菲律賓紅土鎳礦為基性超基性巖經過蛇紋石化蝕變、長期風化淋積而成的硅酸鎳礦床。礦物成分復雜、粒度細微、結晶差、混雜現象嚴重,并且已碎,物質組成研究難度大。中國地質科學院礦產綜合利用研究所對菲律賓紅土鎳礦物質組成及鎳鉻鐵工藝的研究項目確立了該紅土鎳礦的物質組成,原礦樣組成粒度偏細,粒度分布以0.075mm以下或0.04mm以下為主。鎳的礦物以硅酸鹽礦物、氧化物礦物為主。工藝礦物學查明了鎳礦物有鎳蛇紋石(又稱硅鎂鎳礦)、鎳鈷土礦、(含鈷的)鎳錳礦、鎳黃鐵礦;含鎳礦物有蛇紋石、綠泥石、褐鐵礦、伊丁石等。
鐵在紅土中以褐鐵礦形式出現,為風化超基性巖。在紅土風化作用下,橄欖石、輝石等富含低價鐵的礦物在氧化帶中氧化分解,低價鐵轉變為高價鐵,高價鐵礦物的溶解度很小,在氧化帶中較穩定,因而殘留在地表,使得上層礦石含鐵50%以上。同時,礦體內因殘留有原母巖超基性巖的副產物——鉻鐵礦、鉻尖晶石、鈦鐵礦等以及風化作用形成的硅酸鎳礦、含鈷的硬錳礦等,使得礦石成為富含鐵、錳、鎳、鈷等的“天然合金鐵礦石”,可直接用于冶煉優質合金鋼。
中國地質科學院礦產綜合利用研究所通過對礦石工藝性能的研究,采用重、磁聯合法,對鉻鐵礦的富集分離效果較好,可獲得含三氧化二鉻為33.18%的鉻精礦產品和含鎳為1.96%、三氧化二鉻降到0.65%的鎳礦石產品。在常壓100℃、50%濃度的硫酸中浸出時間為1個~2個小時,對鎳、鈷的浸出率較高,酸浸法(濕法)回收鎳、鈷外,低鎳鐵法(火法)回收鎳、鈷、鐵,回收率高、工藝簡單、成本較低。經還原焙燒后破碎、磨礦、磁選,可得到低鎳鐵合金精礦,有價金屬回收率為鎳99%、鐵92%、鈷97%。
本項技術研究成果通過工藝礦物學研究方法,對鎳、鉻、鐵的狀態和礦石利用的工藝性能進行了詳細的測試和試驗,對指導生產和選礦科研工作起到了積極的參考作用。(來源:中國礦業報)
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