(絡(luò)參考資料)

　　常見的紅土鎳礦冶煉處理工藝主要有濕法工藝和火法工藝。濕法工藝是使用硫酸、鹽酸或者氨水溶液作為浸出劑，浸出紅土鎳礦中的鎳和鈷金屬離子。常見的濕法處理工藝有高壓酸浸工藝(HPAL)、常壓酸浸工藝(PAL)和氨浸工藝(Caron)。硅鎂質(zhì)型紅土鎳礦中鎂含量高，浸出過程酸耗大，目前較多采用火法工藝處理。常用的紅土鎳礦火法處理工藝有：電爐溶煉、高爐鎳鐵工藝、硫化熔煉等。目前國外大部分采用濕法工藝冶煉紅土鎳礦。

　　美國：新型還原焙燒-氨浸法回收率提高

　　還原焙燒-氨浸工藝又稱為Caron流程，屬于濕法冶煉工藝。其主要流程為：礦石經(jīng)破碎、篩分后在多膛爐或回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行選擇性還原焙燒，還原焙砂用氨-碳酸銨溶液進(jìn)行逆流浸出，經(jīng)濃密機(jī)處理后得到的浸出液經(jīng)凈化、蒸氨后產(chǎn)出碳酸鎳漿料，再經(jīng)回轉(zhuǎn)窯干燥和煅燒后，得到氧化鎳產(chǎn)品，并用磁選法從浸出渣中選出鐵精礦。焙燒過程采用的還原劑主要是煤或還原性氣體，其主要目的是將礦石中的鎳和鈷還原，而三價鐵大部分被還原為磁性的Fe3O4，少數(shù)被還原成金屬鐵。氨浸的主要目的是將焙砂中的鎳和鈷以絡(luò)氨離子的形式進(jìn)入溶液，而鐵、鎂等主要雜質(zhì)仍以單質(zhì)或氧化物的形式留在浸出渣中，從而實(shí)現(xiàn)鎳、鈷與鐵等雜質(zhì)的初步分離。該工藝的優(yōu)點(diǎn)是常壓操作，浸出液雜質(zhì)含量較少，浸出劑中的氨可回收;主要缺點(diǎn)是鎳、鈷回收率較低，鎳的回收率為75%~80%，鈷的回收率低于50%。截止到目前,全球只有少數(shù)幾家工廠采用該法處理紅土鎳礦。

　　為提高鎳、鈷回收率，美國礦物局最近發(fā)展了還原焙燒-氨浸法處理紅土礦回收鎳的新流程，簡稱USBM法。該法的要點(diǎn)在于還原焙燒前加入了黃鐵礦(FeS2)進(jìn)行制粒，還原時用的是純CO。浸出液用LIX64-N作為萃取劑實(shí)現(xiàn)鈷、鎳分離，整個系統(tǒng)為閉路循環(huán)，有效地利用了資源。據(jù)報道，用該法處理含鎳1%、鈷0.2%的紅土礦時，鎳、鈷的回收率分別為90%和85%。若處理含鎳0.53%、鈷0.06%的低品位紅土礦時，鈷的回收率亦能達(dá)到76%。與原來的氨浸工藝相比較，新工藝大大提高了鎳鈷的回收率，降低了過程的能耗。

　　澳大利亞和古巴：硫酸加壓酸浸法回收率高

　　硫酸加壓酸浸工藝適合處理含氧化鎂低的褐鐵礦型紅土礦，此流程最大的優(yōu)勢在于金屬的回收率都能達(dá)到90%以上。該技術(shù)首次用于古巴毛阿灣鎳廠，被稱為A-MAX-PAL技術(shù)。

　　古巴毛阿灣鎳廠采用加壓酸浸法處理低氧化鎂含鎳紅土礦，其是世界上唯一采用高溫高壓直接酸浸紅土礦提取鎳和鈷的工廠。該廠采用的工藝較先進(jìn)，工廠布置較緊湊，占地面積小，廠內(nèi)環(huán)境清潔。

　　該廠處理的含鎳紅土礦如果在常壓和常溫下用硫酸溶液浸出，那么存在于礦石中大量的鐵(該礦含68%氧化鐵)容易進(jìn)入含鎳和鈷的溶液。然而，采用同樣濃度的硫酸溶液，在高溫高壓(246℃，3.6MPa)下浸出，鐵只有少量進(jìn)入溶液中而鎳和鈷的浸出率都超過95%。礦石中堿性氧化物的含量相當(dāng)?shù)停瑹o須消耗大量的硫酸中和礦石中含量高的堿性氧化物。加壓浸出硫酸用量為每噸干精礦量的22.5%，浸出渣含鐵51%，可作為煉鐵原料。浸出液送沉淀高壓釜(118℃～121℃，壓力為1MPa)，通H2S沉淀出鎳、鈷、銅等硫化物沉淀，產(chǎn)出含Ni55%、Co5.9%、Cu1.0%的硫化物精礦，送精煉廠用于進(jìn)一步精煉。

