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CN117191507B - 红土镍矿中不同物相中镍的分离方法 - Google Patents

红土镍矿中不同物相中镍的分离方法 Download PDF

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CN117191507B
CN117191507B CN202310933124.4A CN202310933124A CN117191507B CN 117191507 B CN117191507 B CN 117191507B CN 202310933124 A CN202310933124 A CN 202310933124A CN 117191507 B CN117191507 B CN 117191507B
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李志辉
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崔浩
肖露萍
杨林
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Abstract

本发明公开一种红土镍矿中不同物相中镍的分离方法,分别使用碳酸钙溶液、含有亚硫酸钠的乙酸溶液、含有抗坏血酸的柠檬酸溶液、含有双氧水及乙酸铵的溶液依次对红土镍矿中的硫酸镍、锰矿中的镍、铁矿中的镍、硫化镍进行浸取,最后在对硅酸镍中的镍进行浸取,能够对红土镍矿中多种物相的镍的含量进行准确分析和检测,本发明中的分离方法对镍的相态区分准确,有利于对红土镍矿中各物相中镍的准确分离和含量分析,不会造成检测误差。

Description

红土镍矿中不同物相中镍的分离方法
技术领域
本发明属于矿石中金属含量检测技术领域,涉及一种红土镍矿中镍分离的方法,尤其是红土镍矿中不同物相中镍的分离方法。
背景技术
镍矿物主要以硫化镍矿和红土镍矿两种形式存在,其中硫化镍矿约占20%,红土镍矿大约75%,镍矿的开发利用以硫化镍矿和红土镍矿为主。随着镍资源的需求日趋旺盛,硫化镍矿资源日渐枯竭,价格上涨,与此同时储量更加丰富的红土镍矿冶炼工艺水平大幅提升,红土镍矿逐渐取代硫化镍矿,成为镍资源利用的主要矿物。红土镍矿的处理工艺根据矿物成分不同而不同,主要分为火法冶金(Pyrometallurgy)和湿法冶金(Hydrometallurgy)两类。一般认为,褐铁型红土镍矿更适合湿法冶金工艺,而含镍品位较高的硅镁型红土镍矿多用火法冶金处理。红土镍矿中镍的赋存状态决定了红土镍矿的冶金工艺,因此红土镍矿中镍元素的物相分析意义重大。
红土镍矿中镍主要以类质同象的方式赋存于硅酸盐矿石和铁矿中,目前方法主要针对镍硫化矿为主体的镍矿,并无针对红土镍矿中镍的物相分析方法。采用现行镍的物相分析(DB63/T1728-2019)方法来分析红土镍矿中的镍元素物相分析存在以下问题,一是红土镍矿中硫酸镍含量比较低,浸出试剂中引入了大量铵盐,基体效应无法消除,导致检测结果误差较大;二是硫化镍浸出试剂溴水呈酸性,在浸出过程中会浸出部分氧化镍和硅酸镍,红土镍矿中硫化镍含量相对较低,串相会导致硫化镍误差较大;三是铁矿中镍浸出试剂有机试剂用量大,后续检测过程中基体效应较大,引入检测误差较大;四是针对红土镍矿中的锰矿中的镍并无相对应的分离方法。红土镍矿冶金工艺研究日趋深入,对镍的相态检测精密度要求更高,因此针对红土镍矿的特点,研究更具针对性、更高准确性的物相分析方法也显得尤为重要和紧迫。
发明内容
为了克服现有技术中的问题,本发明提供一种红土镍矿中不同物相中镍的分离方法,可以依次分离出红土镍矿中的硫酸镍、锰矿、铁矿、硫化镍和硅酸镍中的镍,并对其含量进行检测,解决了现有技术中检测时对镍的相态区分不准确,容易造成误差的问题。
