镍钼矿湿法冶金研究现状

钼镍矿提钼强化浸出试验研究
钼镍矿是比较重要的矿物资源，具有广泛的应用前景。

随着矿冶行业的发展，人类对矿物资源的开发利用也在不断提升，相应的技术也日趋成熟。

钼镍矿是一种常见的硅酸盐类矿物，具有质地松软、发色灰黑色等特点。

在采矿开发过程中，为了充分利用钼镍矿，提高资源利用率，进行浸出技术的研究是非常有必要的。

浸出技术是一种以溶液的形式从矿物体中提取有价值物质的技术，是建立一个连续的同质溶液系统，以释放矿质物质，进行有价值元素提取的方法。

通过浸出可以实现矿物资源最大限度利用，因此，钼镍矿的浸出技术研究非常重要。

基于以上前景，本研究将着重研究钼镍矿的浸出技术，以期获得有效的浸出方案，有效提高资源利用率。

本研究的主要内容主要包括：首先是基础理论的研究，介绍浸出的基本概念、原理和方法；其次，针对钼镍矿进行了研究，分析了浸出中矿物质的性质，从而为浸出技术提供了依据；随后，对浸出试验进行了采样分析，总结此浸出试验的结果，并介绍了浸出技术的优缺点。

最后，在浸出实验数据的基础上，结合浸出技术的优缺点，采用改进的浸出技术，建立了一套钼镍矿浸出强化技术，满足实际生产要求。

总结起来，本研究提出了一套有效的钼镍矿浸出强化技术，用以提钼。

本研究的实际应用潜力很大，可以有效地提钩钼镍矿中的价值元素，提高矿物资源的利用效率。

以上是关于钼镍矿提钼强化浸出试验研究的研究工作，希望能够
为矿冶行业的发展提供一定的参考价值。

红土镍矿湿法处理现状及研究龙艳【摘要】文章总结了红土镍矿湿法处理现状,即还原焙烧-氨浸法和加压酸浸法.介绍了几种新的红土镍矿湿法处理工艺,包括常压硫酸浸出法、盐酸浸出法、生物浸出法、碱融脱硅法等.碱融脱硅法有利于资源综合利用,硫酸堆浸技术将会有更大的发展空间.【期刊名称】《湖南有色金属》【年(卷),期】2009(025)006【总页数】5页(P24-27,64)【关键词】红土镍矿;湿法处理;现状;研究【作者】龙艳【作者单位】中南大学冶金科学与工程学院,湖南,长沙,410083【正文语种】中文【中图分类】TF803.2镍具有熔点高、耐腐蚀、强磁性等特点，是军事、航天航空、钢铁行业重要的功能材料。

目前，镍主要用于生产不锈钢、高镍合金以及电镀和铸造。

世界陆基镍矿床主要分为两类：一类是硫化镍矿，约占世界镍资源总量的28%；另一类是红土镍矿，约占世界镍储量的72%。

由于镍在红土镍矿中以固溶体存在，难以通过普通的选矿工艺得到显著富集，与处理硫化矿相比存在工艺复杂、物料处理量大、成本较高的问题，因此目前仅 40%的镍产量来自于红土镍矿。

