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重金属冶金技术-镍冶金-2

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镍冶炼与提纯技术

镍冶炼与提纯技术

02
03
重力分选法
浮选法
利用不同成分的密度差异进行分 离，常用于去除镍矿中的轻质杂 质。
利用不同成分表面的润湿性差异 进行分离，适用于去除镍矿中的 疏水性杂质。
化学提纯法
酸浸法
01
用酸溶解镍矿石，再通过去除不溶杂质和重金属离子，达到提
纯目的。
碱浸法
02
用碱溶解镍矿石，再通过去除不溶杂质和重金属离子，达到提
纯目的。
溶剂萃取法
03
利用有机溶剂将镍离子从水相提取到有机相，再通过反萃取实
现镍离子的回收。
电解提纯法
电解还原法
在电解过程中，利用阴极还原反应将镍 离子还原为金属镍，同时去除杂质元素 。
VS
电解沉积法
在电解过程中，利用不同成分在电极上的 沉积电位差异，使镍离子优先沉积为金属 镍，达到提纯目的。
05
生物冶金技术
利用微生物或其代谢产物来提取和分离镍，具有环境友好、资源 利用率高的优点。
化学浸出技术
通过化学反应将镍从矿石中提取出来，具有较高的提取率和纯度， 但需注意化学试剂的环保问题。
离子交换技术
利用离子交换剂将镍离子从溶液中分离出来，具有较高的选择性， 但需处理大量的废水和废渣。
THANKS
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镍冶炼与提纯的环境影响与可持 续发展

镍冶炼与提纯的环境影响
空气污染
镍冶炼过程中会产生大量的烟尘和废 气，其中包含硫氧化物、氮氧化物等 有害物质，对空气质量造成严重影响 。
水污染
土壤污染
冶炼过程中产生的废渣和废弃物若不 妥善处理，会污染土壤，影响土地的 可持续利用。
镍冶炼过程中产生的废水含有重金属 离子和有害化学物质，如不妥善处理 ，会对周边水体造成严重污染。

重金属冶金- 镍冶金

重金属冶金- 镍冶金

氧气顶吹旋转炉吹炼
卡尔多转炉能一次吹炼出金属镍： 一是纯氧吹炼使炉温能达1650 ℃； 二是操作时炉子不断绕轴线旋转，在熔池得到良好搅拌的情 况下，保持【S】和【Ni】在整个熔池中均匀分布，避免了 NiO的大量形成。
4.4 氧化镍矿的湿法冶炼
氧化镍矿的湿法冶炼占氧化矿提镍的16%，通常 采用还原焙烧氨浸和高压酸浸的流程处理。世界上共 有八个氧化镍矿的湿法冶炼厂，其中除古巴毛阿湾镍 厂采用热压酸浸外，其余均采用还原-氨浸法。
浮选和磁选得三种产物：
硫化镍精矿：镍的质量分数为62~63%，铜的质量分数为 3.3~3.6%, 几乎不含贵金属. 经焙烧-还原熔炼为金属镍阳极或直接铸成硫化镍阳极 硫化铜精矿：硫化铜精矿中,铜的质量分数为69~ 71%, 镍的 质量分数为3.4~3.7%. 送铜冶炼处理 磁性铜镍合金： 铜镍合金中,镍的质量分数为60%, 铜的质量 分数为17%, 其中夹杂少量硫化物,富集了高镍锍中的贵金属， 送电炉单独进行硫化熔炼
硫化矿 约占20%，主要为镍黄铁矿(Fe,Ni)9S8和镍磁黄铁矿(NiFe)7S8。 含有铜、钴和铂族元素。硫化矿为主要炼镍原料，矿石品位为 0.3%~1.5%，冶炼前需经选将品位提高到4%~8%。
镍黄铁矿
镍磁黄铁矿
硫化矿主要集中在一些北部国家，加拿大、前苏联、中国；氧
化矿主要沿南北回归线分布，特别集中于两个地带，即新卡里 多尼亚、印度尼西亚、菲律宾一带和古巴、多米尼加一带。 中国镍储量约800万吨，世界第七位，以硫化矿为主，其中金 川镍矿548万吨，新疆喀拉通克镍矿约40万吨，吉林镍矿约25万 吨，此外，四川会理、青海化隆、云南金平也有少量镍矿。氧 化矿主要集中在云南省。 世界产量约100万吨，中国约5万吨。 中国主要生产厂家：金川有色金属公司、吉林镍业公司、成都 电冶厂、重庆冶炼厂、会理镍矿、新疆喀拉通克铜镍矿。

