.24-1.5m,其中富矿带0.05-0.12m。其储量巨大,潜在经济价值可观。该镍钼矿的特点是:①作为非传统资源,成分及结构复杂。镍钼矿中镍、钼主要赋存于一种非晶质胶状硫化物中,而其中的碳大多以沥青质和有机质碳的形态存在,选矿富集难;②作为原矿品位极高(钼的开采品位仅0.1%,镍为0.3 %),但直接用来冶炼品位又较低(钼精矿品位为45-50%),传统冶炼工艺难以处理。上述特性长期阻碍着储量巨大的镍钼矿中钼镍等战略有色金属的经济有效的提取。

针对镍钼矿的冶炼,国内研究者提出的冶炼工艺主要分为火法和湿法两类。无论火法还是湿法冶炼工艺,除了钼和镍的回收率问题,所共同面对的最大的难题在于镍钼矿中含量为20%-30%的S的处理问题。

火法冶炼工艺:主要是借鉴传统钼冶金中辉钼矿MoS2的氧化焙烧工艺,即将镍钼矿磨矿后在反射炉或回转窑内焙烧脱硫,使镍钼矿中的主金属转变成相应的金属氧化物,然后配碳后在电炉内还原为镍钼铁合金,或者用NaOH或Na2CO3浸出焙烧料中的钼。

火法冶炼工艺存在的主要问题是:①排放大量的有害气体SO2及温室气体CO2,对于日焙烧100吨镍钼矿的冶炼厂,每天将向大气中排放40-60吨SO2和37-55吨CO2由于SO2烟气中CO2过高,镍钼矿的焙烧烟气无法造硫酸!若采用碱吸收的方法治理SO2,不仅成本高且得到的大量的Na2SO3难以处置;②焙烧料在电炉中还原熔炼镍钼铁合金时,还需加入碳作还原剂,而镍钼矿中本身含有的大量的碳却未能得到有效利用。因此,不仅镍钼矿中的硫和碳未得到有效回收利用,而且严重污染了空气环境;③焙烧料还原熔炼时,得到的粗镍钼铁合金一般含Mo 15%-20%、Ni 8%-10%,但含P>0.6%、含S>1%,无法直接用于炼钢行业,仅能作为进一步提取钼和镍的原料,且后续处理工序繁杂;④焙烧料碱浸出时,钼浸出困难,有时甚至需要进行二次钠化焙烧,钼回收率不高,含镍浸出渣仅能作为提镍的原料,且后续处理工序复杂。因此,现行采用火法冶炼工艺的冶炼厂得到的最终产品主要为钼酸铵,而镍多以镍渣的形式出售。

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