第四次课硫化镍矿的火法冶金2

《有色冶金概论》课程标准课程代码：00531101适用专业：冶金技术学时：32学分：2开课学期：第三学期第一部分前言1.课程性质与地位现代冶金通常把金属分为黑色金属和有色金属，铁、铬、锰三种金属称为黑色金属，其余金属称为有色金属。

按有色金属的比重，化学特性，自然界的分布情况以及习惯称呼，有色金属又分为重金属、轻金属、贵金属、稀有金属和半金属五类。

《有色冶金概论》是高职冶金技术专业的一门专业基础课程。

本课程旨在让冶金技术专业学生全面了解，且并初步掌握现代工农业生产各行业较常用的十五种有色金属的物理、化学性质，矿物组成及冶金提取方法，重点培养学生的专业通识能力，是培养学生专业应用能力和冶金技术职业岗位能力的基础。

学生在学完《冶金基础化学》、《冶金制图》、《金属学及热处理》等课程的基础上，并通过认识实习后学习本课程，是后续课程《铝冶金》、《铝冶金》、《锌冶金》、《贵金属冶金技术》的基础。

2.课程的设计思路《有色冶金概论》课程是鉴于有色金属种类多、冶炼方法各异而开设的一门专业基础课。

本课程标准在设计上本着懂理论，重应用的总体思路，突出体现职业教育的技能型，应用性特色，注重培养学生的理论应用于实践的能力。

紧密结合企业岗位需求并考虑其与后续开设课程的关系进行课程内容的选取与组织。

主要介绍铜冶金、镍冶金、铅冶金、锌冶金、锡冶金、铝冶金、钨冶金、钛冶金及有色冶金中的综合回收。

鉴于我专业后续课程开设铅冶金、锌冶金、锡冶金、铝冶金，本课程重点介绍铜冶金、镍冶金、锡冶金、钨冶金和钛冶金。

在课程内容的设计上按有色冶金的种类设计10个学习单元，每个单元按金属的性质和用途、生产原料、冶炼方法、生产原理、工艺过程进行内容介绍。

本课程紧密结合生产实践，通过案例教学，启发引导教学，既发挥教师的主导作用，又充分体现学生的主体作用，充分调动学生的积极性、主动性，重在培养学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力。

第二部分课程目标1.知识目标（1）掌握典型有色金属的物理化学性质、生产原料和冶炼方法；（2）理解典型有色金属冶炼的原理；（3）掌握典型有色金属冶炼的工艺过程；（4）了解有色冶金中有价金属的回收方法。

硫化镍矿的处理方法镍矿物主要以硫化镍矿和红土镍矿这两种形式存在，其中硫化镍矿约占20%、红土镍矿大约占75%、硅酸镍矿占5%。

本文我们为您讲一讲硫化镍矿的处理方法都有哪些。

硫化镍矿的处理一般是指将硫化镍矿中的镍熔炼成低镍锍或浸出到溶液中的提镍过程。

硫化镍矿的处理有火法与湿法之分。

火法处理主要有硫化镍矿电炉熔炼、硫化镍矿鼓风炉熔炼或硫化镍矿闪速熔炼。

湿法处理主要有硫化镍矿加压浸出。

硫化镍矿的火法处理是将焙烧矿与熔剂加热熔化，使炉料中的硫化铁进一步氧化成氧化铁，与其他杂质元素和炉料中的石英等熔剂结合为炉渣，炉料中的二硫化三镍、硫化亚铜和未氧化的硫化亚铁结合成低镍锍与炉渣分离，钴和贵金属及其他少量杂质进入低镍锍。

