挪威镍精炼厂,经改进后用于处理南非富铂镍冰铜(和转炉高冰镍)的工艺流程和产品情况如下。
一、浓盐酸浸出镍。
镍冰铜经磨细后,于橡胶衬里的搅拌浸出槽中浸出。镍以氯化镍形式进入溶液,硫化铜和贵金属留在浸出渣中。氯化镍液经萃取净化除去杂质后,制成结晶氯化镍,并于沸腾反应器中转化为粒状氧化镍,再于回转窑中用氢气还原产出纯度98%的商品金属镍。
二、除镍浸出渣的脱铜。
浸出镍后的渣主要含硫化铜。将其于氯化镍或盐酸液中通氯气氯化,硫和贵金属留于浸出渣中。浸出除铜亦用橡胶衬里的搅拌浸出槽。浸出槽装有两套各自独立的铂-饱和甘汞电极,所测定的数据送电子计算机处理。一套电极用于测量浸出过程的氧化还原电位,以控制氯气的供入最;另一套用于发出预调的氧化还原电位范围过高或过低时的报警讯号,并随时可以读出高于或低于预调电位的数值,以保证在所选定的氧化还原电位范围内操作。采用这样的装置,主要是为了保证供入的氯气不会过量,以免因氧化还原电位的升高而导致贵金属的溶解,或因电位过低而使铜的溶解不完全。除铜终止后,经丙二醇酯板框压滤机压滤,产出含硫的贵金属精矿。向过滤出的氯化铜液中通入硫化氢使铜生成硫化铜沉淀,送铜系统处理。
三、除铜精矿的脱硫。
压滤的滤饼,经由装有称量传感器的供料槽,陆续供入由夹套间接加热的玻璃衬里搅拌槽中,加入热四氯乙烯溶解除硫,溶解硫后的矿浆,由不锈钢离心泵连续泵至蒸汽外套加热的密封压滤机压滤出贵金属精矿。滤液析出硫结晶后,经离心机脱水回收硫。四氯乙烯液经再生返回下次脱硫用。
四、贵金属精矿的富集。
脱硫后的精矿于小型焙烧炉内进行硫酸盐化焙烧。焙烧是将精矿置于炉内的钢盘中,调节空气入炉速度以控制焙烧速度。为了防止空气入炉速度过快而引起焙烧尘粒的损失,焙烧速度不宜过快。炉温控制在约500℃。焙砂经稀硫酸浸出除去重金属硫酸盐,过滤、洗涤、烘干,于“V”型旋转混料器(容量1000kg)中混匀排出,称重和自动取样送化验。实践中所产出的最终贵金属精矿品位,在很大程度上取决于镍冰铜原料的贵金属含量和不溶组分。在不溶组分中,以硅的含量影响最大。在通常情况下,处理含0.07%~0.08%铅的镍冰铜原料时,产出的贵金属精矿含15%~30%铂和相当量的其他贵金属。
由于生产过程系连续作业,所以要准确测定一批原料和精矿的重量与品位是很困难的。表1和表2所列为实验室分批处理富铂镍冰铜所得的分析数据,这些数据不包括生产过程中运输和烟尘等的损失。从表中可以看出,在此处理过程中,各种贵金属在精矿中均富集到330倍以上,回收率均大于92%。最终精矿的产出率小于1%。
表1 镍冰铜和精矿的品位及贵金属富集率
分类 | 组分及富集倍数 | |||||
Au | Pt | Pd | Rh | Ru | Ir | |
镍冰铜∕% | 0.0069 | 0.0732 | 0.0329 | 0.0033 | 0.0074 | 0.0013 |
精矿∕% | 2.43 | 26.55 | 11.77 | 1.20 | 2.64 | 0.43 |
富集率∕倍 | 352 | 362 | 357 | 363 | 357 | 330 |
表2 原料和产品的金属平衡
分类 | 质量∕g | 组分及富集倍数 | |||||
Au | Pt | Pd | Rh | Ru | Ir | ||
镍冰铜∕% | 9000 | 621 | 6588 | 2961 | 297 | 666 | 117 |
精矿∕% | 25.01 | 608 | 6640 | 2944 | 300 | 660 | 108 |
回收率∕% | 0.28 | 97.90 | >100 | 99.42 | >100 | 99.99 | 92.30 |