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从低品位硫化镍矿生物浸出液中分离回收铜钴镍

王福兴  
【摘要】:针对生物浸出液中铁及其它杂质含量高而有价金属浓度低的情况,研究了吉林白山低品位硫化铜、镍、钴矿生物浸出液在低温低pH值条件下除杂以及将生物浸出液中铜、镍、钴的净化、富集与分离;本文考察了选取N235+TBP为萃取剂萃取除铁和黄钠铁矾法除铁的效果对比,采用M5774萃取分离铜以及Cyanex272萃取分离钴,论文的主要研究内容与创新成果如下: (1)以M5774为萃取剂,260#煤油为稀释剂,在浸出液初始pH=2,相比O/A=0.3,时间5min,震荡强度200rpm,静置分相30min条件下,铜的萃取率达到99.39%,而铁的萃取率仅为0.74%;以硫酸为反萃剂,在硫酸浓度200g/L,相比O/A=1,时间4min,震荡强度200rpm,静置分相30min条件下,铜的反萃取率达到99 10%。 (2)低温黄钠铁矾法除杂,在45℃,pH=2.5,Na2CO3浓度50g/L,转速300rpm,时间4h, H2O2用量为5%(v/v)的条件下,对提铜后浸出液进行除杂,铁的去除率达到99%,溶液中剩余铁浓度为14mg/L,达到净化要求。 (3)在P204体积浓度40%,皂化率66.7%,pH值2.5,相比(O/A=1/2),萃取时间5min,震荡强度225rpm条件下,P204对除铁后液中剩余杂质进行深度除杂后溶液中杂质含量完全达到镍钴净化标准。 (4)以Cyanex272为萃取剂,260#煤油为稀释剂,在浸出液初始pH=3.5,相比O/A=1/8,时间3min,震荡强度200rpm,静置分相30min条件下,钴的萃取率达到99.12%,镍的萃取率仅为2%;以硫酸为反萃取剂,在硫酸浓度200g/L,相比O/A=1,时间5min,震荡强度225rpm,静置分相30min条件下,钴的反萃取率达到97.8%。 (5) N235-TBP体系萃铁的速率很快,料液初始pH和相比(O/A)对铁的萃取率影响很大而对镍钴萃取影响较小,对于含铁10 g·L-1、镍2.23g·L-1、钴1.3g·L-1的合成料液,当有机相为35%N235-10%TBP-磺化煤油,相比(O/A)为1:1.5,料液初始pH为1.1,接触时间为4min时,铁的萃取率为90%,镍的损失率为2.8%,钴的损失率为3.3%,铁、镍的分离系数(βFe/Ni)达到312,铁、钴的分离系数(βFe/Co)达到265;经过三级错流萃取后的硫酸盐溶液体系中萃余液含铁低于0.02 g·L-1,铁的总萃取率接近99.8%,镍的损失率为4.4%,钴的损失率为5.7%,铁与镍钴基本完全分离。 与传统的分离工艺相比,本文首先提取浸出液中的铜,然后利用黄钠铁矾法除铁,具有较好的铜回收效果,同时避免了先进行黄钠铁矾除铁工序再分离铜而导致沉矾过程的铜的损失;黄钠铁矾法除铁是在低温(45℃)条件下进行的,除铁深度和渣的过滤性能都非常好,并且除铁过程镍钴的损失率较低,与传统高温条件下相比降低了能耗;Cyanex272提取浸出液的钴效果很好,实现低品位硫化矿生物浸出液中铜、镍、钻分离与回收。


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