炉料中的硫氧化成二氧化硫进入烟气，经除尘净化后送往制酸或高空排放。

硫化镍矿鼓风炉熔炼采用传统的鼓风炉设备，其特点是设备简单和易于操作。

硫化镍矿电炉熔炼和闪速熔炼则分别采用现代电炉和闪速炉设备。

电炉熔炼适用于电价低廉地区或熔炼难熔矿石。

闪速熔炼是近几十年发展起来的先进熔炼技术，其特点是将焙烧和熔炼合为一个过程，这不仅使过程得到强化，而且可在自热状况下进行，因而生产能力较高，而且能耗较低。

此外，这种熔炼的烟气含二氧化硫浓度高，有利于制酸和环境保护。

但炉渣含镍较高不能废弃，需要进行贫化处理，以降低渣的含镍量。

硫化镍矿的湿法处理是直接浸出硫化镍矿石或硫化镍精矿。

这种处理方法可简化冶炼过程，提高镍的回收率，改善劳动条件。

由于硫化镍在常压下溶解速度很慢，通常采用加压浸出。

浸出可用硫酸溶液，也可用碱(氨)液。

先将硫化镍矿石或硫化镍精矿磨细，制成矿浆，用泵输往矿浆加热器加热，然后进压煮器进行浸出。

浸出后矿浆经液固分离和溶液净化除杂质后，可用加压氢气还原法生产镍粉。

硫化镍矿的冶炼工艺过程
硫化镍矿的冶炼工艺过程通常包括以下几个步骤：
1. 矿石破碎和磨矿：将硫化镍矿石经过破碎和磨矿处理，使其颗粒细化，便于后续的浸出和冶炼操作。

2. 浸出：将磨碎后的硫化镍矿石与酸性溶液（通常为硫酸）进行浸出反应，将镍和其他有价金属溶解出来形成溶液。

这个过程通常在高温和高压条件下进行，以提高浸出效率。

3. 溶液净化：将浸出得到的含镍溶液进行净化处理，去除其中的杂质和其他有害物质。

这个过程通常包括沉淀、过滤、中和、溶液调节等步骤。

4. 镍的分离和提纯：通过一系列的化学反应和物理分离方法，将溶液中的镍与其他金属离子分离开来。

常用的方法包括溶液萃取、电解、氢气还原等。

5. 镍的精炼：将分离和提纯得到的镍进行进一步的精炼处理，以提高其纯度和质量。

这个过程通常包括电解精炼、熔炼、真空蒸馏等步骤。

6. 镍的制品加工：将精炼得到的镍进行加工和制造，制成各种镍制品，如合金、电池材料、化工原料等。

需要注意的是，不同的硫化镍矿石的冶炼工艺可能会有所不同，具体的工艺流程和操作条件会根据矿石的成分和性质进行调整。

此外，环保和能源消耗也是冶炼工艺设计中需要考虑的重要因素。

硫化镍精矿的火法冶炼的工艺特点作者：wjp发布时间：2009-3-2 11:38:25文章来源：中国-东盟矿产资源网冶炼方法：现代生产镍的方法主要有火法和湿法两种。