重金属冶金技术-镍冶金-2

重金属冶金技术-镍冶金-2
主讲教师：张公子
镍锍吹炼的原料是什么？
镍锍吹炼得到的产物是什么?
这里输入课程名称或课题名称
主讲教师：张公子
（1）吹炼的原理 低镍锍吹炼只有造渣期而没有造金属期 ，造渣期反应不重复，当低镍锍吹炼到含铁 2%-4%时吹炼结束。 硫化物的氧化反应可用下列通式表示: MeS+2O2=MeSO4 MeS+1.5O2=MeO+SO2 MeS+O2=Me+SO2 这里输入课程名称或课题名称
（ 3） 在现代强化熔炼炉中，炉料往往很快地就进 入高温强氧化气氛中，所以硫化物除发生离解反 应外，还会被直接氧化。主要的氧化反应有： 2CuFeS2+5/2O2=(Cu2S· FeS)+FeO+2SO2 2FeS2+11/2O2=Fe2O3+4SO2 3FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2 2FeS(l)+3O2(g) =2FeO(g)+2SO2(g) 这里输入课程名称或课题名称 10Fe2O3 (s)+FeS(l)= 7Fe3O4(s)+SO2(g) 主讲教师：张公子 Ni3S2 +3O2=3NiO+ 2SO2
这里输入课程名称或课题名称
主讲教师：张公子
1.炉料准备
由于疏松易碎且水分含量很高， 不宜直接装入鼓风炉中熔炼，需要 。现 时主要的炼前准备有 和 两种方法。 烧结法在生产中使用的最为普遍，优点： （1）不需要预先干燥； （2）烧结块多孔，透气性好，强度高，可 这里输入课程名称或课题名称 保证鼓风炉得到较高的生产率。
主讲教师：张公子
这里输入课程名称或课题名称
在吹炼后期，可发生下列反应： Cu2S + 2Cu2O = 6Cu + SO2 4Cu + Ni3S2 = 3Ni + 2Cu2S Ni3S2 + 4NiO = 7Ni + 2SO2 第三个反应向右进行的原因是由于金属铜的 生成将金属镍溶解的缘故。

