鎳鉬礦現(xiàn)狀與綜合利用過程研究

張鵬 樊紅凱

摘 ?要：作為重要的戰(zhàn)略金屬，鎳、鉬在鋼鐵、化工等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷提升，國內(nèi)鎳、鉬需求量逐漸增多，進而加大了鎳、鉬資源開發(fā)利用力度。因此，文章主要對鎳鉬礦發(fā)展特征、鎳鉬礦綜合利用現(xiàn)狀進行了分析與探究，以期有效提升鎳鉬礦發(fā)展水平。

關(guān)鍵詞：鎳鉬礦;特征;綜合利用;現(xiàn)狀;焙燒浸出;全濕法;堿法浸出

中圖分類號：TF841.2 ? ?文獻標(biāo)識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2016）03-0172-01

1 ?鎳鉬礦的發(fā)展特征

伴隨社會經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷提升，國內(nèi)鎳、鉬需求量逐年增加，但長期以來我國鎳資源依賴進口，同時，傳統(tǒng)優(yōu)質(zhì)鎳、鉬資源深入開采，將大大降低礦石品位，加重礦石貧化現(xiàn)象?；诖?，鎳鉬礦綜合開發(fā)利用可確保國內(nèi)鎳鉬資源的供給，以此為國民經(jīng)濟發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，并與開發(fā)全球礦物資源趨勢相符。

作為沉積型黑色頁巖礦床，鎳鉬礦是我國獨有的一類多金屬礦物資源，主要在貴州遵義、湖南張家界等華南地區(qū)分布。其中鎳鉬礦資源儲量最大，金屬品位最高的地區(qū)為貴州遵義與湖南西北部。僅貴州遵義黃家灣礦區(qū)內(nèi)就有超過5萬t的鎳鉬儲量，5 220萬t為湖南西北地區(qū)鎳鉬礦內(nèi)鉬儲量，4 515萬t為其鎳儲量。

于大宗低品位來講，選礦分離為其最有效的方式，可富集其內(nèi)有價元素，隨后實施冶煉提取。通常選取2段浮選的模式對鎳鉬礦內(nèi)鎳、鉬進行選礦富集，第一要做好浮選脫碳，隨后進行鎳、鉬富集。陳代雄等鎳鉬礦選礦閉路實驗結(jié)論，見表1，由此得出，選礦后將有效提升鎳的品位，其提升倍數(shù)為1.9，鉬品位提升倍數(shù)為1.8。但在富集的同時，相比一般礦鎳、鉬開采品位邊界值，尾礦內(nèi)鎳、鉬分別多出0.3%、0.1%。孫偉等選取兩段浮選伐對鎳鉬礦內(nèi)鎳、鉬（0.5%到2%含量）進行處理，獲取的鎳鉬混合精礦鎳品位為5%、鉬品位為8%，回收率在75%以上。

2 ?鎳鉬礦的綜合利用現(xiàn)狀

2.1 ?傳統(tǒng)冶金工藝

上世紀(jì)80年代鎳鉬礦工業(yè)開發(fā)利用開始實施，高雜質(zhì)鎳鉬鐵合金可通過一系列處理工藝獲取，如鎳鉬礦、氧化焙燒、礦熱爐還原熔煉等，其中各種元素含量為：8%到20%為MO、4%到10%為Ni、48%到58%為Fe、5%到7%為p、2%到4%為Si。此方式鎳鉬回收率可控制在80%，但不能直接使用其產(chǎn)品（初級產(chǎn)品），必須對鉬分離提純加工。但此類傳統(tǒng)工藝存在諸多缺陷，如較低金屬回收率、較差產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)時還會出現(xiàn)有害氣體（二氧化硫）等。

為此，必須提升鎳鉬礦開發(fā)利用技術(shù)水平，選取新技術(shù)、新工藝，提升回收率。

2.2 ?鎳鉬礦冶煉處理

焙燒與全濕法為現(xiàn)階段鎳鉬礦冶煉的主要處理方式?？蛇x取還原熔煉的方法進行焙燒后鎳鉬礦鎳鉬鐵合金的生產(chǎn)制作，但此工藝只能獲取非標(biāo)準(zhǔn)鎳鉬合金，其中6%～16%為鉬含量、4%～8%為鎳含量。也可通過焙砂浸出含有價金屬浸出液。無論選取焙燒或直接浸出方式，都可選取離子交換與萃取等方法對浸出后含有價金屬浸出液實施富集除雜作業(yè)，只有這樣才能確保產(chǎn)品具備較高質(zhì)量。