为解决上述技术问题,本发明提出的技术方案如下:
本发明提供一种红土镍矿中不同物相中镍的分离方法,包括以下步骤:
S1、取红土镍矿样品,加入碳酸钙后加水振荡过滤,得到第一滤液和第一滤渣,第一滤液中的镍即为硫酸镍中的镍。
S2、在步骤S1中得到的第一滤渣中加入亚硫酸钠和乙酸溶液,过滤后得到第二滤液和第二滤渣,第二滤液中的镍即为锰矿中的镍。
S3、在步骤S2中得到的第二滤渣中加入含有抗坏血酸的柠檬酸溶液,振荡过滤后得到第三滤液和第三滤渣,第三滤液中的镍即为铁矿中的镍。
S4、在步骤S3中得到的第三滤渣中加入双氧水和醋酸铵溶液后,过滤得到第四滤液和第四滤渣,第四滤液中的镍即为硫化镍中的镍。
S5、在步骤S4中得到的第四滤渣烘干后碳化,将得到滤渣转移至溶液中,此时溶液中镍即为硅酸镍中的镍。
在本发明中,首先以碳酸钙溶液为浸取剂对红土镍矿中的硫酸镍进行浸取,利用碳酸钙与溶液中的酸反应,控制溶液的pH值,使样品中的硫酸镍溶解而其他物相中的镍不会溶解,同时降低了溶液的基底效应,此时测定溶液中的镍含量,即为硫酸镍中的镍含量。现有技术中使用加入醋酸铵的方法,由于加入量较大,同时红土镍矿中硫酸镍的含量较低,因此大量的醋酸铵在检测时会造成一定的干扰。
其次,在浸出硫酸镍后的滤渣中加入亚硫酸钠,利用其还原性与锰矿(以二氧化锰形式存在)反应,释放锰矿中的镍,加入乙酸溶液后,用于保持溶液的酸度,同时乙酸为弱酸,不会将其他相态镍浸出,使释放的氧化镍或氢氧化镍中的镍以离子形式存在于溶液中,此时测定溶液中的镍含量,即为锰矿中的镍含量。现有技术中并没有对锰矿中镍含量进行单独检测,而是采用本申请中检测铁矿中镍含量的方法,但是直接利用含有抗坏血酸的柠檬酸溶液进行检测,由于其还原性较强,会将锰矿和铁矿中的镍一同浸出,检测得到的镍含量是锰矿和铁矿中的镍,无法对将两种不同物相中的镍含量分别检测。
在浸出硫酸镍和锰矿中的镍后,在浸取滤渣中的铁矿中的镍,过滤后测定溶液中的镍含量,即为铁矿中的镍含量。
然后在滤渣中加入双氧水,将硫化镍氧化为硫酸镍,使其浸出在溶液中,同时加入醋酸铵调节溶液的pH值,防止硅酸镍中的镍溶解,此时测定溶液中的镍含量,即为硫化镍中的镍含量。现有技术中使用溴水作为浸出试剂,溴水酸性较强,在浸出过程中会浸出部分氧化镍和硅酸镍,红土镍矿中硫化镍含量相对较低,串相会导致硫化镍误差较大。
最后在对硅酸镍中的镍含量进行检测,实现了对红土镍矿中不同物相中的镍含量进行了分别检测。
作为一种可选的实施方式,在本发明提供的分离方法中,步骤S1中,加入的碳酸钙的质量与红土镍矿样品质量比为(5~10):(1~5),加水后控制溶液的pH值为中性。
本发明中加入碳酸钙控制溶液的pH为中性,防止溶液中存在酸时使红土镍矿中其他物相中的镍被浸出,导致对硫酸镍中镍含量的检测造成误差。将碳酸钙的质量控制在上述范围内,使用量过多会影响后续的镍浸出和检测。
作为一种可选的实施方式,在本发明提供的分离方法中,步骤S2中,加入的亚硫酸钠质量与红土镍矿样品质量比为(7~15):(5~10)。
在本发明中,加入亚硫酸钠的作用是利用其还原性与锰矿(以二氧化锰形式存在)反应,释放锰矿中的镍,加入量过多会引入钠离子,影响后续测定,过少会导致还原力不够,导致浸出不完全。
作为一种可选的实施方式,在本发明提供的分离方法中,步骤S2中,先加入部分亚硫酸钠,水浴处理后再加入剩余亚硫酸钠,然后在进行水浴处理。
在本发明中,亚硫酸钠遇酸产生二氧化硫气体,步骤S2中浸出加入亚硫酸钠时,气体会逐步溢出,过程补加亚硫酸钠是为保持还原气氛,若水浴后不补充亚硫酸钠会导致硫化镍的浸出。
作为一种可选的实施方式,在本发明提供的分离方法中,步骤S2中,水浴处理的温度为60~80℃,两次水浴时间分别为30~40min。
采用水浴处理,提高锰矿中镍的浸出率和浸出速度。