根据世界上主要两类含镍矿物（含镍的硫化矿和氧化矿）的不同，冶炼处理方法各异。

含镍硫化矿目前主要采用火法处理，通过精矿焙烧反射炉（电炉或鼓风炉）冶炼铜镍硫吹炼镍精矿电解得金属镍。

氧化矿主要是含镍红土矿，其品位低，适于湿法处理；主要方法有氨浸法和硫酸法两种。

氧化矿的火法处理是镍铁法。

工艺操作：硫化镍精矿的火法冶炼硫化镍精矿的火法冶炼流程如图29－2所示。

其主要工艺特点如下：（1）熔炼。

镍精矿经干燥脱硫后即送电炉（或鼓风炉）熔炼，目的是使铜镍的氧化物转变为硫化物，产出低冰镍（铜镍锍），同时脉石造渣。

所得到的低冰镍中，镍和铜的总含量为8%－25%（一般为13%－17%），含硫量为25%。

（2）低冰镍的吹炼。

吹炼的目的是为了除去铁和一部分硫，得到含铜和镍70%－75%的高冰镍（镍高硫），而不是金属镍。

转炉熔炼温度高于1230℃，由于低冰镍品位低，一般吹炼时间较长。

（3）磨浮。

高冰镍细磨、破碎后，用浮选和磁选分离，得到含镍67%－68%的镍精矿，同时选出铜精矿和铜镍合金分别回收铜和铂族金属。

镍精矿经反射炉熔化得到硫化镍，再送电解精炼或经电炉（或反射炉）还原熔炼得粗镍再电解精炼。

（4）电解精炼。

粗镍中除含铜、钻外，还含有金、银和铂族元素，需电解精炼回收。

与铜电解不同的是这里采用隔膜电解槽。

用粗镍做阳极，阴极为镍始极片，电解液用硫酸盐溶液硫酸盐和氯化盐混合溶液。

通电后，阴极析出镍，铂族元素进入阳极泥中，另行回收。

产品电镍纯度为99.85%－99.99%。

用火冶法处理氧化镍制取镍铁和金属镍硅酸氧化矿可以用火冶法熔炼，经还原、熔化和精炼得到镍。

还原时要争取使氧化镍完全变为金属镍。

熔化时流言蜚语镍铁将同较轻的渣分开。

镍铁的含镍量取决于部分还原过程的选择能力。

火法冶金的定义、分类及一般过程
火法冶金是一种以高温反应为主要方式的冶金方法，它包括了多种不同的冶金过程，如热还原、电熔、火法精炼等。

在火法冶金过程中，原料通常是一些含有金属的矿石、矿渣或废料，通过高温和化学反应来提取和分离金属元素。

火法冶金可以分为热还原法和火法精炼法两大类。

热还原法主要是通过还原物质（如焦炭、氢气、碳等）的作用，在高温下将金属矿石中的金属元素还原出来。

火法精炼法则是通过一系列的化学反应，将金属矿石中的杂质元素加以去除，使得金属元素纯度得到提高。

一般来说，火法冶金的过程包括以下几个步骤：
1. 矿物处理：采用物理或化学方法对原始矿石进行处理，去除杂质和非金属成分，得到纯净的金属矿石。

2. 矿石还原：将矿石与还原剂一起加入到高温熔炉中，在还原剂的作用下将金属矿物中的金属元素还原出来。

3. 铸造 purification: 通过一些化学反应和物理处理，将金属元素中的杂质成分去除，使得金属的纯度得到提高。

4. 铸造成型：将高纯度的金属液体浇铸成所需形状的金属坯料，该过程可以通过静态铸造、压铸、挤压等方法实现。

总而言之，火法冶金是一种将金属元素提取出来的高温冶金方法，可以通过不同的过程使得金属的纯度得到提高，从而满足不同的应用需求。

火法冶金技术1. 简介火法冶金技术是一种利用高温和氧化反应来提取金属的工艺方法。

它是人类历史上最早发展起来的冶金技术之一，广泛应用于矿石的提炼和精炼过程中。

通过控制反应条件和处理原料，火法冶金技术能够将金属从其氧化物中还原出来，并获得高纯度的金属产品。

2. 原理火法冶金技术基于氧化还原反应原理，通过加热和氧化作用将金属从其氧化物中分离出来。

一般而言，该过程包括以下几个步骤：2.1 矿石预处理在进行火法冶金之前，通常需要对矿石进行预处理。

这包括去除杂质、粉碎、浸泡等步骤，以便提高冶炼效率和产品质量。

2.2 矿石焙烧焙烧是火法冶金过程中的关键步骤之一。

在焙烧过程中，将粉碎后的矿石加热至一定温度，使其发生物理和化学变化。

焙烧可以去除矿石中的水分、二氧化碳等挥发性成分，并将金属氧化物转化为更易于还原的形式。

2.3 还原反应在焙烧后，矿石中的金属氧化物被转化为相应的金属还原物。

在高温下，通过加入还原剂或控制气氛中的气体成分，可以促进金属氧化物与还原剂之间的反应，将金属从其氧化物中还原出来。

2.4 精炼和提纯通过火法冶金技术获得的金属通常需要进一步精炼和提纯，以去除残留的杂质和提高产品纯度。

这可以通过电解、溶解、萃取等方法实现。

3. 应用领域火法冶金技术在多个领域得到了广泛应用：3.1 铁冶炼火法冶金技术最早应用于铁冶炼过程中。

利用高温和还原剂（如木炭）进行冶炼，将铁从铁矿石中提取出来。

这种方法被称为高炉冶炼，是现代钢铁工业的基础。

3.2 铜冶炼火法冶金技术也广泛应用于铜冶炼过程中。