镍冶金-总结

镍冶金-总结
重金属冶金 —— 镍冶金
含镍的矿物： 含镍的矿物：
硫化镍矿：硫化镍矿占镍储量的 硫化镍矿：硫化镍矿占镍储量的13%。 。 主要矿物为：镍黄铁矿 和镍磁黄铁矿(FeNi)7S8， 主要矿物为：镍黄铁矿(Fe,Ni)9S8和镍磁黄铁矿 品位一般为0.3～ ％，选矿后得到4～ ％的精矿，含镍3％ ％，选矿后得到 品位一般为 ～1.5％，选矿后得到 ～8％的精矿，含镍 ％ 以上的富矿可直接冶炼。 以上的富矿可直接冶炼。 氧化镍矿：氧化镍矿占镍储量的 氧化镍矿：氧化镍矿占镍储量的87%。 。 硅镁镍矿：含镍 ～ ％； 硅镁镍矿：含镍0.5～1.5％； 红土镍矿：含镍 ％左右，含铁40～ ％。 红土镍矿：含镍1％左右，含铁 ～50％。 世界镍的生产，约有 ％产自硫化镍矿， ％ 世界镍的生产，约有70％产自硫化镍矿，30％产自氧化镍 矿。金川镍矿属于罕见的、高品级的硫化镍矿床。 金川镍矿属于罕见的、高品级的硫化镍矿床。
重金属冶金 —— 镍冶金
3.1 吹炼的主要化学反应
低镍锍中的铁以FeS形态存在，与氧发生反应生成FeO，并 形态存在，与氧发生反应生成 低镍锍中的铁以 形态存在 ， 进一步与熔剂造渣。 进一步与熔剂造渣。 FeS＋3/2O2 ＝FeO＋SO2＋Q ＋ ＋ ＋ 2FeO＋ SiO2 ＝2FeO•SiO2＋Q ＋ ＋
重金属冶金 —— 镍冶金
低 镍 锍 转 炉 吹 炼
重金属冶金 —— 镍冶金
3. 低镍硫的吹炼
吹炼的原因：火法炼镍流程中电炉、 吹炼的原因：火法炼镍流程中电炉、闪速炉等冶炼设备产 生的低镍锍，由于其成份组成不能满足精炼工序的处理要求， 生的低镍锍，由于其成份组成不能满足精炼工序的处理要求， 因此必须进行低镍锍的进一步处理。 因此必须进行低镍锍的进一步处理。 吹炼：是向转炉内熔体低镍锍中鼓入空气和加入适量的石 吹炼：是向转炉内熔体低镍锍中鼓入空气和加入适量的石 熔体低镍锍中鼓入空气和加入适量的 英熔剂，将低镍锍中的铁以及与之化合的硫和其它杂质被氧 熔剂，将低镍锍中的铁以及与之化合的硫和其它杂质被氧 化后与石英造渣，部分硫和其它一些挥发性杂质氧化后随烟 化后与石英造渣，部分硫和其它一些挥发性杂质氧化后随烟 尘排出，从而得到含有价金属（ 、 、 等 较高的高镍 尘排出，从而得到含有价金属（Ni、Cu、Co等）较高的高镍 和含有价金属较低的转炉渣。 转炉渣 锍和含有价金属较低的转炉渣。

重有色金属冶金生产技术与管理手册镍钴卷

重有色金属冶金生产技术与管理手册镍钴卷

重有色金属冶金生产技术与管理手册镍钴卷重有色金属冶金生产技术与管理手册镍钴卷在当今工业发展迅猛的时代，随着科技的不断进步，有色金属冶金生产技术也得到了前所未有的发展。