作为一种可选的实施方式,在本发明提供的分离方法中,步骤S2中,加入乙酸溶液的体积为50~100mL。
作为一种可选的实施方式,在本发明提供的分离方法中,步骤S4中,加入的双氧水溶液的体积为5~10mL,加入醋酸铵的质量为2.5~5g。
在本发明中,根据矿石中硫化物的含量范围确定双氧水和醋酸铵的用量,超过上述范围会造成操作不便,试剂浪费和基体效应影响后续检测。
作为一种可选的实施方式,在本发明提供的分离方法中,步骤S4中,加入双氧水和醋酸铵溶液后,要进行水浴处理,水浴温度为60~80℃,时间为0.5~1h。
采用水浴处理,提高镍的浸出率和浸出速度。
作为一种可选的实施方式,在本发明提供的分离方法中,步骤S4中,加入的醋酸铵后使溶液中的pH值控制为3~8。
作为一种可选的实施方式,在本发明提供的分离方法中,分离后利用电感耦合等离子体法测定滤液中镍的含量。
以电感耦合等离子发射光谱法测定容量瓶液体中的镍的含量,具体是指:
通过电感耦合等离子发射光谱仪测量多组已知浓度镍溶液的强度值,以镍浓度和强度值分别作为二维坐标系的两个坐标轴,将多组已知浓度镍溶液的镍浓度和对应的强度值放入二维坐标系中得到多个坐标点,绘制出镍浓度与强度值的标准曲线。
通过电感耦合等离子发射光谱仪测量波长231.604nm处容量瓶液体的强度值,将该强度值代入到合适的镍浓度与强度值的标准曲线中,求得该容量瓶液体中的镍浓度。
根据容量瓶液体中的镍浓度、容量瓶中液体的定容体积、容量瓶中液体的稀释倍数和试样的质量,求得试样中镍的含量。
第一种为:准确移取0.00mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、5.00mL、10.00mL镍标准溶液分别放入容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀,以水调零,测量镍的强度值,以镍浓度为横坐标,以波长231.604nm处的强度值为纵坐标,绘制镍的标准曲线。
第二种为:准确移取0.00mL、1.00mL、2.00mL、5.00mL、10.00mL、15.00mL、20.00mL镍标准储备溶液分别放入容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀,以水调零,测量镍的强度值,以镍浓度为横坐标,以波长231.604nm处的强度值为纵坐标,绘制镍的标准曲线。
镍标准溶液的配制方法如下:
镍标准储备液:市售有证标准溶液,浓度为1000mg/L;
镍标准溶液:移取10mL上述锂标准储备液于100mL容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀,此溶液1mL含100μg镍。
以电感耦合等离子发射光谱法测定容量瓶液体中的镍的含量时,电感耦合等离子发射光谱法测定镍时,当溶液浓度超过10mg/L时,选择第二种标准曲线进行测试计算。
根据容量瓶液体中的镍浓度、容量瓶中液体的定容体积、容量瓶中液体的稀释倍数和试样的质量,求得试样中镍的含量,具体是指:
按照以下公式计算容量瓶液体试样中镍的含量,
其中,ω为镍的质量分数;c为从标准曲线上查得的容量瓶液体中的镍浓度,单位为μg/mL;V为容量瓶中液体的定容体积,单位为mL;f为容量瓶中液体的稀释倍数;m为试样的质量,单位为g。
所用浓盐酸的密度为1.19g/mL,所用浓硝酸的密度为1.42g/mL,所用浓氢氟酸的密度为1.15g/mL,所用浓高氯酸的密度为1.67g/mL。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明中使用碳酸钙溶液、含有亚硫酸钠的乙酸溶液、含有抗坏血酸的柠檬酸溶液、含有H2O2及乙酸铵的溶液依次对红土镍矿中的硫酸镍、锰矿中的镍、铁矿中的镍、硫化镍进行浸取,最后在对硅酸镍中的镍进行浸取,能够对红土镍矿中多种物相的镍的含量进行准确分析和检测,解决了现有技术中针对红土镍矿中的锰矿中的镍无法相对应的分离及检测的问题。