2.2.1 ?焙燒浸出

硫化物為鎳鉬礦和輝鉬礦內(nèi)鉬存在的主要形式，以此可對輝鉬礦等鉬提取方式加以借鑒。因此可選取直接氧化焙燒、鈉化焙燒、鈣化等方式進行焙燒浸出。通過鈉化焙燒可將鉬進行易溶鉬酸鈉轉(zhuǎn)換而焙燒脫硫、鈉化焙燒及水浸體鉬流程。利用碳酸鈉增添的方式，對焙燒時形成的難溶鉬酸鹽焙燒脫硫、碳酸鈉氫氧化鈉一起浸出流程加以強化。

以上方式具有較高鉬浸出率，但鉬提取后，于鎳渣而言，無法向鹽酸、硝酸等溶解，進而降低利用率。為此，可按照王明玉等選取的焙燒浸出工藝，如鈣化焙燒—硫酸熟化—水浸方式，在對鎳鉬礦原礦5.42%Mo與3.01%Ni進行處理時，兩者浸出率較高，分別為97.23%Mo、93.16%Ni。

其具體工作流程如下：

鎳鉬礦磨碎現(xiàn)狀下需進行原礦質(zhì)量相同CaO（36%）添加，并進行均勻混合，焙燒溫度為700 ℃、時間為2 h，隨后進行濃硫酸的添加，并做好熟化工作，溫度為240 ℃、時間為2 h，同時做好熟化礦水浸工作，98 ℃為水浸作業(yè)溫度，2 h為其時間，2：1為液固比例。

2.2.2 ?全濕法

全濕法冶煉是指將特定氧化劑、浸出劑添加到鎳鉬礦原礦內(nèi)，以此將鎳、鉬直接浸出冶金的過程。按照浸出劑選取，可進行酸、堿法兩類浸出工藝的劃分。

第一，酸法浸出是指酸性介質(zhì)內(nèi)利用氧化劑摻加方法，確保鎳鉬礦內(nèi)鉬以鉬氧陽離子、絡(luò)合離子的形式融入溶液內(nèi)，其中進入溶液的金屬成分包括Ni＼Fe。HNO3等為酸法浸出選取的主要氧化劑。

該方式的優(yōu)勢在于較高有價金屬浸出效率、可進行多種元素浸出、工藝與流程較為簡單;

其缺點為必須加入大量氧化劑、有害氣體產(chǎn)生、凈化分離難度大等。

王彥君等提出了高碳鎳鉬礦原礦直接浸出的方式硝酸—硫酸體系工藝。在浸出條件一定的狀況下，酸浸渣浸出后可通過堿液進行再次浸出，可確保原礦內(nèi)鉬具有90%的浸出率。其具體條件如下：硝酸為35%、硫酸為10%、70 ℃為浸出溫度、1.5 h為浸出時間等，見表2。

如酸性浸出法內(nèi)具有較高雜質(zhì)含量，特別是鐵，可選取離子沉淀法對有價金屬進行凈化回收。

第二，堿法浸出是指堿性介質(zhì)內(nèi)利用氧化劑添加方式，可將鎳鉬原礦內(nèi)Mo進行MoO■■氧化，并進入溶液，浸出渣內(nèi)可進入相應(yīng)金屬Fe、Ni等，浸出渣可進行鎳鐵冶煉或再次浸出。次氯酸鈉等為堿法浸出所需的氧化劑。

此方式浸出的特點為較高鉬浸出率、進而達到分離鎳鉬的目標(biāo)，可分2段進行鎳鉬進行提取，試劑具有較大消耗量及較高成本。為解決氧化劑成本高等問題，可選取以非晶質(zhì)碳硫化鉬形式作為鎳鉬礦內(nèi)鉬的存在方式，其具有較高反應(yīng)活性，通過空氣、氧氣等獲取良好的浸出效果，其優(yōu)勢為污染低、成本低。彭建蓉等提出由鎳鉬礦內(nèi)直接加壓氧化堿浸出提取鉬的方式。

該方式鉬浸出效果良好，但鎳鉬礦具有較小粒度，將對磨礦成本進行大大增加，可通過高壓設(shè)備對含量不高鎳鉬的鎳鉬礦原礦進行直接處理，其具有較低處理效率、較高生產(chǎn)成本。

3 ?結(jié) ?語

綜上所述，隨著社會經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷提升與科學(xué)技術(shù)的快速進步，我國礦業(yè)資源開發(fā)利用水平也得到了極大的提升。鎳鉬礦作為我國礦業(yè)資源的重要組成部分，因其自身特點，在開發(fā)利用過程中還存在諸多問題，為此，本文通過鎳鉬礦綜合利用現(xiàn)狀分析，對其冶煉處理工藝進行了研究，為降低生產(chǎn)成本，推動整個鎳鉬礦事業(yè)發(fā)展提供強有力的依據(jù)。

參考文獻：

[1] 陳許玲，王海波，甘敏，等.低品位鉬精礦石灰焙燒-酸浸提取鉬[J].中國 ? 有色金屬學(xué)報，2015，（10）.