其中，镍钴作为重要的有色金属，在现代工业生产中扮演着举足轻重的角色。

本篇文章将系统地介绍重有色金属冶金生产技术与管理手册中的镍钴卷部分，并提供一些个人观点和理解。

1. 镍钴卷的基本概念和应用领域镍钴卷是一种具有高温抗氧化性能和耐腐蚀性能的有色金属制品，广泛用于航空航天、电子、化工等领域。

其具有良好的物理性能和化学性能，能够满足复杂工况下的需求，成为高端制造业中不可或缺的一部分。

2. 镍钴卷的生产工艺与技术要点2.1 原料选择与准备在镍钴卷的生产过程中，正确的原料选择和准备是确保产品质量的关键一步。

优质的镍钴合金原料能够保证制品的力学性能和耐腐蚀性能。

2.2 熔炼镍钴卷的熔炼是整个生产过程中的关键环节之一。

通过合理的熔炼工艺与参数控制，可以保证合金的成分均匀一致，从而获得具备高性能的镍钴卷。

2.3 热加工与精加工对于镍钴卷的生产过程中，热加工和精加工是不可或缺的环节。

通过热加工和精加工的过程，可以对镍钴卷的形状和结构进行塑性变形，从而使其具备更好的力学性能和成形性。

3. 镍钴卷生产的管理手册与质量控制3.1 生产流程与工艺规范镍钴卷生产的管理手册应包含详细的生产流程和工艺规范，以确保产品的质量稳定。

其中，生产流程需要明确各环节的责任，工艺规范需要规范每个步骤的操作要求和控制参数。

3.2 质量控制与检测手段质量控制是镍钴卷生产中至关重要的一环。

通过建立完善的质量控制体系和使用可靠的检测手段，可以及时发现并纠正生产中的问题，确保产品质量符合要求。

4. 个人观点和理解镍钴卷作为一种有色金属制品，在现代工业生产中具有广泛的应用前景。

其耐高温、耐腐蚀的特性，使其能够满足航空航天、电子、化工等领域的高端需求。

在镍钴卷的生产过程中，熔炼、热加工和精加工等环节的合理控制，以及生产管理手册和质量控制的规范应用，都对镍钴卷的质量发挥着重要的作用。

镍冶金技术——精选推荐

镍冶金技术——精选推荐

镍提取发明专利(13 条)记录号申请号专利名称1 97103519.9 从矿石中水冶提取铜、镍、钴的简易方法及其装置2 96115950.2 从镍、铁氯化物废液中提取镍的方法3 96194455.2 从硫化物矿中采用氯化物辅助水冶法提取镍和钴4 99108701.1 由硫化镍精矿中提取镍、铜、钴、镁及制造镍铁的工艺5 99114737.5 用稀酸从钼镍共生矿提取钼和镍盐的方法6 99114736.7 用弱碱从钼镍共生矿提取钼和镍盐的方法7 01134730.9 一种从含铜低的硫化镍物料提取镍的方法8 02122502.8 铂族金属硫化矿或其浮选精矿提取铂族金属及铜镍钴9 200410081234.X 一种火法提取镍的生产方法10 96115957.X 一种从镍、铁氯化物废液中提取铁的处理方法11 200310110839.2 蛇纹石中氧化镍硫酸浸出提取法12 85106849 钴镍合金废料的综合处理法13 93101155.8 磁化电极法回收铝镍钴磁钢废料以下收集文献总量120 篇。

