中国镍铁冶炼技术发展
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镍产业的发展趋势镍产业的发展趋势一、引言镍是一种重要的金属材料,广泛应用于冶金、化工、电子、航空航天等领域。
随着全球经济的发展和人们对高品质生活需求的增加,镍产业的发展也呈现出一系列的新趋势。
本文将从全球镍资源与需求、技术创新与环保、新兴应用领域等方面探讨镍产业的发展趋势。
二、全球镍资源与需求1. 全球镍资源分布不均,主要集中在俄罗斯、菲律宾、印度尼西亚和澳大利亚等国家和地区。
随着全球镍矿资源的逐渐枯竭,镍产业将面临更大的压力。
2. 镍的需求呈现出快速增长的趋势。
特别是新能源汽车、航空航天、电子通信等高新技术产业的迅猛发展,对镍的需求量不断增加。
三、技术创新与环保1. 技术创新是推动镍产业发展的重要因素。
目前,针对镍资源的利用效率和环境污染问题,各国纷纷加大对镍冶炼技术的研发。
采用高效的镍冶炼技术可降低能耗和环境污染,提高资源利用率。
2. 环保成为制约镍产业发展的重要因素。
各国对镍冶炼企业的环保要求越来越高,严格的环境保护政策和监管机制将会对镍产业的发展产生重要影响。
四、新兴应用领域1. 新能源汽车是镍产业的重要应用领域之一。
随着电动汽车的普及,镍铁电池等镍基电池的需求量将会大幅增加。
2. 航空航天领域是另一个潜力巨大的镍应用领域。
镍合金具有高温强度和耐腐蚀性能优异的特点,因此在航空航天装备中得到广泛应用。
3. 光伏产业是镍的新兴应用领域之一。
镍是太阳能电池片的重要组成部分,随着太阳能发电技术的进步,镍的需求量将逐步增加。
4. 镍在电子通讯领域也有广泛应用,如移动通信设备、计算机等。
随着科技的不断进步,对镍在电子通讯领域的需求将会不断增长。
五、挑战与机遇1. 全球镍矿资源的逐渐枯竭是镍产业发展的主要挑战之一。
为了保障镍供应,各国需要加大资源勘探和开发的力度。
2. 环境保护要求的提高是镍产业发展的重要机遇。
采用环保技术和设备、提高资源利用效率将有助于提升镍产业的竞争力。
3. 新兴应用领域的迅猛发展为镍产业带来了机遇。
国内红土镍矿冶炼镍铁主流工艺技术RKEF火法冶炼镍铁介绍1 镍、镍铁和镍矿1.1镍镍是略带黄色银白色金属,是一种具有磁性的过渡金属。
镍的应用在于镍的抗腐蚀性,合金中添加镍可增强合金的抗腐蚀性。
不锈钢与合金生产领域是镍最广泛应用领域。
全球约2/3的镍用于不锈钢生产,因此不锈钢行业对镍消费的影响居第一位。
捏镍不锈钢中的主要作用在于它改变了钢的晶体结构。
在不锈钢中增加镍的一个主要原因就是形成奥氏体晶体结构,从而改善诸如可塑性、可焊接性和韧性等不锈钢属性,所以,镍被称为奥氏体形成元素。
目前全球有色金属中,镍的消费仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第五位。
因此,镍被称为战略物资,一直被各国所重视。
1.2镍铁镍铁主要成分为镍与铁,同时还含有Gr、Si、S、P、C等杂质元素。
根据国际标准(ISO)镍铁按含镍量分为FeNi20(Ni15~25%)、FeNi30(Ni25~35%)、FeNi40(Ni35~45%)、FeNi50(Ni45~60%),又再分为高碳(1.0~2.5%)、中碳(0.030~1.0%)和低碳(1<0.030%);低磷(P<0.02%)与高磷(P<0.02%)镍铁。
目前国内生产厂家生产的镍铁品位10~15%,也有部分厂家生产20%或25%以上的镍铁。
1.3 镍矿世界上可开采的镍资源主要有两类,一类是流化矿床,另一类是氧化矿床。
由于硫化镍矿资源品质好,工艺技术成熟,现约60~70%的镍来源于硫化镍矿。
而世界上镍的储量80%为氧化镍矿,矿物组成主要是含水镍镁硅酸盐(xNi.yMgO)2Si2n H2O,以及针铁矿Fe2O3.H2O、赤铁矿Fe2O3和磁铁矿Fe3O4,由于铁的氧化,矿石呈红色,所以通称红土镍矿。
