梁 栋 常龙娇 翟玉春

(1.渤海大学 新能源学院，辽宁 锦州 121013；2.东北大学 冶金学院，沈阳110819)

随着高品位硫化镍矿的日渐枯竭，高效开发红土镍矿尤为急切，而目前国内外对红土镍矿主要通过矿热炉火法冶炼和湿法冶金，仅限于提取镍，剩余部分则作为废渣排放，占地面积大，且矿中很多重金属离子还对土壤造成了极大污染[1-6]。由于红土镍矿中杂质铁元素含量较高，为其他元素的分离提取带来难度。为了寻找除去铁离子的有效方法，研究黄铵铁矾法除铁来改善沉淀和过滤性能是十分必要的。此外，随着智能手机和笔记本电脑等移动互联网设备的普及，锂离子电池面临着更高的性能和成本要求[7]，降低电极材料的成本势在必行。

研究采用硫酸铵焙烧—黄铵铁矾沉铁—矾水解工艺处理红土镍矿，实现了杂质Fe元素的分离，同时获得制备电极材料LiFePO4/C的原料Fe2O3，较好地回收了杂质铁，可为商业化考虑使用黄铵铁矾除铁提供更经济实惠的思路，也是将来工业应用的一大优势[8-11]。使用含碳材料在较高温度下产生的还原性气体将Fe3+还原为Fe2+，锂离子与磷酸根离子相结合形成磷酸铁锂材料，该工艺可制备高附加值材料，既环保又耗能较低，可作为综合利用红土镍矿的新工艺技术。

1 实验

1.1 红土镍矿的化学成分

表1为红土镍矿的主要化学成分分析结果。由表1可知，红土镍矿中的镍含量为2.38%，钴含量为0.06%，铁的含量相对很高，高达23.41%，说明此矿是褐铁型红土镍矿[12]。

表1 原矿主要化学成分Table 1 Main chemical composition of raw ore /%