镍熔炼渣物理化学性能研究及生态化利用前景
- 格式:pdf
- 大小:327.41 KB
- 文档页数:4
第 50 卷 第 3 期2021 年 6 月有色金属加工NONFERROUS METALS PROCESSINGVol . 50 No . 3June 2021DOI :10.3969/j.issn.l671-6795.2021.03.002鎳及鎳合金的应用及展望杨哲,李桂,郑博龙(宝钛集团有限公司,陕西宝鸡721014)摘要:文章介绍了镍及镍合金的材料学基础知识、典型用途、市场需求,以及国内镍产业的发展状况,着重介绍了目前 陕西省代表性企业宝钛集团有限公司的镍及镍合金产业状况和规划,含生产设备、技术工艺研究、相关成果,客观分析了存在的不足,并对将来镍及镍合金的发展进行了展望。
关键词:镍及镍合金;应用;产业发展中图分类号:TG146.1 + 5 文献标识码:A 1镍及镍合金介绍镍及镍合金是一类重要的战略性材料,具有优良 的性能,如极其优良的耐腐蚀性、热强性、优异的工艺 性能,以及特殊的电磁学、记忆性等功能类性能,其加工材是一种高附加值的产品,是国内外研究的热点金属之一。
镍合金是在纯镍的技术上通过添加合金元素制备的一类合金,根据镍含量又分为两类:以镍为 基(Ni 含量= 50%),并含有其它合金元素合金称为镍 基合金;当Ni 含量为30%~50%,且Fe+Ni=60%,则称为铁镍基合金。
镍合金按照使用用途又可以分为高温合金、耐蚀合金、记忆合金、耐磨合金和精密合文章编号:1671-6795(2021)03-0007-05金。
镍合金具有优异的耐腐蚀性、高温强度、抗氧化 性,一些特殊合金还具有记忆性、优良的电磁学等特殊功能性等,因而被广泛应用于军工宇航、航天航海、 电工电子、石油化工、新能源等工业领域[1-4]。
镍及镍合金在很多介质中表现出优异的耐腐蚀性,不同的类型可以在还原性/氧化性酸、碱、盐、氯离子等介质中起到不可代替的作用,是目前最为完整、全能的耐蚀合金类材料体系。
按照耐腐蚀性其主要分类及用途为,Ni 用于强碱,Ni-Cu 用于还原性酸,Ni-Mo 用 于还原性酸,Ni-Fe-Cr 用于氧化性酸,Ni-Cr-Si 用于超级氧化性酸,Ni-Cr-Mo 用于强碱及所有酸⑸。
镍废料和碎屑的回收利用研究进展引言:随着工业化的快速发展,镍的广泛应用导致了大量的镍废料和碎屑产生。
这些废料和碎屑具有潜在的危害环境和浪费资源的风险,因此对于镍废料和碎屑的回收利用研究一直备受关注。
本文将对镍废料和碎屑的回收利用方面的研究进展进行综述,以期为镍废料和碎屑的合理处理和资源化利用提供参考。
一、镍废料和碎屑的来源和特点1.1 镍废料和碎屑的来源镍废料和碎屑主要来源于冶金、化工、矿山等行业。
冶金行业中,镍矿石的冶炼和提纯过程会产生大量的镍废料和碎屑;化工行业中,镍化工过程以及镍电池的制造过程也会产生大量的废料和碎屑。
1.2 镍废料和碎屑的特点镍废料和碎屑通常含有较高的镍含量,但其中也包含了其他金属和杂质,如铜、铁、铅等。
此外,镍废料和碎屑的形状和粒度也不尽相同,有的是粉末状,有的是颗粒状,还有的是块状。
二、镍废料和碎屑的处理方法2.1 镍废料和碎屑的物理处理物理处理是指通过物理方法将镍废料和碎屑进行分离和净化,以获得高纯度的镍。
例如,通过重力分离、磁选和浮选等方法可以将废料中的不同金属分离出来。
2.2 镍废料和碎屑的化学处理化学处理是指通过化学反应将镍废料和碎屑转化为可回收利用的产物。
例如,通过浸出、浸泡和溶解等化学反应,可以将废料中的镍溶解出来,然后再通过沉淀和结晶等步骤,将溶液中的镍沉淀出来。