镍提取文献1 铜镍电解阳极泥中金、铂、钯的提取试验研究郑若锋刘川... 黄金-2004-62 难选多金属矿石中提取钴、镍、铜和金的试验研究董春艳李碧乐... 矿产综合利用-2003-23 从镍、铁氯化物废液中提取镍的方法无世界有色金属-2003-34 一次高镍锍中细粒合金的提取研究张晗金川科技-2002-35 从含镍废料中提取高纯氧化镍新工艺研究胡宝兰[1] 许民才[2] 安徽化工-2001-56 金川铜镍矿床中典型单矿物的提取呼振峰孙传尧有色金属-2001-47 从废催化剂中提取钒、钼、镍的试验朝阳春晖铁合金-2001-28 电镍含钴废渣提取氧化钴新工艺秦玉楠中国钼业-2001-19 从铜镍电镀污泥中提取铜和硫酸镍的试验研究陈凡植[1] 陈淦康[2] 有色金属工业-2000-1210 从工业废渣中提取金属镍刘海云黑龙江环境通报-2000-311 杂质钴,镍,铅,镉对提取高线度电解铁的影响印仁和[1] 戴迎春[2] 华东理工大学学报：自然科学版-2000-212 褐土中有效态镍提取剂及提取条件的选择马建军河北农业技术师范学院学报-1999-213 在氯化物溶液中电解提取K13 铁镍铬基高温合金中γ‘相马翔王凡冶金分14 阜康冶炼厂镍钴提取工艺及生产实践陈廷扬有色冶炼-1999-415 从硅载体的高磷,钼,钴,镍催化剂中提取有价金属的研究陈礼运汪洋中国钼业-1999-216 羊睾丸和梅花鹿胎盘提取液中钙钾镍的测定文天秀朱志国解放军医学高等专科学校学报-1998-417 液膜技术提取钴镍的研究何宗健邹长伟环境与开发-1998-419 羰基精炼镍和贵金属的富集与提取刘思林刘时杰贵金属-1998-320 从各种含镍原料中提取电解镍侯慧芬上海有色金属-1998-221 用液膜法从水溶液中提取镍：Ⅰ.液膜组成及操作条件对分离效… 孙旭任铮伟华东理工大学学报：自然科学版-1997-322 超量镍聚积植物庭荠属——一种可能用作治理富镍土,提取金属镍的介质Robi.,BH 周国华物探化探译丛-1997-623 大洋多金属结核催化还原氨浸提取镍然铜蒋训雄尹才Qiao 有色金属-1997-324 酸浸法提取硫酸镍的新工艺流程与实践魏锦萍青海地质-1997-225 从低品位矿石中提取镍Jena,PK 叶雪均南方冶院科技-1996-226 从海洋结核矿石中回收铁,锰,铜和钴并提取高纯度的镍俞成张文华国外选矿快报-1996-2227 从碳酸铵溶液中选择性提取铜,钴,镍M.,AД 天舒湿法冶金-1996-328 黄河口及其附近海域沉积物中可提取的铅和镍高兴梅王少红海洋科学-1995-229 用油脂氢化废催化剂提取硫酸铜和硫酸镍的新工艺—有机交换萃取法秦玉楠中国油脂-1995-330 N530 萃取法从含镍废水中提取镍的研究李亚栋郑化桂化学世界-1994-331 美矿务局研究从低品位红土矿中提取镍、铜和钴的方法无世界有色金属-1993-632 用油脂氢化废催化剂提取硫酸铜和硫酸镍的新工艺——有机交换萃取法秦玉楠轻工环保-1993-233 油脂氢化废催化剂提取硫酸铜和硫酸镍的新工艺—有机交换萃取法秦玉楠广东化工-1993-134 用两段离析法从复合硫化精矿焙砂中提取铜和镍Jena,RK 张兴仁四川有色35 从镍高锍中综合提取镍铜钴30-实践施济民四川有色金属-1993-336 从不锈钢废渣中提取硫酸镍及重铬酸钠张智敏李耀龙河南化工-1992-937 土壤中镍钴铜硫有效态的提取测定和形态研究陈友善刘亚芳分析试验室-1992-438 采用硫化一氧化法从废催化剂中同时提取镍铝刘祖武宁小芹湘潭大学自然科学学报-1991-239 从重油燃烧灰中提取钒和镍六川畅了崔祝屏国外稀有金属-1991-440 用溶剂萃取分离法从废油脂氢化触媒中提取硫酸铜和硫酸镍魏益海汪定江适用技术市场-1991-641 用乳状液膜从水溶液中提取钴（11）,镍（11）的配位效应杨春芬彭小红膜科学与技术-1991-142 硫化镍废渣提取金属镍的研究王学树孙佩极有色矿冶-1991-443 电镍含钴废渣提取氧化钴秦玉楠化学世界-1990-944 从高温高强度合金废渣泥中提取钴,镍宋庆双肖碧君辽宁冶金-1989-645 O—3045 溶剂萃取—电积法提取铜工艺应用镍电解生产袁柏重冶科技-1989-6含镍泥利用文献1 间歇反应器内污泥衍生吸附剂去除水溶液中镉、镍离子翟云波魏先勋... 