随着硫化镍矿的逐渐消耗以及镍需求的不断增长，开发利用红土镍矿资源显得日益必要［1～3］。

截至 2007年底，我国镍矿资源储量为 839万 t。

其中，红土镍矿约占总量的 10%［4］。

红土镍矿是由含铁镁硅酸盐矿物（如橄榄石、辉石、角闪石）的超镁铁质岩经长期风化变质形成的。

在长期风化过程中，通过抬升和侵蚀作用，风化层的成分发生变化。

上层是褐铁矿类型，主要由铁的氧化物组成，中间为过渡层，下层是硅镁镍矿层［5］。

三种红土镍矿的成分及适宜采用的处理工艺列于表1。

1.1 还原焙烧－氨浸（RRAL）［6，7］还原焙烧－氨浸法的实质是先将矿石干燥脱除一部分自由水，再经回转窑或竖炉进行还原焙烧，最后进行多段常压氨浸。

古巴的尼加罗厂于 1943年首次将还原焙烧－氨浸法用于工业生产。

其主要工艺流程如图 1所示。

红土镍矿湿法冶炼项目可行性分析红土镍矿是指存在于镍铁、镍钴铁等镍矿中的一种镍矿，由于其资源丰富、开采成本低、品位较高等优点，备受关注。

近年来，湿法冶炼技术被广泛应用于红土镍矿的高效回收。

本文将对红土镍矿湿法冶炼项目进行可行性分析。

一、项目背景1.1 项目概述红土镍矿湿法冶炼项目是指铜、镍、钴、铁等多种金属通过湿法冶炼技术，从红土镍矿中进行高效分离和回收的项目。

项目主要包括红土镍矿的选矿、浸出、过滤、萃取、电积等环节。

1.2 项目背景近年来，我国经济和工业的快速发展，对铜、镍、钴等多种金属的需求越来越大。

而红土镍矿具有资源丰富、开采成本低、品位较高等优点，成为了人们追逐的热点。

在这种背景下，湿法冶炼技术被广泛应用于红土镍矿的高效回收。

红土镍矿湿法冶炼项目是对此需要做出的回应。

二、市场分析2.1 产品市场需求红土镍矿湿法冶炼项目的产品主要是铜、镍、钴、铁等多种金属，在电气、机械等行业中拥有广泛的应用。

2.2 市场现状分析目前，我国对铜、镍、钴等多种金属的需求逐年增加，但不少厂家由于资源不足等原因，缺乏成本优势。

而红土镍矿湿法冶炼项目通过高效回收红土镍矿中的多种金属，提高了成本优势，可以在竞争中获得利润。

三、技术分析3.1 工艺流程分析红土镍矿湿法冶炼工艺主要包括选矿、浸出、过滤、萃取、电积等环节。

主要工艺流程如下：（1）原料破碎：将红土镍矿进行粉碎处理，使之达到适宜浸出的状态。

（2）浸出：在一定温度和酸性环境下将红土镍矿浸入浸出槽中进行浸出。

浸出产物称为铸泥，可以回收其中的铜、镍、钴等金属。

（3）过滤：将浸出槽中的铸泥进行压榨、过滤等操作，去除其中杂质，得到浸出液。

（4）萃取：将浸出液进行萃取分离，分离得到纯净的铜、镍、钴等金属。

（5）电积：将萃取得到的金属置于电积槽中，通过电解等方式得到铜、镍、钴等金属。

3.2 技术难点红土镍矿湿法冶炼项目主要技术难点在于浸出和萃取两个环节。

其中，浸出难点在于铜、镍、钴等金属的提取率，萃取难点在于铜、镍、钴等金属的分离度。

有色金属提取冶金技术现状及发展摘要：有色金属是国民经济发展的基础性材料，随着我国经济的快速发展，有色金属需求量日益增长，有色金属提取冶金技术也应随科技发展不断创新。

本文对有色金属提取冶金技术现状及其发展趋势进行了探讨，以期为进一步优化现有的有色金属提取冶金技术提供参考。

关键词：有色金属；提取冶金技术；发展趋势一、有色金属提取冶金技术现状（一）火法冶金技术和湿法冶金技术火法冶金是利用高温从矿石中提取金属或其化合物的冶金过程，其技术历史悠久，是在有色金属冶金工业中，一种高效清洁的方法，适用范围广，处理效果好，常用于提取金属；火法冶金技术的工艺流程主要分为选矿、冶炼和精炼这三大步骤。

火法冶金还可用于从废锌锰干电池、废镍镉电池和镍氢电池等二次电池中回收锌、镍、镉、铜等有价金属。

湿法冶金是冶金领域的重要技术手段之一。

它是将矿石、经选矿富集的精矿或其他原料通过浸出剂转入液相，从而实现金属分离、富集和提取的科学技术，湿法冶金包括浸出、金属富集、溶液净化等流程。

浸出是湿法冶金的重要工序。

在浸出工艺中，不同的浸出剂有其独特应用。

氰化浸出是提取金银的最古老方法。

直接溶于水的硫酸铜等金属用水直接浸出。

铜、镍、钴、锌、磷的氧化物可采用硫酸浸出，黄铜矿可采用盐酸浸出，铌、钽矿可采用氢氟酸浸出，白钨矿、铀矿可采用碳酸钠浸出，铜、镍、钴的硫化物可采用氨水浸出，铜、钴、锰等金属还可采用细菌浸出剂浸出。

湿法冶金中，浸出阶段通常采用的设备有:搪玻璃反应釜、聚丙烯搅拌罐、玻璃钢搅拌罐以及内衬四氟反应釜等。

净化阶段采用的主要设备有板框压滤机、离心机等。

电解阶段采用的主要是电解槽。

浸出工序完成后通常要对浸出液进行净化，浸出液的净化是相对的，净化分离的金属杂质可加以回收作为其他产品加工的原料。

（二）低温碱性熔炼技术相对于传统的火法冶金，低温碱性熔炼具有低温节能、清洁高效的优势。

但与此同时，该工艺有具有火法冶金的特点，近年来，随着资源的复杂化，低温碱性熔炼的优势逐渐凸显，成为一种具有广泛应用前景的技术工艺。

从镍钼矿提钼渣中回收镍的研究的开题报告一、研究背景随着工业发展和科技进步，镍钼矿成为了一种重要的非铁金属矿物资源。

镍钼矿中含有大量的镍、钼元素，同时也含有其他杂质元素。

在镍钼矿的加工过程中，产生的钼酸铵渣中含有大量的钼元素和少量的钼元素。

传统的生产方法主要将钼酸铵渣中的钼元素回收，而往往将渣中的镍资源浪费掉。

因此，对于从镍钼矿提钼渣中回收镍的研究变得十分必要。

二、研究目的和意义本研究主要针对从镍钼矿提钼渣中回收镍的问题进行研究，旨在寻找一种高效、稳定、节能环保的方法，以提高对镍矿资源的利用效率。

三、研究内容和研究方法本研究将分为三个主要部分：1、分析钼酸铵渣中镍的存在状态和镍元素浓度：通过对钼酸铵渣中镍的存在状态和镍元素浓度的分析，确定镍元素的存在状态及其它主要组分。

2、针对钼酸铵渣中镍的提取：采用物理化学分离法、氧化还原法、离子交换法等实验手段对钼酸铵渣中的镍元素进行提取和分离。

3、对比不同方法的提镍效果：采用不同方法提取钼酸铵渣中的镍元素，并对比其提取效果，以确定最佳提取方法。

四、预期成果经过本研究，我们希望获得以下成果：1、确定钼酸铵渣中镍元素的存在状态和浓度。

2、找到一种高效、稳定、节能环保的方法提取钼酸铵渣中的镍元素。

3、并通过对比不同方法的提镍效果，得出最佳提取方法。

五、研究可行性和局限性本研究的可行性较高，目前物理化学分离法、氧化还原法、离子交换法等方法在过去的实践中都取得了一定的成功。

但本研究也存在一些局限，对于提取条件的选择、反应机理的探究、费用成本和环保等问题都需要进一步探究和研究。

六、研究进展和计划本研究已经进入实验研究阶段，将采用物理化学分离法、氧化还原法、离子交换法等实验手段对钼酸铵渣中的镍元素进行提取和分离，并对比不同方法的提镍效果。