(2)本发明中对红土镍矿中不同物相中的镍分离以后,可以利用电感耦合等离子体法测定各个滤液中镍的含量,解决了矿物参数自动定量分析系统(MLA)对红土镍矿进行定量分析时间长价格昂贵,X-射线衍射法定量不准确的缺点。该化学物相分析方法特别适合于红土镍矿中镍的物相分析,分相准确。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下文将结合说明书和较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述,但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。
除非另有定义,下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的,并不是旨在限制本发明的保护范围。
除非另有特别说明,本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
实施例1
步骤一:矿石中硫酸镍中镍的测定
称0.5g样品于碘量瓶中,加入50mL含有0.1克碳酸钙的去离子水振荡5min,用中速滤纸过滤,用水洗涤碘量瓶和滤纸5-7次。滤液置于200℃的电炉上浓缩至30mL,加入2.5mL浓盐酸,取下冷却至室温,定容至50mL容量瓶中,用电感耦合等离子体法测定容量瓶中镍的含量,即为硫酸镍中镍的含量。
步骤二:矿石中锰矿中镍的测定
将步骤一中过滤后的滤渣连同滤纸放回碘量瓶中依次加入20%乙酸50mL和0.5g亚硫酸钠,60℃水浴30min后,补加0.2g亚硫酸钠,继续水浴30min。用中速滤纸过滤,用水洗涤碘量瓶和滤纸5-7次,滤液加入5mL浓盐酸后置于200℃的电炉上浓缩至5mL,取下补加2.5mL浓盐酸,定容至100mL容量瓶中用电感耦合等离子体法测定容量瓶中镍的含量,即为锰矿中的镍含量。
步骤三:矿石中铁矿中镍的测定
将步骤二中过滤后的滤渣连同滤纸放回述碘量瓶中加入100mL含有0.5g抗坏血酸的200g/L柠檬酸溶液,振荡1h,用中速滤纸过滤,用水洗涤碘量瓶和滤纸5-7次,置于200℃的电炉上浓缩至50mL,取下补加2.5mL浓盐酸,定容至100mL容量瓶,分取5mL于100毫升烧杯中,然后加入5mL(1+1)稀硫酸置于200℃电热板加热,过程中加入5mL硝酸、5mL高氯酸后置于电热板加热至冒白色烟,盖上表面皿,继续加热至溶液变清亮,取下冷却后加入2.5mL浓盐酸,加20mL水,加热溶解盐类,冷却后定容至50mL,用电感耦合等离子体法测定容量瓶中镍的含量,即为铁矿中的镍含量。
步骤四:硫化镍中镍的测定
将步骤三中过滤后的滤渣连同滤纸放回碘量瓶中并加入50mL含有10mL H2O2和10mL500g/L的醋酸铵溶液,并将溶液的pH值调至为3.0,60℃水浴0.5h,用中速滤纸过滤,用水洗涤碘量瓶和滤纸5-7次,滤液加入2.5mL高氯酸后置于200℃的电炉上加热至冒白色烟,取下冷却,补加2.5mL浓盐酸,定容至50mL容量瓶,用电感耦合等离子体法测定容量瓶中镍的含量,即为硫化镍的镍含量。
步骤五:硅酸镍中镍的测定
将步骤四中过滤后的滤渣连同滤纸置于125mL瓷坩埚中,将其置于200℃电炉上烘干后,取下冷却,然后置于700℃马弗炉中碳化,坩埚中无黑色炭粉后,取出冷却,滤渣转移至100mL聚四氟乙烯中,加入10mL盐酸、5mL氢氟酸、2mL高氯酸,置于200℃低温电炉上加热至冒白色烟,取下冷却,加入5mL浓盐酸、20mL水,置于电热板加热溶解盐类至清亮,定容于100mL容量瓶中,用电感耦合等离子体法测定容量瓶中镍的含量,即为硅酸镍的镍含量。