水处理信息报导-2004-62 铜镍电解阳极泥中金、铂、钯的提取试验研究郑若锋刘川... 黄金-2004-63 间歇反应器内污泥衍生吸附剂去除水溶液中镉、镍离子翟云波魏先勋... 环境化学-2004-34 使用镍钛渣配料生产优质水泥熟料樊佳磊[1] 李海宁[2] 水泥-2004-55 电镀镍污泥氨浸出工艺中氨回收的技术曾佑生中国资源综合利用-2004-46 利用湿粉煤灰、镍渣、铁矿石配料及用工业废渣做混合材双掺生产水泥的研究刘玉峰[1] 朱小东[2] 中国水泥-2004-47 用氨浸从电镀污泥中回收镍的工艺研究王浩东曾佑生化工技术与开发-2004-18 微波消解平台石墨炉原子吸收法测定活性污泥中的镍王建龙[1] 曾杰[2]... 长安大学学报：建筑与环境科学版-2003-410 火焰原子吸收光谱法测定底泥中铜铅镍锌镉铬的10 种消解方法的比较孙国明[1] 吴敏[2] 环境监测管理与技术-2003-511 用镍渣代替铁粉配料煅烧水泥熟料赵素霞[1] 李健生[2]... 河南建材-2003-412 铜镍硫化矿浮选预脱泥的试验研究董兴旺[1] 刘俊[1]... 矿产保护与利用-2003-213 镍矿井下充填水泥的应用技术研究钱惠生[1] 王玉萍[1]... 吉林建材-2003-214 火焰原子吸收光谱法测定污泥中铜锌铅镉镍董仁杰理化检验：化学分册-2002-1015 论金川铜阳极泥镍铜硒的脱除方法陈真华金川科技-2002-316 用原子吸收分光光度法测定铁泥中的镍戴康路[1] 褚庆伟[2]... 质量天地-2002-217 镍钛形状记忆合金管胆道内支撑与胆泥形成王仁平[1] 五蓝田[2] 实用医学杂志-2001-619 D201BR 树脂分离富集—火焰原子吸收法测定镍阳极泥中的金、铂、钯郑若锋湿法冶金-2001-320 铜镍电镀污泥的湿法冶金试验陈凡植[1] 陈淦康[2]... 有色金属：冶炼部分-2001-321 铜镍电镀污泥的资源化与无害化处理试验研究陈凡植[1] 陈淦康[2]... 环境工程-2001-322 含铜含镍电镀污泥的综合利用陈凡植[1] 张岸飞[2]... 环境与开发-2001-123 镍基合金电解加要渣泥中镍和钴的回收王德全姜澜中国有色金属学报-2001-224 利用铜镍电镀污泥生产金属铜和硫酸镍陈凡植[1] 陈淦康[2]... 江苏化工-2001-125 四氯乙烯混水法在镍阳极泥综合利用上的应用唐冠中邹发英江西有色金属-2000-426 从铜镍电镀污泥中提取铜和硫酸镍的试验研究陈凡植[1] 陈淦康[2] 有色金属工业-2000-1227 从电镀污泥中回收镍梁俊兰有色冶炼-1999-628 用镍矿渣生产碱激发镍矿渣水泥研究徐彬张天石再生资源研究-1998-529 石油泥浆泵液缸化学镀镍工艺李献卿杨博材料保护-1998-1030 改性泥炭腐植酸净化剂对锌,镍,镉等重金属离子吸附效果的研究周群化学工程师-1997-531 螺旋状镍钛形状记忆合金管胆道内支撑与胆泥形成王蓝田[1] 金永柏[2] 肝胆外科杂志-1996-332 从氨浸电镀污泥产物中氢还原分离铜,镍,锌的研究张冠东张登君化工冶金-1996-333 含碳化钨硬相的镍基涂层泥浆泵缸套研究王成彪[1] 吴晓光[2] 现代地质-1996-434 