镍钼矿选择性还原熔炼新工艺研究

镍钼矿属多金属硫化矿，一般含Mo 2%-11%、Ni 2%-7%、Fe 8%-12%、C 10%-15%、S 20%-30%，采用传统焙烧工艺处理时，因SO2烟气中含有大量的CO2而无法制酸，对空气污染严重。.借鉴有色金属硫化矿碱性熔炼技术的原理，在碳酸钠碱性介质中、以镍钼矿自身含有的炭作还原剂、在碳酸钠过量的条件下进行碱性还原熔炼：可使镍钼矿中的钼优先转化为稳定的难以被还原的钼酸钠，并与其他脉石成分一起造渣分离，而镍、铁则被选择性地还原为镍铁合金产品；可使镍钼矿中的硫以Na2S的形态保留于熔渣中而避免了SO2的排放问题；用还原熔炼过程中产生的含CO2炉气对熔渣水浸液进行碳酸化处理并鼓入适量空气，既可回收硫磺和碳酸氢钠，又减少了CO2的排放。还原熔炼过程无有害废气废水排放，利于节能减排。.通过研究碱性还原熔炼各过程的物理化学等基础问题，最终为开发镍钼矿的冶炼新工艺提供技术原型。

镍钼矿是我国独有的一种多金属复杂矿产资源，储量高达9.37万吨。研究表明，镍钼矿中镍和钼主要以嵌布粒度非常细小的无定形硫化物存在，同时伴随有大量的有机碳质。其复杂的矿物学特性大大增加了选矿富集的成本及难度。目前为止，尚无成熟的选矿工艺或者冶炼工艺可高效地提取其中的镍、钼资源。. 本研究的目的是：从镍钼原矿中，直接富集或者提取其中的镍钼资源。通过结合硫化矿的造锍熔炼以及钼的碱性处理工艺，我们提出了碱性造锍熔炼的新工艺。通过该工艺，镍将以冰镍的形式得以富集，钼则被转化为水溶性的钼酸钠留于熔渣中。熔渣中的钼将通过水浸处理得到钼酸盐溶液，通过对溶液的后续除杂、离子交换、结晶处理，将得到最终的钼酸铵产品。对于镍，则可将所得冰镍（镍品位约55%）直接卖于相关的冶炼厂。. 在碱性造锍熔炼过程中，对加料方式、焦炭用量、碱用量等因素进行了考察，结果表明：增加加料次数将增加反应体系的氧势；增加焦炭用量有利于降低渣中镍的残留量；增加碱用量则促进钼转化为钼酸钠，同时改善熔渣的沉降性能。另外，渣型的探索实验表明，该熔炼体系的渣型非常复杂，添加SiO2可有效降低熔渣熔点，增大熔渣与镍锍之间的界面张力，降低Ni3S2在熔渣中的溶解度，减少金属损失。. 对熔渣的浸出实验表明，两段浸出的浸出效果明显优于一段浸出，在浸出温度为90℃，液固比为2:1的条件下，Mo的总浸出率高达99.68%。另外，熔渣的二次浸出液可以有效地浸出新鲜熔渣，且浸出效果几乎不受影响，这说明，两段浸出过程可以有效地循环进行。在最佳条件下（焦炭:矿=12%，碱:矿=60%，SiO2:矿=8%，加料次数为9次），熔渣经水浸之后所得浸出渣中镍、钼的残留量分别仅为0.22%和0.05%（质量分数）。考虑到进入烟气中的钼极易回收，如果只计算浸出渣中镍钼的损失，则镍、钼的回收率分别高达94.63%和99.20%。. 对浸出液进行预除杂—离子交换富集—铵镁盐法深度除P、As—离子交换法深度除W、V之后，可得到合格的钼酸铵料液。含硫废水的治理与碱的回收：采用碳酸钡芒硝转化法对离子交换过程得到的高S废水进行处理，溶液中的S的浓度将由55g/L降为2g/L。最终得到产品硫酸钡和高浓度碳酸钠溶液，该碳酸钠溶液可通过蒸发结晶得到碳酸钠晶体返回碱性熔炼过程。