通过高温和还原剂将铜从其硫化物或氧化物中还原出来，得到纯铜产品。

这种方法被称为火法精炼，是铜工业的重要组成部分。

3.3 锌、铅等有色金属冶炼除了铁和铜，火法冶金技术还被应用于锌、铅等有色金属的冶炼过程中。

通过控制反应条件和处理原料，可以将锌、铅等金属从其硫化物或氧化物中还原出来，并获得高纯度的金属产品。

4. 发展趋势随着科学技术的进步，火法冶金技术也在不断发展和改进。

火法冶金简介火法冶金（pyrometallurgy）用燃料、电能或其他能源产生高温，在高温下，从矿石中提取和精炼金属或其化合物。

火法冶金一般分矿石准备、冶炼、精炼和烟气处理等步骤。

是最古老、现代应用规模最大的金属冶炼方法。

目前钢铁生产应用火法冶金、重有色金属硫化矿主要采用火法冶金。

此法因没有水溶液参加，故又称干法冶金。

火法冶金的主要化学反应是还原-氧化反应。

高温冶金又称高温冶金。

利用高温从矿石中提取金属或金属化合物的冶金过程，是提取冶金的主要方法。

此过程没有水溶液参与反应，所以又称干法冶金。

主要用于钢铁冶炼、有色金属造锍溶炼和熔盐电解以及铁合金生产等。

火法冶金的典型工艺过程有矿石准备、冶炼、精炼三个步骤；其主要反应是还原-氧化反应。

利用高温从矿石中提取金属或其化合物的冶金过程。

此过程没有水溶液参加，故又称为干法冶金。

火法冶金的工艺流程一般分为矿石准备、冶炼、精炼3个步骤。

矿石准备选矿得到的细粒精矿不易直接加入鼓风炉（或炼铁高炉），须先加入冶金熔剂（能与矿石中所含的脉石氧化物、有害杂质氧化物作用的物质），加热至低于炉料的熔点烧结成块；或添加粘合剂压制成型；或滚成小球再烧结成球团；或加水混捏；然后装入鼓风炉内冶炼。

硫化物精矿在空气中焙烧的主要目的是：除去硫和易挥发的杂质，并使之转变成金属氧化物，以便进行还原冶炼；使硫化物成为硫酸盐，随后用湿法浸取；局部除硫，使其在造锍熔炼中成为由几种硫化物组成的熔锍。

冶炼此过程形成由脉石、熔剂及燃料灰分融合而成的炉渣和熔锍（有色重金属硫化物与铁的硫化物的共熔体）或含有少量杂质的金属液。

有还原冶炼、氧化吹炼和造锍熔炼3种冶炼方式：还原冶炼：是在还原气氛下的鼓风炉内进行。

加入的炉料，除富矿、烧结块或球团外，还加入熔剂（石灰石、石英石等），以便造渣，加入焦炭作为发热剂产生高温和作为还原剂。

可还原铁矿为生铁，还原氧化铜矿为粗铜，还原硫化铅精矿的烧结块为粗铅。

氧化吹炼：在氧化气氛下进行，如对生铁采用转炉，吹入氧气，以氧化除去铁水中的硅、锰、碳和磷，炼成合格的钢水，铸成钢锭。

火法冶金知识点总结矿石的炼制1. 矿石的赋存形式：矿石通常以自然化合物的形式存在，例如氧化物、硫化物、碳酸盐等。

在火法冶金中，矿石需要经过破碎、磨砂等步骤，将其分解为可熔性的金属氧化物或硫化物。

2. 冶炼反应：在热学条件下，矿石中的金属元素与还原剂发生反应，生成金属和残余物质。

例如，金属氧化物与还原剂反应生成金属和氧化物废渣。

3. 冶炼过程：冶炼过程包括破碎、磨砂、焙烧、还原、熔炼等步骤。

其中，焙烧是将矿石在高温下加热，使其氧化物或硫化物转化为可还原的物质；还原是利用还原剂将金属氧化物还原为金属；熔炼是使金属在高温下熔化，从而分离出来。

4. 废渣处理：经过冶炼后产生的残余物质通常称为废渣，包括氧化物、硅酸盐、硫酸盐等。

废渣处理是冶炼工艺中重要的步骤，它可以通过浸出、冶金反应等方法，将废渣中的有用金属提取出来。

金属的提取1. 精炼方法：金属的提取通常经过两个阶段，首先是初步冶炼，然后是精炼。

精炼是将金属从含有杂质的金属锭中提取出来，使其达到一定的纯度。

2. 蒸馏：金属的蒸馏是一种常用的精炼方法，它利用金属的蒸汽压与杂质的蒸汽压的差异，将金属从其他材料中分离出来。

3. 微量金属的提取：某些金属存在于矿石中仅以微量的形式存在，对于这些金属的提取需要采用特殊的方法，例如电解法、浸出法等。

4. 金属的合金化：金属通常以合金的形式存在，合金是由两种或多种金属或非金属元素组成的材料。

合金化是利用合金的性质，改变金属的硬度、耐腐蚀性、电导率等特性。

火法冶金的应用1. 金属冶炼：火法冶金广泛应用于金属的冶炼过程，包括铁、铝、铜、铅、锌等金属的提取和精炼。

2. 金属合金的制备：火法冶金还可以用于金属合金的制备，包括不同金属之间的合金和金属与非金属之间的合金。

3. 废弃物处理：火法冶金可以用于处理工业废渣和废料，其中包括废弃的金属制品、矿石残渣等。

4. 环保技术：火法冶金在过程中产生的废气、废水等污染物，需要采用环保技术进行处理，以减少对环境的影响。

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