世界上的红土镍矿分布在赤道线南北纬30°以内的热带国家,其可开采部分一般由三层组成:褐铁矿层、过渡层和腐殖土层。
其化学成分组成见表1.褐铁矿层,含铁多、硅镁少、镍低、钴较高,一般采用湿法工艺回收金属;再下层是混有脉石的残积层(过渡层和腐殖土层)矿,含硅镁高、铁较低、钴较低、镍较高,这类矿一般采用火法工艺处理。
5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。
”6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
”7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。
8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。
9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。
镍铁冶炼根据红土镍矿成分的不同,镍生产厂可以选择不同的冶炼工艺。
中国目前还没有一座大型镍铁生产工厂,为了少走弯路可以引进国外成熟的先进技术,在中国国内制造全部设备,以较少的投资,在最短的时间内,选择适宜的沿海地区建设一座大型镍铁生产厂。
为此,比较详细的介绍了乌克兰帕布什镍厂的火法冶炼镍铁的工艺流程和生产指标。
文章还介绍了在镍铁精炼车间,直接冶炼300系列不锈钢工艺的开发。
1. 开发利用海外镍资源满足中国日益增长的镍需求:尽管中国镍资源的开发与利用近年来得到了快速的发展,但是,发展的速度远远跟不上冶金等行业对镍需求增长的速度。
近几年,中国精炼镍产量在8万吨左右,受到资源的限制,短时间内不大可能快速增长。
合资在国外开发镍矿、建设镍生产厂的几个项目虽然已经签约,但是项目产能有限、实施还需要时间。
目前中国镍的年消费量已经快速的增加到14.6万吨,中国已经成为仅次于日本的世界第二大镍消费国,是近年来全球镍消费增长最快的国家。
随着国民经济的快速发展,人民生活水平的提高,不锈钢的消费量将上升,这将导致镍的需求量增长的速度大大超过目前可以预期的镍的产出量的增长速度。
有色金属工业协会预计到2010年,中国镍消费量将达到24万吨。
近年来,为了保证国民经济发展对镍的需求,中冶、五矿、太钢、宝钢等大企业实施“走出去”的发展战略,参与海外镍矿资源的开发,这将对中国镍的稳定供应发挥重要作用。
镍铁生产工艺发展过程
回转窑——矿热电炉——转炉(RKEF)熔炼法
红土镍矿预处理筛分干燥回转窑煅烧热料装入矿热炉冶炼粗制镍铁炉外脱硫转炉中脱除Si、P、C、S、Mn等杂质镍铁铸块。
日本大江山回转窑直接还原法
红土镍矿加水粉磨矿浆过滤加入石灰石、无烟煤混合棒磨机研磨压团链篦加热机预热回转窑煅烧水淬加水粉磨跳汰磁选过滤镍铁粉。
山西环能勘测设计有限公司回转窑直接还原法
红土镍矿粗破碎烘干破碎加入石灰石、煤粉混合压球回转窑煅烧水淬干选加水粉磨磁选过滤镍铁粉。
红土镍矿冶炼镍铁及冶炼渣增值利用关键技术及应用红土镍矿冶炼镍铁及冶炼渣增值利用关键技术及应用一、引言红土镍矿是一种含有镍、铁和其他有价值金属的矿石,其冶炼过程既能从镍铁中提取镍,又能通过冶炼渣的增值利用实现多种金属的回收。
红土镍矿冶炼镍铁及冶炼渣增值利用是一个综合性的工程,需要涉及到多个环节和关键技术。
本文将从矿石的处理、冶炼流程和冶炼渣的回收利用等方面,深入探讨红土镍矿冶炼镍铁及冶炼渣增值利用的关键技术及应用。
二、矿石的处理红土镍矿的矿石处理是冶炼镍铁的第一步,也是非常关键的环节。
矿石通常含有一定的硫和镍、铁、镉等有价值金属,因此需要通过浮选、磁选等方法进行处理。
通过浮选将矿石中的硫分离出来,以减少后续冶炼过程中的硫含量。