计划在6个月内完成实验研究，进一步分析提取条件和机理，探究最佳提取方法。

最终撰写实验报告并发表研究成果。

工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald100DOI：10.16660/ki.1674-098X.2017.29.100湿法冶金的研究进展孙永达(吉林博研新材料有限公司 吉林磐石 132311)摘 要：本研究通过对湿法冶金相关发展和相关流程进行描述，选定了一些相关的新技术进行介绍，从而对湿法冶金的研究进展进行综合的叙述表达，体现了湿法冶金工艺的重要性和可持续性，对湿法冶金技术提出了新的发展措施。

关键词：湿法冶金 新技术 综合叙述中图分类号：TF811 文献标识码：A 文章编号:1674-098X(2017)10(b)-0100-02湿法冶金的发展历程悠久，在冶金工业中有着重要的价值体现，而且潜力巨大，在近些年出现了一些新的湿法冶金技术。

1 湿法冶金的发展历程和价值介绍1.1 湿法冶金的发展历程和相关介绍冶金技术古来有之，古人们很早就发现利用铜盐溶液里的铜能被铁置换这一原理，发明了水法炼铜，它成为湿法冶金术的先驱，在古代很多的书籍上也都或多或少的有相关冶金技术的记载。

湿法冶金刚出现的时候并没有受到太大的重视，只是作为火法冶金的一个辅助手段而存在。

直到第二次世界大战的左右，它的价值逐渐凸显出来，于是才有了现代湿法冶金技术的高速发展,成为冶金学科下的重要二级学科。

湿法冶金虽然是单独的一门学科，却也与其他的学科有着千丝万缕的联系，整个湿法冶金的过程都要应用到化学，矿物学，工程学等等其他学科的知识技术。

现代湿法冶金是化学工程与冶金结合的一个典型例子,包含了现代化学工程的技术原理，这个原理用于强化已有的提取冶金过程和开发新的湿法分离方法与技术，正是由于不同学科间的知识融会贯通,才使得湿法冶金技术得以迅速发展。

湿法冶金就是金属矿物原料在酸性介质或碱性介质的水溶液进行化学处理或使用有机溶剂萃取提取金属组分，再使用水溶液电解等不同方法去除杂质得到纯金属的过程。

中国钼镍矿开发利用的技术现状及前景分析赵中伟;李江涛【摘要】@@ 开发利用含有有价金属镍、钼和丰富的铂族金属及稀土金属的钼镍矿,对我国的国防和国民经济建设都具积极意义.并且符合世界矿物资源的发展趋势(即优质矿产资源日益匮乏),既实现矿业可持续发展,同时对其他低品位矿的综合回收利用也具有一定的参考价值.【期刊名称】《中国金属通报》【年(卷),期】2010(000)029【总页数】3页(P38-40)【作者】赵中伟;李江涛【作者单位】中南大学冶金科学与工程学院;中南大学冶金科学与工程学院【正文语种】中文开发利用含有有价金属镍、钼和丰富的铂族金属及稀土金属的钼镍矿，对我国的国防和国民经济建设都具积极意义。

并且符合世界矿物资源的发展趋势(即优质矿产资源日益匮乏)，既实现矿业可持续发展，同时对其他低品位矿的综合回收利用也具有一定的参考价值。

钼、镍、钒、钨是重要的战略金属，由于其独特的物理和化学性能，成为先进结构材料和功能材料的基体、主要成分或添加物，被广泛应用于国民经济和国防军工等领域。

随着近几十年来对矿产资源的大量需求和大规模开采，全球范围内出现了资源保有储量短缺的局面。

特别近年来我国经济的起飞，供需矛盾加大，钼、钨、钒镍等有色金属价格飙升。

更为严峻的是，我国正处于工业化中期，随着经济的快速发展，未来10～15年对矿产资源的消费需求还会成倍增长。

而我国镍资源的储量只占世界储量的3.7%，探明储量的静态保障年限远不及世界平均水平，长期以来依靠进口才能满足国民经济建设的重大需求，镍资源短缺状况十分严峻；钼、钨优质资源不断地被大量开采和消耗，其保障程度的下降速度也在加快。