镍电解液除铜用活性阳极泥的制备舒余德颜小雄有色金属：冶炼部分-1996-535 镍磷镀表面处理在泥浆泵凡尔、凡尔座上的应用贾文杰[1] 吴金祥[2] 新疆石油科技-1995-236 悬浮液进样石墨炉原子吸收法直接测定土壤、底泥中的铅、镓、钴、镍温蓓单孝全干旱环境监测-1994-237 用电镀镍阳极泥和化学镀镍废液制取镍盐于丁上海电镀-1994-338 用镀镍阳极泥和化学镀镍废液制取镍盐于丁电镀与涂饰-1994-239 有活性阳极泥脱除镍电解液中铜的研究舒余德颜小雄有色金属：冶炼部分-1994-640 施用污泥Lou 土中铜和镍的形态及其转化王鹏新农业环境保护-1993-141 水泥基复合材料表面化学镀镍熊柏青职任涛表面技术-1993-242 巯基棉富集等离子光谱法测定镍阳极泥中微量铂钯方法的研究黎新重冶科技-1993-1043 硅酸盐水泥对镍黄铁矿可浮性的影响及其作用机理罗世希刘金华矿冶工程-1993-144 含镍铜阳极泥提银方法孙国雄甘肃有色金属-1992-345 从电解污泥中回收镍,铜,铁刘敬东环境工程-1991-546 污泥施肥时重金属镍对农用物的毒害研究张素霞王宏康环境科学学报-1991-147 从镍泥制取硫酸镍靳凤全靳新全河北化工-1991-148 从电镀镍溶液中的阴极泥里制取镍盐薛允连天津化工-1991-349 高冰镍电解精炼过程中阳极泥层对阳极电位的影响Inami,T 冯生长有色冶炼-1991-650 高冰镍电解阳极泥的氯气浸出Inami,T 冯春华有色冶炼-1991-551 用火焰原子吸收法测定镀铬泥渣中的铁、镍、铜、锌、铅宋淑芳李义青岛建筑工程学院学报-1990-152 用为焰原子吸收法测定镀铬泥渣中的铁,镍,铜,锌,铅宋淑芳李义中国环境监测-1990-253 从高温高强度合金废渣泥中提取钴,镍宋庆双肖碧君辽宁冶金-1989-6 镍废料文献1 从工厂回收废料硫化镍制备镍盐彭莲[1] 黄强[2] 化工技术与开发-2005-12 2002-美国镍废料出口量减至2．7 万吨无不锈：市场与信息-2003-63 从钴镍废料电溶液中分离回收钴镍方成开谭佩君湿法冶金-2003-44 含镍废料的综合利用工艺吴宗龙中国资源综合利用-2003-45 从含镍废料中回收镍的研究唐庚-[1] 谢袁飞[2] 郴州师范高等专科学校学报-2002-56 从含镍钴废料中回收镍钴时pH 对去除杂质的影响黄璐[1] 林才顺[2] 湿法冶金-2002-47 从含镍废料中提取高纯氧化镍新工艺研究胡宝兰[1] 许民才[2] 安徽化工-2001-58 镍—锡合金废料回收处理半工业试验研究董保生李元昌锡业科技-2000-49 从镍合金粉末废料中回收镍盐刘小满应用科技-1998-511 从金属切削废料中回收镍和钴生产硫酸镍和氯化钴张银雪化工环保-1997-113 含镍废料的回收利用曾冬铭李立波中国物资再生-1997-914 镍镉电池废料的三相流态化浸出钟积龙任鸿龙中南工业大学学报-1996-415 从金属切削废料中回收镍盐和钴盐张银雪黎明化工-1996-316 利用工业废料同时生产硫酸铜和硫酸镍潘德深崔丽霞地质实验室-1996-317 含镍废料的回收利用景丽洁范宁伟吉林石油化工-1995-318 含镍废料生产硫酸镍时除锌条件的探讨任东广州化工-1994-419 从废料废液中回收铜镍及其水污染治理韦朝海谢逢春化工环保-1992-220 用含镍废料制取硫酸镍蒋毅民陈小兰广西化工-1992-221 利用含镍废料生产硫酸镍王景明王孝恩山东化工-1992-323 利用含镍和钼的生产废料对铸铁和钢合金化П.,СН 彭规锦铸造-1990-1024 湿法处理白铜废料回收铜,镍,锌的研究夏正祥严逊四川有色金属-1990-325 镍合金废料电解液的净化马龙瑛上海金属：有色分册-1989-4。

