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1、阜康冶煉廠鎳生產(chǎn)工藝簡介及借鑒探討金川公司第二冶煉廠李繼斌【摘要】針對(duì)于金川公司鎳生產(chǎn)所用的傳統(tǒng)工藝流程，文章提出了部分合理借鑒應(yīng)用阜康冶煉廠工藝，以優(yōu)化現(xiàn)有流程、合理平衡生產(chǎn)、降低生產(chǎn)成本的幾點(diǎn)探討意見。關(guān)鍵詞：鎳硫酸浸出電積0前言由于高鎳锍濕法精煉工藝具有流程短、浸出劑可循環(huán)使用，便于集中控制、環(huán)境保護(hù)好和生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)，致使于近20年來，國外發(fā)達(dá)國家各鎳廠根據(jù)資源、原料和環(huán)境等條件，采取了硫酸浸出—電積法、氯化精煉法等高鎳锍的精煉工藝，開始逐步取代傳統(tǒng)的可溶陽極電解精煉工藝。我國最主要的鎳資源是硫化礦，國內(nèi)鎳廠高鎳锍的精煉工藝大多以傳統(tǒng)的高锍磨浮—硫化鎳陽極電
2、解精煉工藝為主。阜康冶煉廠是我國首家采用硫酸浸出—黑鎳除鈷—電積流程從高鎳锍生產(chǎn)金屬鎳的工廠，其工藝借鑒了北京礦冶研究總院1983年為金川公司金屬化高冰鎳提鎳濕法工藝所做的試驗(yàn)研究工作的成果，處理的原料為喀拉通克鎳礦，年生產(chǎn)能力為2000t電解鎳，自1993年投入使用以來，工藝暢通，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)基本正常。1阜康冶煉廠生產(chǎn)工藝1.1工藝概述6阜康冶煉廠采用一段常壓、一段加壓的兩級(jí)逆流浸出工藝，將銅、鐵、貴金屬抑制于浸出渣中，鎳鈷被選擇性浸出進(jìn)入溶液，凈化作業(yè)采用較簡單的NiOOH（黑鎳）除鈷法，凈化后的浸出液用電解沉積法產(chǎn)出金屬鎳。該工藝金屬回收率高，又因減少了銅鎳高锍緩冷
3、、磨浮、熔煉等過程，所以流程短、建廠投資?。还に囘^程中無有害氣體的使用和產(chǎn)生，有利于環(huán)境保護(hù)；生產(chǎn)中電解液的循環(huán)量少、槽電壓低、試劑用量較少，比鎳的硫化物電解的試劑消耗及能耗均低。1.2浸出工序喀拉通克銅鎳礦生產(chǎn)的水淬金屬化高鎳锍，細(xì)度為0.2～0.3mm，在磨浸車間經(jīng)兩段球磨機(jī)濕磨、分級(jí)、脫水及過濾后，得到粒度為-325目（-0.045mm）>95%，含水8%~10%的高鎳锍濾餅，其主要成份為Ni30%~32%，Cu47%~50%，Co0.16％～0.34％，S16%。濾餅漿化后泵入8個(gè)2350mm×3000mm的機(jī)械攪拌常壓浸出槽，浸出溫度約為70℃，常壓浸出后的
4、礦漿經(jīng)固液分離后，浸出渣經(jīng)漿化后用高壓隔膜泵送入加壓釜進(jìn)行加壓浸出。加壓浸出產(chǎn)生的渣幾乎富集了礦石中全部的銅和鉑族金屬。常壓浸出產(chǎn)生的成品液送至黑鎳除鈷工序，除鈷后液進(jìn)入電積系統(tǒng)。銅渣及所含的鉑族金屬和除鈷渣另行處理。投產(chǎn)以來工藝流程基本暢通，主要設(shè)備壓力釜、高壓泵、換熱器等運(yùn)轉(zhuǎn)正常，運(yùn)行成本逐年下降。浸出工序所使用的2600mm×9000mm臥式四重垂直軸攪拌壓力釜，為隴西有色冶金機(jī)械廠生產(chǎn)。釜體放置于兩個(gè)鞍式支座上，其中一個(gè)為活動(dòng)支座，以適應(yīng)釜體冷熱變化的需要。釜體分為4隔，從進(jìn)料端到出料端隔板高度依次遞減50mm。隔室內(nèi)安裝有鈦制的壓縮空氣管和蛇型盤管用來調(diào)節(jié)釜
5、內(nèi)溫度，采用復(fù)合防腐襯里，鋼板內(nèi)壁搪鉛再襯兩層耐酸磚，用來防腐蝕和耐磨。每個(gè)隔室的中央裝有攪拌裝置，釜體與攪拌軸之間的密封采用機(jī)械密封，密封液為軟化水，強(qiáng)制循環(huán)，由密封液加壓裝置供給，加壓裝置利用氮?dú)饧訅?，通過直徑25mm不銹鋼增壓泵將密封液打到機(jī)械密封中去。由于加壓釜工作溫度高，為了延長機(jī)械密封的壽命，降低因磨擦產(chǎn)生的熱，在機(jī)械密封下端面的下方和密封腔的外側(cè)均設(shè)置了冷卻水套。此外，釜上還設(shè)置了溫度計(jì)、壓力表和液位計(jì)及工藝操作用的各種接口。加壓釜的主要技術(shù)參數(shù)如下：2600mm×9000mm，幾何容積40m3，設(shè)計(jì)壓力1.6MPa，使用壓力0.85MPa，總風(fēng)量650
6、m3/h控制溫度423±10K，攪拌槳直徑700mm，轉(zhuǎn)數(shù)200r/min。6由于流程中較好地解決了銅鎳分離問題，設(shè)備控制正常，在較低的浸出溫度和壓力下即獲得了較好的選擇性浸出效果。1.3黑鎳除鈷生產(chǎn)過程中考慮到為避免引入其它雜質(zhì)，采用了NiOOH（黑鎳）除鈷方法，阜康冶煉廠制備黑鎳的電氧化槽的電極材料及槽體結(jié)構(gòu)都很有特色，電氧化槽的電流效率也較高。NiOOH的制備方法是，從凈化系統(tǒng)抽出部分凈化后液，泵入帶有機(jī)械攪拌的氫氧化鎳制備槽中，加入適量的氫氧化鈉溶液使之生成Ni（OH）2，一般情況下Ni（OH）2的漿液含鎳為20g/L，pH值10~12。將Ni（OH）2漿液放
7、入電解氧化槽內(nèi)，通入直流電，在陽極上發(fā)生Ni（OH）2=NiOOH+H++ｅ氧化反應(yīng)，產(chǎn)出黑鎳。電氧化槽陽極材料為鎳始極片，陰極為不銹鋼絲網(wǎng)，陰陽極面積比為1﹕10，槽底設(shè)風(fēng)管鼓風(fēng)以使陽極產(chǎn)出的黑鎳脫離，通?？刂撇垭妷?.4~3.0V，槽電流2800～3000Ａ，溫度45~52℃，反應(yīng)時(shí)間約24ｈ，黑鎳轉(zhuǎn)化率可達(dá)65%~75%，產(chǎn)出的黑鎳三價(jià)鎳含量為60%~70%。為控制溶液體系中的Na+濃度，設(shè)置兩臺(tái)ф3000ｍｍ×1900ｍｍ黑鎳洗鈉槽，洗鈉水經(jīng)處理后排放。ＮiOOH除鈷采用兩段逆流方式進(jìn)行，在第一段凈化除鈷過程中，溶液已與部分起反應(yīng)的ＮiOOH