因此，开发利用含有有价金属镍、钼和丰富的铂族金属及稀土金属的钼镍矿，对我国的国防和国民经济建设都具有积极意义。

并且符合世界矿物资源的发展趋势(即优质矿产资源日益匮乏)，既实现矿业可持续发展，同时对其他低品位矿的综合回收利用也具有一定的参考价值。

第42卷第4期(总第190期)2023年8月湿法冶金H y d r o m e t a l l u r g y ofC h i n a V o l .42N o .4(S u m.190)A u g.2023镍钼矿氨性体系剪切强化浸出钼的宏观动力学研究杨 平1,唐施阳2,杨建英3,杨建广2(1.深圳市中金岭南有色金属股份有限公司,广东深圳 518024;2.中南大学冶金与环境学院,湖南长沙 410083;3.江西环境工程职业学院,江西赣州 341000)摘要:采用剪切强化氨性浸出工艺处理镍钼矿能同时获得较高的镍㊁钼浸出率,但浸出过程的动力学和机制尚不明确㊂研究了某镍钼矿氨高剪切强化氨浸钼的宏观动力学,并探讨了浸出机制㊂结果表明:镍钼矿高剪切强化氨浸钼的过程更符合D r o z d o v 动力学模型,表观反应速率常数的对数l n k m 与1/T 之间的关系式为l n k m =-4267/T +7.419,表观活化能为35.48k J /m o l ,反应受表面化学反应控制㊂关键词:镍钼矿;剪切强化;氨;浸出;宏观动力学中图分类号:T F 803.21;O 643.12 文献标识码:A 文章编号:1009-2617(2023)04-0372-08D O I :10.13355/j .c n k i .s f y j.2023.04.009收稿日期:2023-03-21基金项目:湖南省高新技术产业科技创新引领计划项目(2021G K 4004);广西重点研发项目(2021A B 26076);湖南省重点研发计划项目(2022G K 2009)㊂第一作者简介:杨平(1978 ),男,博士,主要研究方向为有色金属冶金及资源综合回收㊂通信作者简介:杨建广(1976 ),男,博士,教授,主要研究方向为有色金属湿法冶炼㊂E -m a i l :j i a n g u a n g_y @163.c o m ㊂引用格式:杨平,唐施阳,杨建英,等.镍钼矿氨性体系剪切强化浸出钼的宏观动力学研究[J ].湿法冶金,2023,42(4):372-379.黑色页岩低品位复杂镍钼矿是一种富含镍㊁钼的黑色多金属沉积型页岩㊂镍钼矿分布范围广,有价金属含量较高,具有一定的回收价值[1-2]㊂作为原生矿,镍钼矿中有价金属品位较高,但以氧化物或硫化物形式存在,成分复杂㊂同时,脉石㊁黄铁矿等矿相与有价金属矿物之间互相包裹嵌含,难以分离,采用选矿方式难以实现镍㊁钼的高效分离富集[3-4]㊂目前,镍钼矿的主要处理方式可分为火法-湿法联合冶炼工艺和全湿法工艺㊂火法-湿法联合冶炼工艺通过氧化焙烧 湿法浸出提取有价金属,处理能力强,适应范围广,但会产生有毒有害气体,存在环境污染㊁能耗高等缺点[5-6]㊂全湿法流程通常采用氧压或次氯酸钠浸出,再进行离子交换或溶剂萃取等工序实现有价金属的回收㊂随着能源价格逐渐升高和环保要求愈发严格,全湿法流程逐渐受到重视㊂根据操作环境不同,全湿法工艺又可分为酸性体系和碱性体系:酸性体系因铁的大量浸出,除杂压力较大;碱性体系大多存在硅㊁铝等杂质大量浸出的缺点[7-9]㊂氨性体系是一种碱性体系,因体系存在的游离N H 3能与N i 2+㊁C u 2+㊁Z n2+等离子配位,可选择性浸出有价金属,同时还可使铁㊁铝㊁硅等杂质保留在渣中,是一种较为理想的镍钼矿浸出体系㊂采用氨性体系浸出镍钼矿,镍㊁钼总回收率虽可达85%以上[10-13],但浸出效果仍不十分理想,需通过辅助强化手段提高浸出率㊂剪切强化浸出法是湿法冶金强化技术之一,可有效促进气体在液相中的传质,强化有气相参与的化学反应过程[14]㊂目前,关于剪切浸出动力学已有一些研究[15-16],但针对镍钼矿氨性体系剪切强化浸出钼的动力学研究鲜见报道㊂因此,试验针对贵州遵义地区某镍钼矿,研究了镍钼矿氨性体系剪切强化浸出钼的宏观动力学㊂Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第42卷第4期杨平,等:镍钼矿氨性体系剪切强化浸出钼的宏观动力学研究1试验部分1.1 试验原料㊁试剂及装置试验原料:贵州遵义某镍钼矿,矿石经破碎后过筛㊂镍钼矿石的粒径分布和不同粒径下矿物中钼质量分数见表1,镍钼矿石的主要化学组成见表2㊂采用X -射线衍射仪和扫描电镜表征矿石结构和微观形貌,结果如图1所示㊂表1 镍钼矿石的粒径分布粒径/μm 钼质量分数/%96~1203.3174~963.3048~743.3625~483.34表2 镍钼矿石的主要化学组成%OS iSF eC aM oN iZ n25.9118.7517.7512.804.243.312.401.87图1 镍钼矿石的X R D 图谱(a)及S E M 分析结果(b) 由表1㊁2看出:不同粒径的镍钼矿石中钼质量分数在3.30%~3.36%之间,相差不大;镍钼矿石中的主要元素为硅㊁硫和铁,镍㊁钼元素含量较低㊂由图1(a)看出:镍钼矿石的主要物相为黄铁矿,镍以N i S 形式存在,并未发现钼的衍射特征峰,其原因是钼主要以非晶态胶硫钼矿形式存在㊂由图1(b )看出:镍钼矿石中的颗粒表面光滑㊁结构致密㊁棱角分明,主要为多面体形状和球团状㊂1.2 试剂及设备主要试剂:纯氧(99.99%,长沙鑫湘气体化工有限责任公司)㊁氨水(25%~28%,广东西陇化工股份有限公司),均为A R 级,去离子水为实验室自制㊂主要设备:原子发射光谱仪(I C A P 7400R a d i a l型,美国赛默飞世尔科技公司),X -射线衍射仪(E m p y r e a n2型,荷兰帕纳科公司),扫描电镜(MA I A 3型,捷克泰思肯有限公司),离心机(C e n l e e 20K ,湖南湘立科学仪器有限公司)㊂1.3 试验原理钼在镍钼矿中主要以胶硫钼矿(M o S 2)形式存在,在浸出过程中,被氧化为(N H 4)2M o O 4,与(N H 4)2S O 4赋存于浸出液得以浸出,发生的化学反应方程式为2M o S 2+9O 2+12N H 4O H 2(N H 4)2M o O 4+4(N H 4)2S O 4+6H 2O ㊂(1)1.4 试验装置及方法试验装置主要由氧气瓶㊁气体流量计㊁水浴锅㊁三口烧瓶㊁剪切乳化机和蛇形冷凝管组成,如图2所示㊂其中,剪切乳化机位于三口烧瓶中心处安装,其剪切头距离三口烧瓶底部2c m ㊂由于浸出过程采用常压浸出,为减小浸出过程中水和氨的大量挥发导致数据误差,在三口烧瓶处接入冷凝回流装置㊂1 氧气;2 减压阀;3 气体流量计;4 实验室高剪切乳化机;5 冷凝回流装置;6 三口烧瓶;7 恒温水浴锅㊂图2 试验装置示意㊃373㊃Copyright ©博看网. All Rights Reserved.