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红土镍矿处理技术——火法湿法处理红土镍矿工艺

来源网站:河南省荥阳市矿石机械制造厂 发布时间:2014.10.31点击次数:

氧化镍矿床是含镍橄榄岩在热带或亚热带地区经过大规模的长期的风化淋滤变质而成的,是由铁、铝、硅等含水氧化物组成的疏松的粘土状矿石。由于铁的氧化,矿石呈红色,所以被称为红土矿(later-ite)。红土镍矿的可采部分一般由3层组成:褐铁矿层、过渡层和腐殖土层,其处理工艺如下表所示。

红土镍矿的分布、组成与提取技术

矿层

化学成分

特点

提取工艺

Ni

Co

Fe

Cr2O3

MgO

褐铁矿层

0.8-1.5

0.1-0.2

40-50

2-5

0.5-5

高铁低镁

湿法

过度层

1.5-1.8

0.02-0.1

25-40

1-2

5-15

/

湿法/火法

腐殖土层

1.8-3

0.02-0.1

10-25

1-2

15-35

低铁高镁

火法


一、火法处理
    火法处理红土镍矿的工艺按其产出产品的不同分为还原熔炼生产镍铁工艺和还原硫化熔炼生产镍锍工艺。
1.还原熔炼生产镍铁
    世界上用得最多的红土镍矿火法处理工艺是还原熔炼生产镍铁,用于生产不锈钢。氧化镍易被C,CO,Si还原,在较高温度下控制一定的还原条件,就可以使氧化镍完全还原成金属,铁部分还原,与镍熔合成镍铁合金,而未被还原的硅、镁氧化物与另一部分氧化铁一起造渣。还原冶炼生产镍铁的方法有以下几种:
   (1)回转窑—电炉还原熔炼工艺。回转窑—电炉还原熔炼工艺(RKEF)是目前红土镍矿冶炼厂普遍采用的一种火法冶炼工艺流程,技术可靠、成熟。该工艺主要工序包括干燥、焙烧—预还原、电炉熔炼和精炼。
   (2)竖炉—电炉工艺。该工艺流程借鉴水泥窑外分解的技术,将物料磨细后进行闪速干燥、闪速煅烧、在流态化炉中进行预还原,然后在直流电弧炉内熔炼煅烧料,LF炉内精炼,具有固定投资少,操作成本省,物料停留时间短,产品质量高,烟尘率低,动力消耗低的优点。
   (3)鼓风炉冶炼工艺。鼓风炉冶炼是将氧化镍矿在回转窑内预热、干燥后制成团块,与焦炭块一起加入鼓风炉内冶炼,生产出粗镍铁,再进行精炼,制出镍铁。
2.还原冶炼生产镍锍
    还原锍化熔炼处理氧化镍矿生产镍锍的工艺早在20世纪二三十年代就得到了应用,当时采用的都是鼓风炉熔炼。该工艺是在生产镍铁工艺的熔炼过程中,加入硫化剂,产出低镍锍,再通过转炉吹炼生产高镍锍。镍锍的成分可以通过还原剂(焦粉)和硫化剂的加入量加以调整。可供选择的硫化剂有黄铁矿(Fes2)、石膏(CaSO4.2H2O)、硫磺和含硫的镍原料。该该工艺焙烧脱硫后的氧化镍可直接还原熔炼生产用于不锈钢工业的通用镍;也可以作为常压拨基法精炼镍的原料生产镍丸和镍粉;由于高镍锍中不含铜,还可以直接铸成阳极板送锍化镍电解精炼的工厂生产阴极镍。总之,可以进一步处理,生产各种形式的镍产品,并可以回收其中的钴。
二、湿法工艺
    对于含镍较高而含铜和钴低的红土镍矿,较多采用电炉还原熔炼的方法生产镍铁,但在处理含铜、钴比较高的红土镍矿时,宜采用湿法流程处理,以利于综合回收各种有价金属和降低能耗。浸出是常用的湿法处理方法,根据矿石中氧化镁含量的高低,采用常压氨浸工艺和高压酸浸工艺两种方法。含氧化镁高的矿石需采用氨浸,因为酸浸时需消耗大量的酸中和矿石中的碱性脉石,操作成本高,在经济上不可行。而含氧化镁低的矿石可采用硫酸浸出,为加速整个溶解过程,浸出作业通常在高温高压下进行。一般常用的湿法处理工艺有还原焙烧-氨浸工艺、高压酸浸工艺、常压酸浸工艺、火法湿法结合工艺及其他工艺。

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