通过磁选将矿石中的铁和镍分离出来,以获取纯度较高的镍铁。
三、冶炼流程1. 溶铁炉冶炼红土镍矿的冶炼过程主要包括溶铁炉冶炼和转炉冶炼两个阶段。
溶铁炉冶炼是将经过处理的矿石和焦炭一同放入回转炉中进行还原冶炼的过程。
在溶铁炉中,焦炭还原矿石中的氧化铁和氧化镍,生成还原铁和还原镍。
在这个阶段,需要控制好还原温度、气氛和加入剂的配比,以确保得到高品位的镍铁。
2. 转炉冶炼转炉冶炼是将溶铁炉产出的还原镍和还原铁进一步处理的过程。
在转炉中,加入适量的石灰和石油焦油,进行还原和熔化反应,以得到定性更好的镍铁。
在转炉冶炼过程中,需要控制好还原反应的温度、时间和氧气的输入量,以最大限度地提高镍铁的纯度。
四、冶炼渣的回收利用冶炼渣是红土镍矿冶炼过程中产生的一种副产物,其中富含镍、铁、镉等有价值金属。
冶炼渣的回收利用是提高资源利用率和环境保护的重要手段之一。
目前,常见的冶炼渣回收利用方式包括水洗法、浮选法和磁选法等。
1. 水洗法水洗法是利用渣浆的比重差异,通过水洗将冶炼渣中的有价值金属部分分离出来。
将冶炼渣与水进行混合,形成含有不同密度的浆料。
通过重力作用和水洗的方式,将其中的矿石颗粒和有价值金属部分分离出来。
中国镍铁冶炼技术发展之路中国镍铁冶炼技术发展之路中国恩菲卢笠渔 2014.11中国镍铁冶炼技术发展之路主要内容1一、中国镍铁冶炼技术现状 二、中国镍铁冶炼的开拓创新 三、中国镍铁冶炼存在的问题 四、中国镍铁冶炼的发展前景 五、小结2345中国镍铁冶炼技术发展之路中国镍铁冶炼技术现状一、中国镍铁冶炼技术现状 中国缺乏红土矿资源,镍铁冶炼行业起步晚,国际上火法冶炼 镍铁从鼓风炉开始始于130多年前,而我国的镍铁冶炼至今不足10 年时间。
我国镍铁从无到有,快速发展,成为镍铁生产大国是举 世瞩目的,是绝无仅有的。
不锈钢 镍Source: antaike中国镍铁冶炼技术发展之路中国镍铁冶炼技术现状一、中国镍铁冶炼技术现状 10年中,我国镍铁发展的道路十分曲折,有春天也有严冬,从2005年到 2010年受镍价高位和不锈钢快速发展的影响,我国镍铁含镍短短几年就达到了 20万吨,但在世界范围内工艺最落后而产能最大。
2010年之后,中国恩菲经几年的研究,在中国实现了RKEF工艺,2010年到 2013年的3年间生产镍铁含镍由20万吨达到了47.8万吨。
其中RKEF法的产量近 50%,这是技术进步的体现。
RKEF的出现使中国镍铁生产在镍价低位的时候仍能持续生产并发展下去, 而且节约了大量的能源。
22万吨镍铁由RKEF生,每年节电初估50亿度电以上, 相当于一个600MW的电厂。
Source: antaike中国镍铁冶炼技术发展之路中国镍铁冶炼技术现状一、中国镍铁冶炼技术现状 尽管RKEF成为主导,由于历史原因及市场对含镍生铁的需求,仍然是多种 工艺并存的局面,如小电炉、土法烧结和烧结机烧结、高炉、直接还原等。
2014年印尼的矿石出禁令等一系列因素使很多工厂“巧妇难为无米之炊”。
10年中,随着我国镍铁的发展,成就了一批优秀的镍铁企业,满足和推动 了我国不锈钢的发展;镍铁厂的装备水平得到了大幅提高,电炉功率提高、水 冷技术广泛应用、热焙砂高温入炉;培养了一批镍铁方面的技术人才,为中国 镍铁企业应对“无米之炊”、加快走出国门的步伐奠定了基础。
中国镍铁冶炼技术发展之路主要内容1一、中国镍铁冶炼技术现状 二、中国镍铁冶炼的开拓创新 三、中国镍铁冶炼存在的问题 四、中国镍铁冶炼的发展前景 五、小结2345中国镍铁冶炼技术发展之路中国镍铁冶炼的开拓创新二、中国镍铁冶炼的开拓创新我国镍铁冶炼技术已经步入世界镍铁冶炼行业的 先进行列,主要体现在: 规模、整体装备水平、工艺技术指标、达产时间、 环境友好、自动化水平等方面。
