高壓酸浸技術(shù)的應(yīng)用與推廣
高壓酸浸(PHAL)工藝處理紅土礦產(chǎn)商業(yè)化應(yīng)用始于20世紀(jì)50年代末，但直到20世紀(jì)90年代末才開始有新廠投入，原因是高壓釜技術(shù)及溶液處理技術(shù)的限制。近年來，新廠的建設(shè)也多采用高壓酸浸工藝。但由于紅土鎳礦類型及利用性能的不同，以及各地情況也不一樣，特別是干旱地區(qū)缺乏淡水，工藝水一般就用地下水。而地下水含有大量的Na+、Mg+、SO2-4、CL-等離子，對浸出化學(xué)反應(yīng)有很大的影響。所以國外研究者對水的鹽度及礦類型的影響進(jìn)行了系列的研究。沙子烘干機(jī)Whittington及Johnson等認(rèn)為，當(dāng)用海水代替淡水浸出紅土鎳礦時(shí)，當(dāng)游離酸濃度較高時(shí)，鎳浸出率提高。但鈉離子濃度超過15g/L時(shí)，鎳浸出率下降，浸出時(shí)間增加。Whittington對不同紅土鎳礦類型進(jìn)行高壓酸浸研究，考察了礦物類型對渣相組成，鐵，鎂，鋁鎳浸出的影響。但以上高壓酸浸出取紅土鎳礦的研究，浸出溫度均在250～280℃，在此溫度下，壓力較高，結(jié)高壓釜要求較高，存在安全隱患，這也是高壓酸浸工藝不能廣泛用的原因，所以我們針對澳洲“干型”紅土鎳礦，提出氧壓酸浸工藝，即在反應(yīng)初始充入一定量氧氣。使得紅土礦能在較低的溫度下浸出，而又不降低鎳、鈷的浸出率。
硫酸反應(yīng)溫度為200℃，反應(yīng)初始時(shí)充冶金化工窯入壓力為1MPa的氧氣，反應(yīng)時(shí)間為2h?？梢钥闯?，當(dāng)硫酸用量小于30mL時(shí)，鎳、鈷浸出率變化不大，均低于90%。當(dāng)硫酸用量大于30mL時(shí)，鎳、鈷浸出率增加明顯，硫酸用量為40mL時(shí)，鎳、鈷浸出率分別為97.06%和90.26%。而隨著硫酸用量的增加，鐵的浸出率增加，體系中游離酸含量也隨之增加。