从红土镍矿中提取镁和镍的研究.pdf

独创性声明本人声明,所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外,不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果,也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名:日期:学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定:即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后:半年口一年口一年半口两年口学位论文作者签名:签字日期:导师签名:签字日期:东北大学硕士学位论文摘要从红土镍矿中提取镁和镍的研究摘要近年来,中国不锈钢业的快速发展导致了镍的需求量加大。硫化镍矿的日益枯竭,使得储量占镍总储量60%以上的红土镍矿的利用变得迫在眉睫。而红土镍矿中又存在着大量的硅镁盐类化合物,对其进行充分利用即可以制备出各种硅、镁产品。既提高红土镍矿的综合利用,又可减少废弃物的排放,实现环保可持续发展。本研究以低品位红土镍矿为原料,采用火法与湿法相结合的方式处理红土镍矿。先用碱焙烧红土镍矿,溶出提取其中的硅,用溶出的硅酸钠溶液制得产品白炭黑,实现对红土镍矿中硅元素的利用。然后将提硅渣用硫酸铵浸出,提取其中的镁,并富集镍元素。得到的硫酸镁溶液通过除杂后,用碳酸铵沉镁,并煅烧得到氧化镁产品,实现对红土镍矿中镁元素的利用。研究的主要内容有:在碱焙烧实验中,考察了升温制度、反应温度、反应时间及碱矿比对Si02提取率的影响,得到了Si02的提取率随着碱矿摩尔比、反应时间的增加而增加,但随着温度的升高,先增加后减小,在550℃达到最高值。分段升温有利于提取率的提高,且对溶出液过滤速度提高有较大帮助。通过正交实验,确定最佳的反应条件为:反应温度550℃、反应时间5h、反应碱矿摩尔比7:1,恒温后再升温至650℃恒温1h。溶出后得到的硅酸钠溶液通过二次碳分法可制得白炭黑。提硅渣硫酸铵浸出实验中,考察了反应温度、反应时间及硫酸铵与提硅渣中氧化镁的摩尔比对镁提取率的影响,得到了镁的提取率随着反应温度的增加而增加。随着反应时间和铵渣比的增加而先增加后趋于平稳。通过正交实验,得到各因素对镁提取率影响主次顺序为:反应温度、铵渣比、反应时间。确定最佳的反应条件为:反应温度90℃、一II—东北大学硕士学位论文摘要反应时间75min、反应铵渣比5:1。通过逆流操作,大大降低了硫酸铵的使用量,提高了溶液中镁离子的浓度。在碳酸铵沉镁实验中,考察了反应温度、反应时间及碳酸铵和硫酸镁的摩尔比对镁转化率的影响,镁的转化率随着反应温度的升高先增加后减少,在30℃达到最高值。当反应时间达到60min后,反应趋于平衡。随着碳酸铵和硫酸镁的摩尔比增大,镁的转化率增加,:1时趋于稳定。最后,将得到的沉淀经高温煅烧后制得了氧化镁,产品纯度符合相关行业标准HG/。关键词:红土镍矿;碱焙烧;硫酸铵浸出;碳酸铵沉镁;氧化镁东北大学硕士学位论文AbstractTheResearchofExtractionMgandNifromtheLateriteNickelOreAbstractRecently,—ountformorethan60%--,,low-gradeLaterite-nickelOreisusedasrawmaterials,