湿法冶金处理镍钴镁

一、工艺流程简述

按着浸出工艺的要求对镍钴矿石进行破碎、磨细，然后进行浸出，镍、钴、铜、镁被溶解进入浸出液，杂质铁、硅基本上不被溶解仍留在渣中，通过浸出使目标金属镍、钴、铜、镁与杂质铁、硅等分离，使浸出液得到初步净化，浸出渣经洗涤，一洗液送净化，二洗液、三洗液返回洗渣。浸出液经净化除杂获净化液和净化渣，目标金属保留在溶液中，杂质入渣，通过净化，使目标金属与杂质进一步分离，浸出液纯度进一步提高。控制一定条件，往净化液中加入硫化剂，使硫酸铜转化为不溶于硫酸溶液的硫化铜入沉淀固相，镍、钴、镁不形成硫化沉淀仍留在沉铜母液中。往沉铜母液中加入硫化剂，可溶的镍、钴硫酸盐转化为不溶的硫化物入沉淀固相，硫酸镁不与硫化剂作用，仍留在镍钴母液中。往沉淀镍钴母液中加碳酸氢铵（或碳酸钠）可溶的硫酸镁与碳酸氢铵作用生成不溶的碱式碳酸镁。

简言之，首先进行酸浸出，在浸出过程中，镍、钴矿中镍、钴、镁均被溶解以二价离子状态进入浸出液。杂质铁、二氧化硅不溶或少溶留在浸出渣中，通过酸浸使镍、钴、镁与杂质铁、硅等初步分离，然后将浸出液净化除杂，使镍、钴、镁与杂质分离，纯洁浸出液，往净化液中加入硫化剂，使可溶的镍、钴、硫酸盐转变为不溶解的硫化物入沉淀固相，硫酸镁不与硫化剂作用，仍留在溶液中，通过硫化沉镍、钴，使镍、钴与镁分离，最后在镍、钴沉淀母液中加入碳酸盐，使可溶的硫酸镁转变为不溶的碳酸镁。

采用湿法冶金（或称化学选矿）方法综合回收镍、钴、镁，试验证实是可行的，一般采用酸浸—硫化沉镍钴—碳化沉镁工艺流程。

二、浸出基本原理

      浸出基本原理基于镍、钴、镁硅酸盐中镍、钴、镁能溶解于酸溶液中，浸出主要化学反应为：

H₂（Ni.Mg）SiO₄·H₂O+H₂SO₄=（Ni.Mg）SO₄+H₂SiO₃+H₂O

(Mg.Fe)₃[Si₂O₅](OH)₄+3H₂SO₄=3(Mg.Fe)SO₄+2H₂SiO₃+3H₂O

       1.硫化沉镍钴基本原理

硫化沉镍、钴的基本原理基于可溶镍钴硫酸盐或盐酸盐与硫化剂作用生成不溶的硫化物入沉淀固相，主要化学反应为：

NiSO₄+Na₂S=NiS+Na₂SO₄

NiCl₂+Na₂S=NiCl₂+2NaCl

CoSO₄+Na₂S=CoS+Na₂SO₄

CoCl+Na₂S=CoS+2NaCl

      2.碳化沉镁的基本原理

碳化沉镁的基本原理依据镁硫酸盐与碳酸盐作用，生成不溶的碳酸镁入沉淀固相，主要化学反应为：

MgSO₄+Na₂CO₃=MgCO₃+Na₂SO₄

MgCl₂+Na₂CO₃=MgCO₃+2NaCl

      3.浸出液的净化

浸出液的净化采用氧化中和水解除杂或者黄钾铁矾法除杂均能达到除杂要求，但中和渣中镍钴含量较黄钾铁矾渣高，镍钴在渣中损失较黄钾铁矾法高。浸出液中含铁较低时采用氧化中和水解法除杂，浸出液中含铁较高时，采用黄钾铁矾法除杂。

      4. 硫化沉镍钴

硫化沉镍钴可在室温下弱酸性溶液中进行，获得的化学镍钴（或称钴镍）精矿，可通过调整硫化沉镍、钴条件来调整，化学镍钴矿中镍、钴品位。

       5. 碳化沉镁

碳化沉镁在加温弱碱性溶液中进行，获得的化学菱镁矿。

三、主要试剂消耗
       硫酸（98%）、碳酸钠（工业级）、硫化钠（含Na₂S60%）、石灰 、搅拌、需用电 、 加热。