·40· 北京科技大学学报 2006年第1期 100r 从上图可以看出，Mn转化率随碱锰的物质 的量的比增加而升高.由于锰结核是一种复杂的 80F 多金属氧化物结核，其中所含硅、铝等金属的氧化 60 物都将消耗部分碱，所以增大碱锰比，可使碱大大 40 士速裤 过量，与二氧化锰接触的几率增加，从而使其转化 20 率提高 2.4三相氧化过程中铜镍钴分析 0 12345 6789 时间/h 三相氧化反应是完全不同于传统火法冶金或 湿法治金的新过程，在熔融的KOH液相体系中 图3反应时间对M转化率的影响 Flg.3 Influence of reaction time on the conversion rate of Mn 锰铜钴镍铁氧化物在钴液相中得到重新分配.根 据相关的化学热力学数据分析，除了锰之外，钴、 可能发生了逆反应 铜更容易溶解在KOH溶液中，而镍铁更倾向与 2.3碱锰的物质的的比对Mn转化率的影响 铁形成氧化物结合物而得到富集，一般这种复合 反应条件：反应时间5h,空气通入速率0.5 氧化物沉积在渣相的最底部得到重选分离.钴元 m3.h1,锰结核粒度-200目，反应温度300℃. 素一般以独立氧化物赋存在矿渣中，反应后F, 实验数据及对反应影响如下图4所示 Cu,Co,Ni等金属在滤液及滤饼中的分配情况实 68 验数据及对反应影响如图5所示，反应条件：反 应时间5h,空气通入速率0.5m3·h1,锰结核粒 度-200目，碱锰的物质的量的比为45. 从图5中可以看出，液相氧化反应后Fe,Cu, C0,Ni等金属基本上被分配到渣中，而分配到滤 56 士裤 液中的量很少.尤其是Ni和Fe在渣中的分配率 515 30 接近100%，即使最低的C0也达到了93%以上， 35 0 5 碱锰的物质的量的比 这样就初步实现了这些金属与Mn的分离，为后 图4碱锰的物质的量的比对M转化率的影响 续金属的富集和提取准备了条件， Fig.4 Influence of the ratio of the amount of substance of KOH to MnOz on the rate conversion of Mn (a)滤液中 100 (b)滤饼中 Fe 98 CU Co 96 Co Cu 94 e N 220240260280300320340360 %z0240260280300320340360 温度/℃ 温度/℃ 图5三相氧化过程中铁铜镶钴的变化 Fig.5 Trend of Fe,Cu,Ni and Co in tri-phase oxidlzing 3结论 锰酸钾的反向分解有促进作用. (2)虽然三相氧化反应需要在较高温度下进 (1)大洋多金属矿使以铁锰氧化物为主相的 行，但过高的温度在一定程度上会降低总转化率. 复杂矿物，但锰的品位较低，并伴有硅铝酸盐，耗 而且反应时间也并非越长越好，这都与逆反应 碱较大，同时赋存在矿物中的变价金属氧化物对 有关北 京 科 技 大 学 学 报 年第 期 。 一 一 尸 一 一 互从 ，山 一门卜 滤液 滤饼 僻牟撰进 时间 图 反应时间对 转化率的影响 吧 ， 可能发 生 了逆反 应 碱锰的物质的 的比对 转化率的影响 反 应条件 反 应 时间 ， 空 气通 入 速率 · 一 ‘ ， 锰结 核 粒 度 一 目 ， 反 应 温 度 ℃ 实验数据及对反应影 响如下 图 所示 刊卜 奋一 滤液 滤饼 从 上 图可 以看 出 ， 转 化率 随 碱锰 的物 质 的量 的比增 加而 升高 由于锰结核是 一 种复杂的 多金属氧化物结核 ， 其 中所含硅 、 铝等金属 的氧化 物都将消耗部分碱 ， 所 以增大碱锰 比 ， 可使碱大大 过量 ， 与二 氧化锰接触的几率增加 ， 从 而使其转化 率提高 三相氧化过程 中铜裸钻分析 三相氧化反应是完全不 同于传统火 法冶金或 湿法 冶 金 的新过 程 ， 在熔融 的 液 相 体 系 中 锰铜钻镍铁氧化物在钻液 相 中得到 重 新分配 根 据相 关 的化学热 力学数据分析 ， 除 了锰 之 外 ， 钻 、 铜更 容易溶解 在 溶 液 中 ， 而 镍 铁 更 倾 向与 铁形成氧化物 结 合物 而 得 到 富集 ， 一 般这种复合 氧化物沉积在渣相的最底部得 到重选分离 钻 元 素一般 以独立氧化物赋 存在 矿 渣 中 反 应 后 ， ， ， 等金属 在滤 液 及 滤 饼 中的分 配 情况 实 验数据及 对 反 应 影 响如 图 所示 反 应 条 件 反 应 时间 ， 空气通 入速 率 · 一 ’ ， 锰 结核粒 度 一 目 ， 碱锰的物质的量 的 比为 从 图 中可 以看 出 ， 液相氧化反 应后 ， ， ， 等金属 基 本 上 被分 配 到 渣 中 ， 而 分 配 到 滤 液 中的量很少 尤其是 和 在 渣 中的分配率 接近 ， 即使最低 的 也达 到 了 以上 这样就初步 实现 了这 些 金属 与 的分 离 ， 为 后 续金属 的富集和提取准备 了条件 褂牟娜芝芝目 碱锰的物质的量的比 碱锰的物质的 的比对 转化率的影响 ﹄、工‘ 弓 一， ，‘一组 触 址 目 川 叻 卜 刃。 「 滤液中 「 滤饼中 声 瓣余险碧 哥众周芝 、 一一一 二公么一 一 ‘ 一四叮 遥先 一万菊一瑜下赫下茄一节石币拓一能。 温度 ℃ 温度 ℃ 图 三相级化过程中铁铜裸钻的变化 代 ， ， · 别沈 结论 大洋多金属矿使 以铁锰氧化物为主相 的 复杂矿 物 ， 但锰 的 品位较 低 ， 并伴有硅 铝 酸盐 ， 耗 碱较大 ， 同时赋 存在 矿 物 中的变价金 属 氧 化物对 锰酸钾 的反 向分解有促进作用 虽然三相氧化反应需 要 在较高温 度下进 行 ， 但过高的温度在一 定程度上会降低总转化率 而 且 反 应 时 间也 并 非 越 长 越 好 ， 这 都 与逆 反 应 有关