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湿法冶金2025年第01期:从蛇纹石中分离回收镍并协同矿化CO_2

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作者:陈升国;冯小波;马代强;甘代福;陈燕;袁增;曹雯;刘清才;

单位:中国石油西南油气田分公司重庆气矿;重庆燃气集团股份有限公司;重庆大学材料科学与工程学院;

摘要:研究了采用绿矾焙烧—水浸—碳酸铵沉淀工艺从蛇纹石中分离回收镁和镍并矿化封存CO_2。考察了硫酸化焙烧过程中焙烧温度、绿矾/蛇纹石质量比、焙烧时间对镁和镍浸出率的影响,以及矿化反应(生成碳酸镁沉淀)过程中碳酸铵质量浓度、矿化温度对水浸后液中镁、镍沉淀率的影响。探讨了碳酸铵质量浓度及矿化温度对金属离子沉淀行为和沉淀物微观形貌的影响规律。结果表明:在焙烧温度670℃、绿矾/蛇纹石质量比5/1、焙烧时间90 min最佳条件下,镁、镍浸出率分别为89%和85%;矿化反应中,在碳酸铵质量浓度150 g/L、矿化温度80℃条件下,Ni~(2+)沉淀率<5%,Mg~(2+)沉淀率为97%,Fe~(3+)全部沉淀;随碳酸铵质量浓度增大,沉淀产物发生了Ni_6Fe_2(CO_3)(OH)_(16)·4H_2O到MgCO_3·3H_2O再到(NH_4)_2Mg(CO_3)_2·3H_2O的转变;随矿化温度升高,沉淀产物从(NH_4)_2Mg(CO_3)_2·3H_2O逐渐转变成Mg_5(CO_3)_4(OH)_2·4H_2O;低温下碳酸镁沉淀的微观形貌呈棒状,而高温下呈片状。试验结果可为蛇纹石中提取镍、后续CO_2减排工艺和工业固废绿矾的高效利用提供一种新思路。

关键词:蛇纹石;;工业绿矾;;CO_2;;协同矿化;;封存;;镁;;镍;;回收