湿法冶金2023年8月准确称取10g镍钼矿石置于1000m L三口烧瓶中,加入一定浓度氨水500m L,将三口烧瓶置于水浴锅中,控制温度至预设温度,同时将水浴锅磁力搅拌速度设置为450r/m i n㊂氧气经由三口烧瓶侧口通入磁力搅拌子与剪切刀头之间,通入流量为0.2L/m i n,另外,试验开始时接通回流装置的冷却水接口,以防止长时间反应导致浸出液含量减少㊂根据浸出速度快慢程度,在浸出开始后不定时取样,送入离心机,在转速8000r/m i n下离心5m i n后取上清液,用I C P分析测定其中钼浓度,计算钼浸出率㊂计算公式为x=c V Mm vˑ100%㊂(2)式中:x 钼浸出率,%;c 浸出液中钼浓度, m o l/L;V 浸出液体积,L;M 钼摩尔质量, g/m o l;w 镍钼矿石中钼质量分数,%;m 镍钼矿石质量,g㊂2镍钼矿的剪切氨浸机制试验用镍钼矿石为致密且表面光滑的固体颗粒,因此,选用适用于多孔颗粒的动力学模型研究镍钼矿的剪切氨浸机制㊂包括未反应收缩核模型[16-19]㊁E l o v i c h动力学模型[20]和D r o z d o v动力学模型[21-22]㊂2.1未反应收缩核模型未反应收缩核模型将速度控制步骤分为界面化学反应控制㊁外扩散控制㊁内扩散控制㊂根据速率控制步骤的不同,未反应收缩核模型见方程式(3)~(5)㊂界面化学反应控制:1-(1-x)13=k1t;(3)外扩散控制:1-(1-x)23=k2t;(4)内扩散控制:1-23x-(1-x)23=k3t㊂(5)式中:x 钼浸出率,%;k1㊁k2㊁k3 界面化学反应㊁外扩散㊁内扩散控制模型的反应速率常数,m i n-1㊂2.2D r o z d o v动力学模型D r o z d o v动力学模型方程见式(6)㊂浸出过程如符合D r o z d o v动力学模型,说明浸出反应速率先下降后趋于稳定的原因是反应物在浸出前期消耗速率很快导致自阻,1t l n11-x与x t存在线性关系,即拟合曲线斜率为自阻系数β,截距为浸出过程的反应速率常数㊂1t l n11-x-x tβ1=k m㊂(6)式中:t 浸出时间,m i n;x 钼浸出率,%;β1 自阻系数;k m 反应速率常数,m i n-1㊂2.3E l o v i c h动力学模型E l o v i c h动力学模型是在E l o v i c h研究吸附过程的基础上提出的,通常用于吸附过程的动力学研究,如土壤吸附㊁重金属吸附等等;此外,也可用于液-固浸出反应,如硅酸锌(半晶石)在氨溶液中的浸出动力学研究,以及探讨氧化锌矿物在氨-铵盐-水体系中的浸出机制㊂E l o v i c h动力学模型方程见式(7)㊂d x d t=δ0e-βx,(7)积分后得x=1βl n(βδ0+1),(8)当βδ0t远大于1时,式(8)可变形为x=1βl n(βδ0)+1βl n t㊂(9)式中:x 钼浸出率,%;t 浸出时间,m i n;β 常数;δ0 初始反应速率常数,m i n-1㊂3试验结果与讨论3.1不同条件下钼浸出率与浸出时间之间的关系根据本课题组前期研究结果[11],得到采用氨性体系剪切浸出镍钼矿的最佳试验条件为:温度40ħ㊁剪切转速3000r/m i n㊁液固体积质量比50ʒ1㊁氨水浓度2ʒ1㊁矿石粒径-94~74μm㊁氧气流量1L/m i n㊂由于氨水浓度的区间较大(25%~28%),难以精确设置,且考虑到采用体积比作为氨水浓度可使试验操作更为简便,因此试验以体积比作为氨水浓度㊂根据上述最佳试验条件,在氨水远远过量条件下,改变温度㊁剪切转速㊁氨水浓度和粒径,探究镍钼矿氨性体系高剪切宏观浸出动力学㊂不同条件下钼浸出率随浸出时间的变化曲线如图3所示㊂可以看出:温度㊁剪切转速和粒径对浸出效果均有显著影响,而氨水浓度对钼浸出率的影响并不明显㊂因此,可通过适当升高温度㊁提高剪切转速和降低粒径3个方面提高钼浸出效果㊂㊃473㊃Copyright©博看网. All Rights Reserved.第42卷第4期杨平,等:镍钼矿氨性体系剪切强化浸出钼的宏观动力学研究a 温度;b 剪切转速;c 氨水浓度;d粒径㊂图3 不同影响因素下钼浸出率随浸出时间的变化曲线3.2 镍钼矿浸出宏观动力学分析3.2.1 动力学模型的确定采用不同的动力学模型对3.1节所得试验数据进行拟合,收缩核模型中界面化学反应控制模型㊁外扩散控制模型和内扩散控制模型的拟合曲线如图4~6所示㊂D r o z o d v ㊁E l o v i c h 动力学模型的拟合曲线如图7㊁8所示㊂a 温度;b 剪切转速;c 氨水浓度;d粒径㊂图4 界面化学控制模型的拟合曲线㊃573㊃Copyright ©博看网. All Rights Reserved.湿法冶金 2023年8月a 温度;b 剪切转速;c 氨水浓度;d粒径㊂图5外扩散控制模型的拟合曲线a 温度;b 剪切转速;c 氨水浓度;d粒径㊂图6 内扩散控制模型的拟合曲线由图4~6看出:未反应收缩核模型的动力学方程与试验结果的拟合度较差,说明未反应收缩核模型不适用于描述镍钼矿氨性体系剪切浸出过程的动力学特征㊂由图7~8看出:D r o z d o v ㊁E l o v i c h 动力学模型对浸出过程的拟合程度相对较好㊂D r o z d o v ㊁E l o v i c h 动力学模型据能较为准确地描述镍钼矿的氨性体系剪切浸出过程㊂㊃673㊃Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第42卷第4期杨平,等:镍钼矿氨性体系剪切强化浸出钼的宏观动力学研究a 温度;b 剪切转速;c 氨水浓度;d粒径㊂图7 D r o z d o v动力学模型的拟合曲线a 温度;b 剪切转速;c 氨水浓度;d粒径㊂图8 E l o v i c h 动力学模型的拟合曲线3.2 反应表观活化能的计算化学反应表观活化能可反映化学反应过程对温度的依赖性,通常情况下,活化能越大,说明温度对反应速率常数的影响越大;反之则越小㊂用A r r h e n i u s 公式描述化学反应表观速率常数与热力学温度之间的关系,计算反应表观活化能㊂k m =A e-ER T ,(10)两边取对数可得l n k m =l n A -E R T㊂(11)式中:k m 化学反应表观速率常数,m i n -1;A 频率因子,m i n -1;E 表观活化能,k J /m o l ;R 理想气体常数,8.314J /(m o l ㊃K );T 热力学温度,K ㊂㊃773㊃Copyright ©博看网. All Rights Reserved.湿法冶金 2023年8月因D r o z d o v 和E l o v i c h 动力学模型对试验数据的拟合结果均较好,因此,根据D r o z d o v 动力学模型所得参数绘制l n k m 与1/T 之间的关系曲线,根据E l o v i c h 动力学模型所得参数绘制l n δ0与1/T 之间的关系曲线,结果如图9所示㊂可以看出:采用D r o z d o v 动力学模型拟合,l n k m 与1/T 之间的关系为l n k m =-4267/T +7.419,l n k m 与1/T 的拟合程度优于采用E l o v i c h 动力学模型拟合所得初始反应速率常数l n δ0与1/T 的拟合程度㊂因此,试验选用D r o z d o v 动力学模型描述镍钼矿氨性体系剪切浸出的动力学特征㊂经计算得浸出反应的表观活化能为35.48k J /m o l,说明反应过程受化学反应控制㊂采用D r o z d o v 模型对3.1节试验数据进行拟合,结果见表3㊂a D r o z d o v 动力学模型;b E l o v i c h 动力学模型㊂图9 l n k m ㊁l n δ0与1/T 之间的关系曲线表动力学模型拟合参数4 结论通过对镍钼矿氨性体系高剪切浸出钼的宏观动力学进行研究,可得出以下结论:1)钼的浸出过程受温度㊁剪切转速和粒径影响较大,而氨水浓度对钼浸出率影响较低㊂2)采用氨性体系剪切浸出镍钼矿时,钼在浸出过程中的前期浸出率显著高于后期㊂D r o z d o v ㊁E l o v i c h 动力学模型均能较好地拟合动力学试验结果,但D r o z d o v 动力学模型拟合准确度更高,镍钼矿的氨性体系剪切浸出过程可用D r o z d o v 模型描述,即浸出反应速率先下降后趋于稳定的原因是矿石中的钼在浸出前期消耗速率很快导致自阻㊂3)采用D r o z d o v 动力学模型拟合,得l n k m 与1/T 之间的关系式为l n k m =-4267/T +7.419,钼浸出反应表观活化能为35.48k J /m o l ,说明浸出过程受表面化学反应控制㊂参考文献:[1] 孔令湖,邓文兵,尚磊.中国镍矿资源现状与国家级镍矿床实物地质资料筛选[J ].有色金属(矿山部分),2021,73(2):79-86.