三、镍废料和碎屑的回收利用技术3.1 镍废料和碎屑的冶金回收技术冶金回收技术是指将镍废料和碎屑通过冶金处理转化为新的金属材料。
常用的冶金回收技术包括熔炼、电解和化学还原等方法。
这些方法可以有效地提取出废料中的镍,并得到高纯度的镍金属。
3.2 镍废料和碎屑的化工回收技术化工回收技术是指将镍废料和碎屑通过化学处理转化为其他化学品或材料。
常用的化工回收技术包括浸出、溶解和还原等方法。
这些方法可以将废料中的镍转化为多种有用的化学品,如镍盐、镍合金和镍化工原料等。
3.3 镍废料和碎屑的物理回收技术物理回收技术是指将镍废料和碎屑通过物理方法进行分离和净化,以获得可回收利用的产物。
镍冶金渣资源化利用现状赵洁婷【摘要】镍冶金渣作为重要的二次资源,含有铁、镍、铜等有价金属.随着镍需求量的增大,排放的镍渣也越来越多,若不能得到合理利用,既造成资源浪费,又污染环境.本文对镍冶金渣资源化利用现状进行分析,并讨论了进一步资源化的方向.【期刊名称】《山西冶金》【年(卷),期】2018(041)005【总页数】3页(P50-52)【关键词】镍冶金渣;资源化;有价金属;建筑材料【作者】赵洁婷【作者单位】长春师范大学工程学院,吉林长春130032【正文语种】中文【中图分类】TM921.51随着我国对有色金属需求量增大,每年有色冶金渣的数量不断增长,这些冶炼弃渣由于未得到合理利用,不仅占用大量的土地资源,同时对环境有着潜在的威胁,从而不利于可持续发展,因此有色冶金渣的资源化利用就有着十分重要的意义。
中国是世界上镍资源消费最大的国家,每生产1 t镍约排除6~16 t渣,仅金川集团的镍冶金渣堆存量多达4 000万t,每年还新增约200万t[1-3]。
镍渣的组成因其矿石种类和冶炼工艺不同而变化较大。
以金川镍闪速炉渣的物相组成为例,主要由铁氧化物、硅氧化物、钙和镁的氧化物组成,渣中含有约40%的铁元素,还含有一定数量的有色金属元素镍、铜、钴;铁主要以铁橄榄石形式存在,橄榄石间充填的非晶态玻璃质并且机械夹杂着大颗粒镍硫[4]。
镍渣的处理已经成为镍冶炼过程的重要工序,如何正确有效的回收再利用这些二次资源,使得镍冶炼过程顺畅,解决排渣占地和环境污染等问题,成为镍冶金发展循环经济的主要问题。
本文对目前镍渣资源化利用进行综述,再利用的主要研究包括:有价金属的提取,用作填充材料,制作微晶玻璃,生产建材等[5-7]。
1 镍渣资源化利用现状1.1 有价金属提取倪文[8]等利用以焦炭为还原剂的熔融还原法提取闪速炉水淬镍渣中的有价铁,探讨了不同碱度,不同还原温度,不同还原时间对提铁率的影响。
结果表明控制100 g渣配加34.7 gCaO、4.04 gCaO和8.5 g焦炭,熔融温度为1 500℃,还原时间为180 min,铁的还原率达96.32%。
镍的应用及发展前景镍(Nickel)是一种重要的金属元素,具有良好的化学性能和物理性能,因此在许多领域有广泛的应用。
以下是关于镍的应用及发展前景的一些讨论。
镍在钢铁制造中的应用是其中最重要的领域之一。
镍可以与铁及其他元素合金化,制成各种类型的不锈钢和合金钢。
不锈钢具有优异的耐腐蚀性和强度,在建筑、汽车、航空航天、化工等领域有广泛应用。
随着人们对高强度、耐磨损的材料需求的增加,合金钢的应用也在不断扩大。
因此,钢铁制造行业对镍的需求将持续增长。
电池领域也是镍的重要应用领域之一。
镍在镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池中被广泛使用。
镍氢电池作为一种环境友好型电池,具有高能量密度、长寿命和可重复充放电等特点,在移动通信、电动汽车等领域有广泛应用。