缅甸达贡山镍矿项目可作为其中的典范缅甸达贡山镍矿项目实景图 缅甸达贡山镍铁厂工艺二、中国镍铁冶炼的开拓创新中国镍铁冶炼技术发展之路码头 生活区镍铁冶炼厂矿石输送皮带矿山中国镍铁冶炼技术发展之路缅甸达贡山镍矿项目概况二、中国镍铁冶炼的开拓创新 工艺: 露天采矿+RKEF冶炼工艺 设计能力: 126 万t/a 矿 (干基) 镍铁 85,000t/a ,金属镍 23,000t/a主要设备: 回转窑 ø5.5×115m 电炉 72000kVA 2台2台 范围: 采、选、冶联合工程 四大分区: 采选矿区,冶炼厂, 办公和生活区,公辅设施恩菲承担:工艺设计,总体设计, 设备供货,现场服务, 投产技术支持投产时间:2012年10月中国镍铁冶炼技术发展之路缅甸达贡山镍矿项目的工艺流程二、中国镍铁冶炼的开拓创新焙烧预还原配料与烟尘制粒干燥湿矿堆场焙砂输送电炉熔炼放镍铁精炼或镍铁粒 粒化或镍铁锭铸锭中国镍铁冶炼技术发展之路达贡山项目的装备水平高—管式皮带二、中国镍铁冶炼的开拓创新 红土矿管式皮带输送合格的矿石经过1.8km管状带式输送机和2.8km普通带式运输机 运到冶炼厂,世界上首次将管式皮带用于红土矿运输,大幅降低矿 石运输成本。
中国镍铁冶炼技术发展之路达贡山项目的装备水平高—大型回转窑二、中国镍铁冶炼的开拓创新 采用目前国内镍铁冶炼最大的回转窑——ø5.5×115m 采用三次风、多通道可控燃烧器和耐材整体浇注等技术中国镍铁冶炼技术发展之路达贡山项目的装备水平高—焙砂热送入炉二、中国镍铁冶炼的开拓创新热焙砂回转窑炉顶卸料装置料罐及运输车料罐提升井料罐起重机中国镍铁冶炼技术发展之路达贡山项目的装备水平高—焙砂热送入炉二、中国镍铁冶炼的开拓创新 整个系统自动运行,根据需要可在10分钟 之内完成一个装料过程 并将物料的温降控制在100℃以内中国镍铁冶炼技术发展之路达贡山项目的装备水平高—先进电炉二、中国镍铁冶炼的开拓创新 采用目前国内最大的镍铁电炉— ENFI镍铁电炉特点:72MVA1)采用高电压、高功率密度操作 2)具有独特的弹性炉体结构 3)采用新的冷却技术 4)具备完善的电炉控制系统 5)6根电极使电炉适应性更强中国镍铁冶炼技术发展之路达贡山项目的装备水平高—先进电炉二、中国镍铁冶炼的开拓创新中国镍铁冶炼技术发展之路达贡山项目的装备水平高—喷吹精炼二、中国镍铁冶炼的开拓创新 首次采用喷吹法精炼技术 喷吹法可完成脱硫、脱硅、 脱碳、脱磷的任务 喷吹法的工艺简单,在一 个操作位可以进行喷吹粉 剂、喷氧、加入熔剂、扒 渣等操作,可以添加不同 的精炼试剂。
中国镍铁冶炼技术发展之路达贡山项目的工艺技术指标先进二、中国镍铁冶炼的开拓创新2×72000kVA电炉 设计 实际序号 1 2 3 4 5指 标 名 称 焙砂入炉温度 每吨焙砂电耗 操作电压 镍铁产量 镍铁含镍量单 位 ℃ kWh/t·焙砂 V t/a t/a700 550 550 85000 23000700~750 510~550 550~750 >92500 >25000 两台72000KVA电炉均可以在55000~60000KW之间稳定运行 二次操作电压基本维持在600V以上 每吨焙砂电耗平均为530 kWh 各项指标均达到甚至超过了设计值 自投产以来,电炉保持在满负荷以上运行,炉体结构保持稳定状态中国镍铁冶炼技术发展之路达贡山项目推广的优势—达产达标时间短二、中国镍铁冶炼的开拓创新 2号电炉: 2013年6月点火 开炉 2013年9月2日 达到设计处理 量 2013年11月电 炉负荷超过设 计值中国镍铁冶炼技术发展之路达贡山项目推广的优势—环境友好二、中国镍铁冶炼的开拓创新国内小电炉 达贡山电炉达贡山项目推广的优势—自动化水平高二、中国镍铁冶炼的开拓创新达贡山镍铁厂中控室 基于专家系统原理的一体化控制系统为热料输送和高功率电炉的顺利、安全运行提供保障实现可靠、精确、节能、用户友好型的控制二、中国镍铁冶炼的开拓创新厂名Ni产量(t/a)粗镍铁品位(%) 