[2] X U L G ,MA O J W.T r a c e e l e m e n t a n d C -S -F eg e o c h e m i s t r y o f E a r l y C a m b r i a nb l a c k s h a l e s a n d a s s o c i a t e d p o l ym e t a l l i c N i -M os u l f i d ea n d v a n a d i u m m i n e r a l i z a t i o n ,S o u t h C h i n a :i m p l i c a t i o n sf o r p a l e o c e a n i cr e d o x v a r i a t i o n ㊃873㊃Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第42卷第4期杨平,等:镍钼矿氨性体系剪切强化浸出钼的宏观动力学研究[J].O r e G e o l o g y R e v i e w s,2021,135.D O I:10.1016/j.o r e g e o r e v.2021.104210.[3]刘建东,刘三军,潘从辉,等.镍钼矿中胶硫钼矿的赋存状态及浮选试验研究[J].南华大学学报(自然科学版),2019,33(4):27-31.[4]刘建东,孙伟,刘润清,等.镍钼矿中氧化镍和氟磷灰石浮选分离研究及应用[J].矿冶工程,2018,38(5):36-39. [5]陈龙,唐朝波,陈永明,等.高碳镍钼矿碱性还原熔炼-水浸分离与提取镍钼[J].过程工程学报,2018,18(5):981-988.[6]张建飞,刘晨,牟邦,等.钼镍矿强化浸出试验研究[J].湿法冶金,2015,34(3):190-192.[7]朱军,王彦君,李营生.高碳镍钼矿的浸出试验研究[J].矿冶工程,2009,29(2):75-78.[8] WA N G S F,W E I C,D E N G Z G,e t a l.E x t r a c t i o n o fm o l y b d e n u ma n dn i c k e l f r o m N i-M oo r eb yp r e s s u r ea c i d l e a c h i n g[J].T r a n s a c t i o n so fN o n f e r r o u s M e t a l sS o c i e t y o fC h i n a,2013,23(10):3083-3088.[9]白久园,邓志敢,魏昶,等.黑色岩系镍钼矿氧压酸浸过程研究[J].有色金属工程,2017,7(4):49-52.[10]杨建广,汪文超,唐施阳,等.一种镍钼矿全湿法清洁冶炼工艺:201910992551.3[P].2019-10-18.[11]唐施阳.低品位镍钼矿全湿法处理新工艺研究[D].长沙:中南大学,2022.[12]唐施阳,杨建广,南天翔,等.镍钼矿中钼㊁硫清洁回收工艺[J].中国有色金属学报,2022,32(4):1078-1087. 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[22]金会心,李军旗,吴复忠.含稀土磷矿酸解动力学及稀土浸出机理[J].北京科技大学学报,2011,33(9):1071-1078.M a c r o s c o p i cK i n e t i c o f S h e a rE n h a n c e dL e a c h i n g o fM o l y b d e n u mi nA m m o n i a S y s t e mf r o m N i c k e lM o l y b d e n u m O r eY A N GP i n g1,T A N GS h i y a n g2,Y A N GJ i a n y i n g3,Y A N GJ i a n g u a n g2(1.S h e n z h e nZ h o n g j i nL i n g n a nN o n f e m e tC o.,L t d.,S h e n z h e n518024,C h i n a;2.S c h o o l o f M e t a l l u r g y a n dE n v i r o n m e n t,C e n t r a l S o u t hU n i v e r s i t y,C h a n g s h a410083,C h i n a;3.J i a n g x i E n v i r o n m e n t a lE n g i n e e r i n g V o c a t i o n a lC o l l e g e,G a n z h o u341000,C h i n a)A b s t r a c t:T h es h e a re n h a n c e da m m o n i al e a c h i n gp r o c e s sc a no b t a i nh i g h e rn i c k e la n d m o l y b d e n u m l e a c h i n g r a t e s a t t h e s a m e t i m e,b u t t h e k i n e t i c s a n dm e c h a n i s mo f t h e l e a c h i n g p r o c e s s r e m a i n u n c l e a r. T h em a c r o s c o p i ck i n e t i c so fh i g hs h e a re n h a n c e da m m o n i al e a c h i n g o f m o l y b d e n u m f r o m an i c k e l m o l y b d e n u m m i n ew a s s t u d i e d,a n d t h e l e a c h i n g m e c h a n i s m w a sd i s c u s s e d.T h e r e s u l t s s h o wt h a t t h e l e a c h i n gp r o c e s so f m o l y b d e n u m i s m o r ec o n s i s t e n t w i t h D r o z d o v k i n e t i c m o d e l.T h er e l a t i o n s h i p b e t w e e n t h el o g a r i t h m o fa p p a r e n tr e a c t i o nr a t ec o n s t a n tl n k m a n d1/T o f m o l y b d e n u m l e a c h i n g p r o c e s s i sl n k m=-4267/T+7.419.T h ea p p a r e n ta c t i v a t i o ne n e r g y o f m o l y b d e n u m l e a c h i n g i s 35.48k J/m o l,a n d t h e r e a c t i o n i s c o n t r o l l e db y s u r f a c e c h e m i c a l r e a c t i o n.K e y w o r d s:n i c k e lm o l y b d e n u mo r e;s h e a r e n h a n c e m e n t;a m m o n i a;l e a c h i n g;m a c r o s c o p i c k i n e t i c s㊃973㊃Copyright©博看网. 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钼镍矿国内外处理技术现状黑色岩系钼镍矿是我国特有的新型矿产资源，广泛分布于在我国云贵川、湘西以及浙赣地区，钼镍在这类矿中高度富集，总蕴藏量巨大，具有远大开发前景。