锂离子电池是目前最常用的电池类型之一,镍是其正极材料中的重要成分之一。
随着电动汽车市场的快速发展以及可再生能源市场的扩大,镍在电池领域的应用前景非常广阔。
此外,镍还在化工、航空航天、石油炼制等领域有重要应用。
在化工领域,镍被用于生产催化剂、合成纤维和合成塑料等。
在航空航天领域,镍合金材料因其优异的耐腐蚀性和高温强度而被广泛使用于涡轮发动机、燃气轮机等高温环境下的部件制造。
在石油炼制领域,镍催化剂被用于重油加氢裂化等反应中,提高燃料质量和产量。
随着全球工业化及城市化进程的不断加快,金属镍的需求持续增长,与此同时,传统产地的镍资源逐渐减少,开发新的资源变得越来越重要。
据全球市场研究公司Grand View Research的报告,全球镍市场预计将在2021年至2028年期间以每年3.8%的复合年增长率增长。
特别是随着新能源汽车市场的迅速发展,镍在电池行业的需求将进一步增加。
未来,镍将面临一些挑战和机遇。
一方面,环保压力将推动金属镍的生产过程更加可持续,减少对环境的负面影响。
另一方面,随着新技术的出现,如高效提取与回收技术以及镍电池技术的进步,将为镍产业带来更多创新和发展机会。
镍渣的处理及资源回收再利用工艺镍渣是一种常见的废弃物,产生于镍冶炼过程中。
为了减少环境污染和资源浪费,需要对镍渣进行处理和资源回收再利用。
本文将介绍一种常用的镍渣处理工艺,以及相应的资源回收再利用方法。
镍渣处理的第一步是固液分离。
镍渣中含有大量的水分和杂质,需要通过固液分离将其分离出来。
常用的方法有离心分离和过滤分离。
离心分离是利用离心力将镍渣和水分分离,过滤分离则是通过过滤器将水分过滤出去。
这两种方法都能有效地将水分和杂质从镍渣中分离出来,为后续的处理提供了基础。
接下来,对于固液分离后的镍渣,可以选择进行热处理。
热处理可以将镍渣中的有机物和一些易挥发物去除,同时还能够改善镍渣的物理性质。
热处理通常使用高温炉进行,将镍渣加热至一定温度,使其中的有机物和挥发物挥发出去。
这样处理后的镍渣更加干燥,杂质含量也更低。
经过热处理后的镍渣可以进行资源回收再利用。
一种常见的方法是将镍渣进行磁选。
由于镍渣中含有一定的镍金属,可以利用磁性将其分离出来。
通过磁选,可以将镍渣中的镍金属回收,用于生产其他产品或者合金。
还可以将镍渣进行化学处理。
通过化学方法可以将镍渣中的有价金属分离出来,例如镍、铜等。
这些有价金属可以用于生产合金或者直接销售,从而实现资源的再利用。
对于处理后的镍渣残渣,可以选择进行填埋或者焚烧处理。
填埋是将残渣埋在合适的地方,焚烧则是将其进行燃烧处理。
这两种方法都能够有效地降低镍渣对环境的影响,但需要考虑相应的环境要求和法规。
镍渣的处理和资源回收再利用是一项重要的工作。
通过固液分离、热处理、磁选和化学处理等方法,可以将镍渣中的有价金属回收,同时减少对环境的影响。
这些工艺的应用需要遵循相应的法规和环保要求,以确保处理过程的安全和可持续性。
通过对镍渣的有效处理和资源回收,可以实现资源的循环利用,减少对自然资源的消耗,保护环境,促进可持续发展。
镍废料的吸附再生与废物利用研究摘要:镍是一种重要的金属元素,广泛应用于冶金、化工、电子等各个领域。
然而,镍废料的产生导致了环境问题和资源浪费。
因此,全球对镍废料的吸附再生和废物利用的研究日益重要。
本文将重点研究镍废料的吸附技术、再生方法和废物利用,旨在提供有效的解决方案和促进镍废料的可持续管理。
1. 引言镍是一种在工业中广泛使用的重要金属。