　　由于約70%的紅土礦資源屬于褐鐵礦型，高壓酸浸技術(shù)廣受關(guān)注，在技術(shù)上得到了較多改進(jìn)。從2000年以來，幾家大公司，包括必和必拓、巴西國有礦業(yè)公司(CVRD)、加拿大的鷹橋公司(FalconBridge)等都進(jìn)行了該技術(shù)的開發(fā)研究。必和必拓公司和巴西國有礦業(yè)公司都傾向于用新流程生產(chǎn)混合硫化物或氫氧化物。鷹橋公司采用了兩步溶劑萃取法，鎳從硫酸介質(zhì)轉(zhuǎn)入鹽酸介質(zhì)，然后將溶液高溫水解，得到氧化鎳產(chǎn)品和鹽酸，鹽酸可循環(huán)利用。

　　澳大利亞的莫林莫林(MurrinMurrin)、科斯(Cawse)和布隆(Bulong)3家公司采用加壓酸浸新工藝的紅土礦開發(fā)項目陸續(xù)投產(chǎn)運(yùn)營，引起很大的關(guān)注。這3家企業(yè)采用的酸性加壓浸出技術(shù)與古巴莫奧公司生產(chǎn)中應(yīng)用的工藝相近，只不過用臥式高壓釜取代了莫奧公司的立式高壓釜而已。然而，回收步驟有以下區(qū)別：第一，在Cawse工藝中，混合氫氧化物是從高壓浸出液中沉淀出來的，然后用氨浸出它們，接著再進(jìn)行溶劑萃取和電積;第二，在Bulong工藝中，用H2S從高壓浸出液中沉淀出混合硫化物，然后在有氧條件下浸出硫化物，接著再進(jìn)行溶劑萃取、氫還原、壓片等作業(yè);第三，在Murrin工藝中，直接對高壓浸出液進(jìn)行溶劑萃取和電積。

　　而SGSLakefileld公司研究出一種高壓酸浸方案，其特點(diǎn)為：在高壓釜內(nèi)加入元素硫和氧，就地產(chǎn)生硫酸。這就不必在礦漿進(jìn)入高壓釜前進(jìn)行預(yù)熱，從而顯著節(jié)約了設(shè)備成本。

　　加拿大：鹽酸常壓浸出工藝實(shí)現(xiàn)試劑循環(huán)使用

　　鎳紅土礦鹽酸常壓浸出比較成熟的工藝是加拿大切斯巴爾資源公司(ChesbarResources)開發(fā)的切斯巴爾法-氯化物常壓酸浸工藝。該工藝的主要特點(diǎn)是通過噴霧熱解工藝使浸出劑(鹽酸)和中和劑(氧化鎂)在流程中循環(huán)使用，從而大幅度降低了試劑消耗，廢水排放量也大幅度減少，同時礦石中的鎂得到綜合回收。

　　常壓酸浸法處理紅土鎳礦的一般工藝流程為：對鎳紅土礦先進(jìn)行磨礦和分級處理，將磨細(xì)后的礦漿與洗滌液和酸按一定的比例在加熱的條件下反應(yīng)，使礦石中的鎳浸出進(jìn)入溶液，再采用碳酸鈣進(jìn)行中和處理，過濾進(jìn)行液固分離，得到的浸出液用硫化物做沉淀劑進(jìn)行沉鎳。近年來，國外主要是針對紅土鎳礦中不同礦相在常壓酸浸中的浸出行為進(jìn)行了研究，如針鐵礦相、蛇紋石礦相、蒙脫石礦相等礦相在常壓酸浸過程中的反應(yīng)動力學(xué)和反應(yīng)活性等，得出了一系列相關(guān)的研究成果。有研究采用提高浸出溫度、控制還原電位、加入催化劑鹽、強(qiáng)化礦的前處理、加入硫化劑和預(yù)焙燒等方法強(qiáng)化鎳和鈷的浸出和抑制鐵、鎂等雜質(zhì)金屬的浸出，在減少酸耗的同時提高浸出的選擇性，取得了較好的效果。

　　有實(shí)驗(yàn)室研究了稀鹽酸溶液還原浸出紅土鎳礦的工藝。試驗(yàn)采用抗壞血酸作還原劑，用稀鹽酸浸出低品位鎳紅土礦，在抗壞血酸用量與礦料質(zhì)量比為3：l、浸出溫度為60℃、浸出酸料質(zhì)量比為2：7、固液比為1：4、反應(yīng)時間為l小時的情況下，鎳的浸出率達(dá)到95%，鐵的浸出率也達(dá)到了95%以上。同時，他們對鹽酸直接浸出低品位鎳紅土礦也進(jìn)行了試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，采用鹽酸直接浸出低品位鎳紅土礦，其鎳的浸出率可以達(dá)到90%，而鐵的浸出為55%左右?？梢?，鹽酸常壓浸出工藝雖然鎳的浸出率可以達(dá)到90%以上，但同時礦石中的鐵也被大量浸出，給后續(xù)的浸出液處理工序帶來較大困難。因此，該工藝應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)，還須解決鐵被大量浸出的問題。

　　鹽酸常壓浸出工藝對于褐鐵礦型和腐植土型紅土礦都較適用，因此可簡化采礦方案、增加采礦的經(jīng)濟(jì)性。
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