实施例2
步骤一:矿石中硫酸镍中镍的测定
称1.0g样品于碘量瓶中,加入100mL含有0.5g碳酸钙的去离子水振荡10min,用中速滤纸过滤,用水洗涤碘量瓶和滤纸5-7次。滤液置于200℃的电炉上浓缩至30mL,加入2.5mL浓盐酸,取下冷却至室温,定容至50mL容量瓶中,用电感耦合等离子体法测定容量瓶中镍的含量,即为硫酸镍中镍的含量。
步骤二:矿石中锰矿中镍的测定
将步骤一中过滤后的滤渣连同滤纸放回碘量瓶中依次加入20%乙酸100mL和0.5g亚硫酸钠,80℃水浴40min后,补加1.0g亚硫酸钠,继续水浴40min。用中速滤纸过滤,用水洗涤碘量瓶和滤纸5-7次,滤液加入5mL浓盐酸后置于200℃的电炉上浓缩至5mL,取下补加2.5mL浓盐酸,定容至100mL容量瓶中用电感耦合等离子体法测定容量瓶中镍的含量,即为锰矿中的镍含量。
步骤三:矿石中铁矿中镍的测定
将步骤二中过滤后的滤渣连同滤纸放回述碘量瓶中加入100mL含有0.5g抗坏血酸的200g/L柠檬酸溶液,振荡1h,用中速滤纸过滤,用水洗涤碘量瓶和滤纸5-7次,置于200℃的电炉上浓缩至50mL,取下补加2.5mL浓盐酸,定容至100mL容量瓶,分取5mL于100毫升烧杯中,然后加入5mL(1+1)稀硫酸置于200℃电热板加热,过程中加入5mL硝酸、5mL高氯酸后置于电热板加热至冒白色烟,盖上表面皿,继续加热至溶液变清亮,取下冷却后加入2.5mL浓盐酸,加20mL水,加热溶解盐类,冷却后定容至50mL,用电感耦合等离子体法测定容量瓶中镍的含量,即为铁矿中的镍含量。
步骤四:硫化镍中镍的测定
将步骤三中过滤后的滤渣连同滤纸放回碘量瓶中并加入100mL含有10mL H2O2和10mL500g/L的醋酸铵溶液,并将溶液的pH值调至为8.0,80℃水浴1h,用中速滤纸过滤,用水洗涤碘量瓶和滤纸5-7次,滤液加入2.5mL高氯酸后置于200℃的电炉上加热至冒白色烟,取下冷却,补加2.5mL浓盐酸,定容至50mL容量瓶,用电感耦合等离子体法测定容量瓶中镍的含量,即为硫化镍的镍含量。
步骤五:硅酸镍中镍的测定
将步骤四中过滤后的滤渣连同滤纸置于125mL瓷坩埚中,将其置于200℃电炉上烘干后,取下冷却,然后置于700℃马弗炉中碳化,坩埚中无黑色炭粉后,取出冷却,滤渣转移至100mL聚四氟乙烯中,加入10mL盐酸、5mL氢氟酸、2mL高氯酸,置于200℃低温电炉上加热至冒白色烟,取下冷却,加入5mL浓盐酸、20mL水,置于电热板加热溶解盐类至清亮,定容于100mL容量瓶中,用电感耦合等离子体法测定容量瓶中镍的含量,即为硅酸镍的镍含量。
由于市场上没有镍物相的标样,本发明使用为红土镍矿,测试结果与矿物参数自动定量分析仪器(MLA)结果和矿石中镍总量的检测结果进行比对。
方案1:采用矿物参数自动定量分析系统(MLA)对实施例1中的红土镍矿进行定量分析。
MLA系统是一个高速自动化矿物参数自动定量分析系统。能对矿物进行矿物物质组成、成分定量、矿物嵌布特征、矿物粒级分布、矿物解离度等关键参数进行自动定量分析,关键用于矿业、冶金、地质等领域。MLA系统采用FEIQuanta多用途扫描电镜,结合双探头高速、高能量X射线能谱仪作为硬件支持。因为FEIQuanta扫描电镜扫描图像清楚,结合双探头高速、高能量X射线能谱仪,MLA系统依据需要样品进行不一样形式矿物参数自动定量分析。分析速度快且精度高,对低品位稀有矿物元素样品测量,效果尤其好。
与MLA相比,测试时间缩短一半以上,价格节省超过5倍。
方案2:对实施例1中的红土镍矿中镍总量的测定。
取与实施例1中相同量的红土镍矿1.0g,于200mL聚四氟乙烯烧杯中,加入10mL浓盐酸、5mL氢氟酸、2mL高氯酸加热至冒浓白烟,取下冷却至室温后,于低温炉上加热溶解盐类,取下冷却后,转入容量瓶,以水定容至100mL,混匀,以电感耦合等离子发射光谱法测定容量瓶液体中的镍的含量,即为矿石中镍总量。