在钼镍矿发现后的二十多年时间里，我国地质、选矿和冶金研究人员相继进行了多轮次的不同途径的选冶研究，钼镍矿的提取方法主要有氧化焙烧法和全湿法两大类。

由于钼镍矿中的有价金属钼和镍均以硫化物形态存在，无论是强酸性水溶液还是强碱水溶液都难以溶解这些硫化物，所以无论是氧化焙烧法还是全湿法处理钼镍矿都需先将钼镍矿中的金属硫化物氧化为金属氧化物后，才能将这些金属浸到水溶液中。

钼镍矿提取方法分为以下几种。

（1）氧化焙烧法氧化焙烧法可分为氧化焙烧-（酸、碱或氨）浸出-萃取-提纯工艺；氧化焙烧-挥发钼工艺法和氧化焙烧-制钼镍铁合金或镍钼铁合金流程。

（a）氧化焙烧-（酸、碱或氨）浸出-离子交换提纯工艺钼镍矿在温度600~700 C下焙烧脱硫，其中钼氧化成三氧化钼，镍氧化成氧化镍。

钼、镍在焙烧过程中的化学反应如下：MoS2 + 7/2O2 = MoO3 + 2SO2NiS + 3/2O2 = NiO + SO2焙砂先经过酸浸，其中的镍和锌绝大部分进入酸浸液，大约30%钼也进入酸浸液中，浸出液中的钼以萃取法加以回收，而镍锌则通过沉淀以富集物的形式加以回收；浸出渣中的钼经碱或氨浸、离子交换和酸沉等工序以钼酸铵的形式产出。