然而,冶金、化工、电子等过程中产生的镍废料给环境和资源造成了严重的影响。
因此,研究镍废料的吸附再生和废物利用对环境保护和资源循环利用具有重要意义。
2. 镍废料的吸附技术吸附技术是一种常用的镍废料处理方法。
通过选择合适的吸附剂和操作条件,可以有效地将废料中的镍离子吸附到吸附剂表面。
常用的吸附剂包括活性炭、氧化铁、离子交换树脂等。
吸附过程受多种因素的影响,如pH值、温度、吸附剂用量等。
吸附技术具有高效、简便、成本低等优点,可以用于处理不同类型的镍废料。
3. 镍废料的再生方法吸附后的吸附剂可以通过一系列再生方法脱附镍离子并得到再生吸附剂。
通常使用酸溶解法、碱溶解法、氧化还原法等方法进行再生。
酸溶解法是一种常用的再生方法,通过酸处理可以将吸附剂上的镍离子转移到酸溶液中,再经过一系列的沉淀和过滤步骤,可以得到高纯度的镍盐。
碱溶解法和氧化还原法也可以有效地将镍离子从吸附剂中脱附,并提供一种可行的再生途径。
4. 镍废料的废物利用除了通过吸附再生方法回收镍离子外,镍废料还可以通过废物利用的方式进行处理。
废物利用的目的是将废料转化为有用的产品或资源。
例如,镍废料可以用于电池制造、催化剂制备、金属材料合金化等领域。
通过对镍废料的物理、化学和工艺处理,可以使其转化为高附加值的产品,并实现资源的再利用。
5. 镍废料处理中面临的挑战在镍废料的吸附再生和废物利用过程中,还存在一些挑战。
首先,吸附剂选择和吸附条件的优化是一个复杂的过程,需要考虑到废料的特性和实际应用的要求。
其次,再生方法的选择和再生效率的提高是关键问题,需要寻找高效、低成本的再生方法。
镍废料的环境影响评价与监测近年来,随着工业化进程的推进以及人们对现代生活的要求不断增加,镍废料成为了一个不可避免的问题。
然而,镍废料的处理和处置会对环境产生潜在的影响,因此进行镍废料的环境影响评价与监测显得尤为重要。
镍是一种常见的金属元素,广泛应用于电池、合金、化学品等许多领域。
然而,由于生产过程中的排放、废水处理不当等因素,镍废料可能会对环境产生不良影响。
首先,镍的长期暴露可能对人体健康造成潜在危害,引发呼吸道疾病、皮肤过敏等。
其次,镍废料的排放也可能污染土壤和水源,对生态环境造成潜在危害。
为了评估镍废料对环境的影响,需要进行环境影响评价。
首先,需要调查镍废料的来源和类型,确定其潜在的环境危害程度。
其次,需要评估镍废料的释放途径、浓度以及区域分布等因素,进一步确定可能的环境影响范围。
此外,还需要评估镍废料的生态风险,包括对土壤、水体、植物等生态系统的潜在影响。
最后,需要综合各种风险评估结果,确定镍废料对环境的整体影响水平。
随着环境保护意识的提高,监测镍废料的排放和环境质量也变得越来越重要。
监测镍废料的排放,可以通过定期抽取废水样品进行镍浓度的检测,以确保排放达到法定的环境标准。
此外,还可以通过空气采样来监测镍废料的大气排放情况。
监测镍废料对环境质量的影响,则需要对周围环境进行定期采样和分析,以确定镍废料对土壤、水体等环境介质的影响情况。
在进行镍废料的环境影响评价与监测时,需要借助一系列的分析方法和实验手段。
常用的方法包括化学分析、生物监测、环境模拟等。
化学分析方法可以用来确定镍废料的浓度、形态以及在环境介质中的迁移转化规律。
生物监测方法可以通过生物标志物的检测来评估镍废料对生物体的潜在毒性。
环境模拟方法可以通过建立数学模型来模拟镍废料的迁移转化过程,帮助评估其对环境的整体影响。
除了评价和监测镍废料的环境影响,还需要采取相应的措施来减少其对环境的影响。
首先,需要加强对镍废料的产生过程的管控,确保生产过程中的废料排放符合环境法规要求。