回转窑电炉功率(MVA/MW)Falcondo 多米尼加2850036~38 80/65Cerro Matoso 哥伦比亚4910035 6.1 x 185, 6.1 x 13575/60~70 Tagaung Taung 缅甸23000~25000~30 5.5 x 115 (2)72/55~60 Barro Alto 巴西3600025~30 6.1 x 185 (2)114/84 Codemin 巴西650028 3.6x70 (2)15.5~22 MW Onca Puma 巴西53000(Line 1投产)25 6 x 135 (2)120/90SLN Doniambo 新喀4800022~27 4 x 95 (5)50/36Loma de Niquel 委内瑞拉1740020~25 5.4 x 120 (2)40~45 MW Hyuga 日本2200017~25 4.8 x 105 (2)60/40, 60/50Hachinohe(PAMCO) 日本4100018.55.25 x 100, 5.5 x 115,4.6 x 13160/40~50SNNC 韩国3000017~18 5.5x130 (2)120/~90 Aneka Tambang 印尼11000 (2004年) 19~20 4.0x90, 4.2x90, 5.3x11032/25, 42/32, 60/42 Pobuzhsky 乌克兰1600017 3.6 X 75 (4)50/38FENI 马其顿700017 4.6 X 75 (2)55 MWLarco 希腊19200 (2002年) 155.2x90, 4.2x90, 4.2x90,6.1x12550/42, 32,36/25~30PT Inco 印尼7200026 (冰镍)5.5 x 100 (3); 6 x 115,6 x 135 55~65 MW二、中国镍铁冶炼的开拓创新World Ferronickel Smelter Electrical Furnace Energy Consumption** Most of data comes from JOM 2006 World nonferrous smelter survey, Part III: Nickel: Laterite.二、中国镍铁冶炼的开拓创新国外专家组现场评估:CNICO is finding its way into the ranks of the world’s leading ferronickel smelters.缅甸达贡山镍铁冶炼厂正逐步步入世界镍铁冶炼领先者行列。
主要内容1一、中国镍铁冶炼技术现状2 35二、中国镍铁冶炼的开拓创新三、中国镍铁冶炼存在的问题五、小结4四、中国镍铁冶炼的发展前景三、中国镍铁冶炼存在的问题中国红土矿资源量少,作为镍铁的主要原料全部依赖进口,主要来自印度尼西亚和菲律宾。
Source: antaike●2013年中国红土镍矿进口量为7067万吨●印尼进口量为4111万吨,占比58.1%●菲律宾进口量为2955万吨,占比41.8%●2014年一季度之后,中国红土矿进口基本以菲律宾矿石为主三、中国镍铁冶炼存在的问题印尼的矿石出口禁令,菲律宾提高矿石关税和可能随之而来的出口限令,使我国庞大的镍铁冶炼厂进入严冬时节。
国内镍铁冶炼技术水平参差不齐,镍铁含镍品位低,能耗偏高,部分冶炼厂环境污染严重,自动化水平有待提高,即使采用RKEF法的冶炼厂也多数采用33MVA电炉,配套设施不完善。
国内镍铁冶炼厂总规模大,产能过剩。
Source: antaike主要内容1一、中国镍铁冶炼技术现状2 35二、中国镍铁冶炼的开拓创新三、中国镍铁冶炼存在的问题五、小结4四、中国镍铁冶炼的发展前景中国镍铁冶炼的发展前景四、中国镍铁冶炼的发展前景我国镍铁行业面临原料短缺,未来如何发展已成为业内人士普遍关注的问题。