（b）氧化焙烧-挥发钼工艺钼镍矿在1200℃左右的炉温下焙烧，硫化钼氧化成MoO3，且呈气相与SO2共同排出，矿石主要杂质-铁则在被氧化成氧化亚铁后与硅质熔剂形成硅酸盐相，并与液态镍（含贵金属）分离，形成炉渣。

液态含贵金属即为高浓度冰镍。

MoO3在淋洗除杂后再通入氨气，使其被还原为MoO2，MoO2进一步通入氢气还原最终得到较纯的钼粉。

冰镍制成阳极，通过电解生产电解镍。

贵金属富集在阳极泥中。

该工艺的优点是能资源利用率高，不足之处是工艺流程冗长，投资费用高，过程能耗高，关键问题的是焙烧产生的低浓度SO2，这种低浓度SO2工业上无法直接制酸，治理成本相当高。

I ndustry development行业发展有色冶金技术的现状与发展研究孙兴波摘要：本文对有色冶金技术的现状和发展进行了深入研究。

有色冶金技术主要应用于矿物资源的提取和分离，包括铜、铝、锌等多种金属的冶炼过程。

目前，有色冶金技术已经取得了一定的进展，但仍然存在一些问题和挑战。

本文在对有色冶金技术发展历程进行系统梳理的基础上，结合现阶段有色冶金技术面临的挑战，探讨了未来发展趋势。

关键词：有色金属；冶金；技术现状；未来发展有色冶金技术是现代工业生产中不可或缺的重要组成部分，广泛应用于有色金属的冶炼与加工领域。

随着全球经济的发展和工业化进程的加速，对有色金属的需求也越来越大，因此，研究有色冶金技术的发展现状和前景，对于推动我国有色金属产业的可持续发展具有重要的意义。

目前，我国有色金属产量已位居世界第一，但与此同时，也面临着能源消耗过高、环境污染严重等问题。

因此，如何实现有色冶金技术的绿色化、高效化和智能化，提高资源利用率和产品质量，降低环境污染和能耗，成为了当前有色冶金技术领域的重要课题。

1 有色冶金概述有色冶金是一门涉及金属提取、分离和加工的复杂技术领域，涵盖了多种金属的生产过程，包括铝、铜、铅、锌、镍、钴、钨、钼、锑、锡等。

这些金属在现代工业和社会生活中发挥着重要作用，广泛应用于建筑、交通、电子、通信、航空航天等领域。

有色冶金工艺流程通常包括矿石开采、破碎、磨矿、选矿、冶炼和精炼等环节。

在矿石开采过程中，通过使用先进的爆破和采矿设备，将含金属元素的矿石从地下开采出来。

接着，通过破碎机和磨粉机将矿石碎裂、研磨成颗粒状，以便后续选矿工艺的处理。

选矿是利用物理和化学方法将金属元素从原矿石中分离出来的过程，包括浮选、磁选、重选等。

冶炼和精炼则是通过高温反应、电解等方法，将金属元素从化合物中还原出来，形成纯度较高的金属产品。

2 有色金属的优势分析我国作为有色金属生产大国，其有色金属工业的发展具有广阔的市场空间、良好的政策环境、丰富的资源优势和产业链协同发展等优势。

镍钼矿生产钼酸铵全湿法生产工艺及实践¹李青刚*,肖连生,张贵清,张启修(中南大学冶金科学与工程学院,湖南长沙410083)摘要:总结了镍钼矿资源在我国的分布及处理方法,经过对镍钼矿的矿物特性的分析和前期的实验结果,提出了六条镍钼矿处理工艺流程,并将全湿法生产工艺应用到工业生产,该工艺主要流程为矿石破碎球磨y次氯酸钠分解y离子交换y净化y结晶y烘干。

工业化结果显示,全湿法生产工艺所得的钼酸铵产品达到了国标MSA-1标准,全流程金属回收率85%以上,吨钼酸铵产品加工成本低于5万元人民币。

该工艺主要优点有友好环境,金属回收率高,流程简单,产品质量好。

关键词:镍钼矿;钼酸铵;次氯酸钠;生产实践中图分类号:TF841.6;TF803.2文献标识码:A文章编号:0258-7076(2007)-0085-05镍钼矿为我国特有的一种多金属复杂矿资源,主要分布在我国贵州遵义、湖南张家界、湖北的都昌、云南和浙江富阳等我国华南地区沉积型镍钼钒多金属矿床及贵金属矿化的主要成矿地带[1~5]。

该矿物除含有有价金属Ni,Mo等外,还含有丰富的铂族金属及稀土金属,是一种多金属复杂矿,具有重要的地质意义和经济意义,其中贵州遵义和湖南西北部的镍钼矿资源以其资源储量大、镍钼及贵金属品位高等特点引起了人们的极大关注。

虽然在20世纪60,70年代地质人员就对上述镍钼矿资源进行了不同程度的勘探工作,但由于该矿物选矿和冶炼难度很大,一直没有理想的选矿和冶炼方法。

陈礼运等[6]进行过该矿物的选矿和氧化浸出研究,结果显示矿物选矿得到30%Mo 矿时回收率小于50%,氧化焙烧后用酸浸出或碱浸,再经过溶剂萃取或离子交换制取钼酸盐,酸浸-萃取方法得到的钼酸产品含Mo仅35%左右,回收率只有65%;碱浸-离子交换方法可得到质量较好的钼酸盐产品,但浸出渣中的Mo含量仍高达1. 0%~1.5%。

何旭初[7]提出了采用机械选矿和低温选择性还原相结合的方法处理含镍2%左右,含钼2%左右的镍钼矿,得到了两种产品,一种为含钼高达11%,含镍为1%左右,另一种为含钼3%左右,含镍达8%的炉料。