实施例1测定结果与矿物参数自动定量分析系统(MLA)以及矿石中镍总量的测定的结果如下表1所示。
表1:测试结果比较
实施例2测定结果与矿物参数自动定量分析系统(MLA)以及矿石中镍总量的测定的结果如下表2所示。
表2:测试结果比较
从表1与表2可以看出,与MLA测试结果值相比,采用本发明的化学物相分析方法的差值小,说明本发明中红土镍矿的化学物相分析方法可靠。
对比例1
矿石中硫酸镍中镍的测定
称0.5g样品于碘量瓶中,加入醋酸铵溶液使溶液pH保持中性,用中速滤纸过滤,用水洗涤碘量瓶和滤纸5-7次。滤液置于200℃的电炉上浓缩至1~2mL,再用王水溶解,取下冷却至室温,定容至50mL容量瓶中,用电感耦合等离子体法测定容量瓶中镍的含量,即为硫酸镍中镍的含量。
经检测,镍含量为表3。
表3:对比例1硫酸镍与实施例1测试结果比较
由表3可知,利用醋酸铵浸出和实施例1中利用碳酸钙浸出硫酸镍中的镍以后,检测得到的数据没有显著差异,说明以碳酸钙溶液为浸取剂同样也能对红土镍矿中的硫酸镍进行浸取,但是以醋酸铵为浸取剂时,高盐溶液容易引起进样系统堵塞,同时醋酸铵存在化学干扰,影响结果,检测前需要花比较长时间进行前处理。
对比例2
步骤一:矿石中硫酸镍中镍的测定
称0.5g样品于碘量瓶中,加入50mL含有0.1克碳酸钙的去离子水振荡5min,用中速滤纸过滤,用水洗涤碘量瓶和滤纸5-7次。滤液置于200℃的电炉上浓缩至30mL,加入2.5mL浓盐酸,取下冷却至室温,定容至50mL容量瓶中,用电感耦合等离子体法测定容量瓶中镍的含量,即为硫酸镍中镍的含量。
步骤二:矿石中锰矿和铁矿中镍的测定
将步骤一中过滤后的滤渣连同滤纸放回述碘量瓶中加入100mL含有0.5g抗坏血酸的200g/L柠檬酸溶液,振荡1h,用中速滤纸过滤,用水洗涤碘量瓶和滤纸5-7次,置于200℃的电炉上浓缩至50mL,取下补加2.5mL浓盐酸,定容至100mL容量瓶,分取5mL于100毫升烧杯中,然后加入5mL(1+1)稀硫酸置于200℃电热板加热,过程中加入5mL硝酸、5mL高氯酸后置于电热板加热至冒白色烟,盖上表面皿,继续加热至溶液变清亮,取下冷却后加入2.5mL浓盐酸,加20mL水,加热溶解盐类,冷却后定容至50mL,用电感耦合等离子体法测定容量瓶中镍的含量,即为锰矿和铁矿中的镍含量。表4为对比例2测试结果。
表4:对比例2与实施例1测试结果比较
由表4可知,直接利用含有抗坏血酸的柠檬酸溶液进行检测,由于其还原性较强,会将锰矿和铁矿中的镍一同浸出,检测得到的镍含量与实施例1中锰矿和铁矿中的镍的含量值和相同,说明对比例2中的方法只能将锰矿和铁矿中的镍共同检测,无法对将两种不同物相中的镍含量分别检测。
对比例3
步骤一:矿石中硫酸镍中镍的测定
称0.5g样品于碘量瓶中,加入50mL含有0.1克碳酸钙的去离子水振荡5min,用中速滤纸过滤,用水洗涤碘量瓶和滤纸5-7次。滤液置于200℃的电炉上浓缩至30mL,加入2.5mL浓盐酸,取下冷却至室温,定容至50mL容量瓶中,用电感耦合等离子体法测定容量瓶中镍的含量,即为硫酸镍中镍的含量。
步骤二:矿石中锰矿中镍的测定
将步骤一中过滤后的滤渣连同滤纸放回碘量瓶中依次加入20%乙酸100mL和0.5g亚硫酸钠,水浴30min后,补加0.2g亚硫酸钠,继续水浴30min。用中速滤纸过滤,用水洗涤碘量瓶和滤纸5-7次,滤液加入5mL浓盐酸后置于200℃的电炉上浓缩至5mL,取下补加2.5mL浓盐酸,定容至100mL容量瓶中用电感耦合等离子体法测定容量瓶中镍的含量,即为锰矿中的镍含量。
步骤三:矿石中铁矿中镍的测定
