蛇紋石中有價組分的綜合回收利用.pdf

1、隨著世界鎳需求量和鎂需求量的不斷增加，以及硫化鎳礦資源的逐漸枯竭，對于氧化鎳礦的開發(fā)顯得尤其重要。蛇紋石中除了含有大量的鎂和硅外，還含有一定量的鎳，因此，對蛇紋石礦中鎳、鎂、硅等有價組分進(jìn)行綜合回收利用具有重要意義。本文采用酸浸工藝從蛇紋石礦中提取氧化鎂、氧化鎳和白炭黑。對浸出過程進(jìn)行了熱力學(xué)和動力學(xué)研究，并系統(tǒng)研究了浸出過程工藝參數(shù)的選擇以及氧化鎂、氧化鎳和白炭黑的回收，從而給出從蛇紋石中提取鎳、鎂和硅資源的最佳工藝。具體工作如下:<

2、br>　　(1)所選用蛇紋石礦進(jìn)行物相分析得出其主晶相是纖蛇紋石Mg3[Si2-xO5](OH)4-4x，此外還含有部分鎂鐵尖晶石(MgFe2O4)和石英(SiO2)。
　　(2)蛇紋石礦硫酸酸浸熱力學(xué)分析，結(jié)果表明，常壓條件下硫酸酸浸提取蛇紋石中的鎳和鎂是可行的。通過單因素實驗給出最佳浸出條件，為液固比12∶1、反應(yīng)時間4.5h、硫酸濃度3.0mol·L-1、浸出溫度70℃、蛇紋石礦粒度-0.074mm。該條件下鎳和鎂的浸出率最

3、高分別為92.42％和93.49％。在優(yōu)化條件的基礎(chǔ)上，研究了浸出過程的動力學(xué)，結(jié)果表明鎳和鎂的浸出過程均受內(nèi)擴(kuò)散控制，通過分析給出鎳和鎂的表觀活化能分別為17.05KJ·mol-1和23.05KJ·mol-1。
　　(3)在除鐵基礎(chǔ)上，以氫氧化鈉為沉淀劑，通過單因素確定了制備氫氧化鎳的工藝條件:反應(yīng)終點pH為9.4-9.6之間、反應(yīng)溫度25℃、反應(yīng)時間10min、煅燒溫度500℃、煅燒時間2.0h，并通過XRD測定分析，證明該粉

4、體為氧化鎳。
　　(4)以碳酸鈉為沉淀劑制備了氧化鎂產(chǎn)品，通過單因素確定了反應(yīng)的最佳條件為反應(yīng)溫度85℃、硫酸鎂與碳酸鈉的物質(zhì)的量之比為1∶1.5、反應(yīng)時間30min、煅燒時間2.0h、煅燒溫度850℃。該條件下制備的氧化鎂進(jìn)行XRD測試和形貌分析，結(jié)果表明氧化鎂產(chǎn)品純度高，晶形好，具有類球形結(jié)構(gòu)。
　　(5)白炭黑的制備。第一階段是二氧化硅的浸出，最佳條件為反應(yīng)溫度80℃、NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)21％、液固比16∶1、反應(yīng)時間2