将步骤二中过滤后的滤渣连同滤纸放回述碘量瓶中加入100mL含有0.5g抗坏血酸的200g/L柠檬酸溶液,振荡1h,用中速滤纸过滤,用水洗涤碘量瓶和滤纸5-7次,置于200℃的电炉上浓缩至50mL,取下补加2.5mL浓盐酸,定容至100mL容量瓶,分取5mL于100毫升烧杯中,然后加入5mL(1+1)稀硫酸置于200℃电热板加热,过程中加入5mL硝酸、5mL高氯酸后置于电热板加热至冒白色烟,盖上表面皿,继续加热至溶液变清亮,取下冷却后加入2.5mL浓盐酸,加20mL水,加热溶解盐类,冷却后定容至50mL,用电感耦合等离子体法测定容量瓶中镍的含量,即为铁矿中的镍含量。
步骤四:硫化镍中镍的测定
将步骤三中过滤后的滤渣连同滤纸放回碘量瓶中并加入100mL溴水溶液,室温下振荡1h,用中速滤纸过滤,用水洗涤碘量瓶和滤纸5-7次,滤液用烧杯承接,在低温电热板上加热至溴冒尽,然后用玩水溶解,定容至50mL容量瓶,用电感耦合等离子体法测定容量瓶中镍的含量,即为硫化镍的镍含量。表5为对比例3与实施例1测试结果比较。
表5:对比例3与实施例1测试结果比较
由表5可知,使用溴水作为浸出试剂,溴水酸性较强,在浸出过程中会浸出部分氧化镍和硅酸镍,导致对比例3检测的硫化镍中的镍含量大于实施例1中检测出来的硫酸镍中的镍含量,串相会导致硫化镍误差较大。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只限于这些说明。对于本发明所属领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种红土镍矿中不同物相中镍的分离方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、取红土镍矿样品,加入碳酸钙后加水振荡过滤,得到第一滤液和第一滤渣,第一滤液中的镍即为硫酸镍中的镍;
S2、在步骤S1中得到的第一滤渣中加入亚硫酸钠和乙酸溶液,过滤后得到第二滤液和第二滤渣,第二滤液中的镍即为锰矿中的镍;
S3、在步骤S2中得到的第二滤渣中加入含有抗坏血酸的柠檬酸溶液,振荡过滤后得到第三滤液和第三滤渣,第三滤液中的镍即为铁矿中的镍;
S4、在步骤S3中得到的第三滤渣中加入双氧水和醋酸铵溶液后,过滤得到第四滤液和第四滤渣,第四滤液中的镍即为硫化镍中的镍;
S5、在步骤S4中得到的第四滤渣烘干后碳化,将得到滤渣转移至溶液中,此时溶液中镍即为硅酸镍中的镍。
2.根据权利要求1所述的红土镍矿中不同物相中镍的分离方法,其特征在于,步骤S1中,加入的碳酸钙的质量与红土镍矿样品质量比为(1~5):(5~10),加水后控制溶液的pH值为中性。
3.根据权利要求1所述的红土镍矿中不同物相中镍的分离方法,其特征在于,步骤S2中,加入的亚硫酸钠质量与红土镍矿样品质量比为(7~15):(5~10),加入乙酸溶液的体积为50~100mL。
4.根据权利要求1所述的红土镍矿中不同物相中镍的分离方法,其特征在于,步骤S2中,先加入部分亚硫酸钠,水浴处理后在加入剩余亚硫酸钠,然后在进行水浴处理。
5.根据权利要求4所述的红土镍矿中不同物相中镍的分离方法,其特征在于,步骤S2中,水浴处理的温度为60~80℃,两次水浴时间分别为30~40min。
6.根据权利要求1所述的红土镍矿中不同物相中镍的分离方法,其特征在于,步骤S4中,加入双氧水的体积为5~10mL,加入醋酸铵的质量为2.5~5g。
7.根据权利要求1所述的红土镍矿中不同物相中镍的分离方法,其特征在于,步骤S4中,加入双氧水和醋酸铵溶液后,要进行水浴处理,水浴温度为60~80℃,时间为0.5~1h。
8.根据权利要求1所述的红土镍矿中不同物相中镍的分离方法,其特征在于,步骤S4中,加入的醋酸铵后使溶液中的pH值控制为3~8。
9.根据权利要求1所述的红土镍矿中不同物相中镍的分离方法,其特征在于,步骤S1-S5中,分离后利用电感耦合等离子体法测定滤液中镍的含量。
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