镍冶金基础知识讲义(ppt 490页)_8126

• C.镍的电阻：在20℃时按其纯度99.99～99.8% 变动于6.8～9.9微欧厘米（10-8Ωm）。镍基合 金虽然广泛用于热电元Βιβλιοθήκη ，但由于氧化关系纯 镍实际上无此用途。
• D.镍的热电性与铁、铜、银、金等金属 不同，较铂为负，所以在冷端的电流由 铂流向镍，因此，以镍作为热电元件时 可产生高的电动势。
A.在大气中不易生锈以及能抵抗苛性碱的 腐蚀。大气实验结果，99%纯度的镍在 20年内不生锈痕，无论在水溶液或熔盐 内镍抵抗苛性碱的能力都很强，在50% 沸腾苛性钠溶液中每年的腐蚀性速度不 超过25微米，对盐类溶液只容易受到氧 化性盐类（如氯化高铁或次氯酸铁盐） 的侵蚀。镍能抵抗所有的有机化合物。
镍冶金基础知识讲义(ppt 490页)
金 属及其分类
一：黑色金属 铁、铬、锰
二：有色金属 1：轻金属 镁、铝、钾、钠、锂等 2：重金属 镍、铜、钴、铅、锌等 3：稀有金属 钛、钼、锆、铪、稀土金属等 4：贵金属 金、银、 铂族金属等
镍冶金
1 镍冶金的一般知识
• 1.1 概 述
• 镍在世界物质文明发展中十分重要的作用。人类发 现镍的时间不长，但使用镍的时间可一直追溯到公 元前300年左右。我国至迟在春秋战国时期就已经 出现了含镍成分的兵器及合金器皿。古代云南出产 的一种“白铜”中，也含有很高的镍。1751年，瑞 典科学家克朗斯塔特首次制取到了金属镍。直到十 九世纪末，由于产量有限，镍被人们视为贵金属， 用以制作首饰。二十世纪以来，人们发现了镍的多 种用途及其在改善钢的性能方面所具有的独特功能， 现代镍工业由此诞生并得到了迅速发展。镍是一种 银白色的金属。在公元前我国就知道使用镍锌、镍 铜合金。
1.2.1 金属镍的性质
• 1.2.1.1 物理性质 • 1.2.1.2 化学性质

镍铁冶金技术及设备

镍铁冶金技术及设备镍铁冶金技术及设备镍铁冶金技术是指通过炉内垂直喷吹氧气的方式，将镍铁矿石还原成精炼镍铁合金的生产工艺。

镍铁合金是一种非常重要的金属材料，用途广泛，尤其在电子、航空、核能等高科技领域有着不可替代的地位。

因此镍铁冶金技术和设备的研发改进具有重要的意义。

镍铁冶金技术的原理是在一定温度下，通过喷吹含氧气体（如空气或纯氧气）来在炉内反应，使得镍铁矿石被还原成精炼镍铁合金。

为了满足不同设备的要求，镍铁矿石还要进行预处理，以获得最佳反应效果，如经过粉碎、磨矿、浮选、烘干等工艺。

镍铁冶金技术的关键在于氧气的喷吹和温度的控制。

因此，现代镍铁冶金设备一般都采用自动化控制系统，监测和控制整个生产过程。

氧气的吹送量、温度控制和燃料的消耗量都能够精确地调节，以确保生产出高质量的镍铁合金。

现代镍铁冶金设备一般分为两类：转炉和电炉。

转炉是一种将原料装入旋转式炉膛的设备，通过旋转来保证反应均匀。

电炉则是使用电流加热来提高温度的设备，特别适合处理高品质的镍铁矿石。

另外，还有一些新型的镍铁冶金设备正在研发中，如氧气顶吹炉、高温好氧还原炉等。

镍铁冶金设备的设计和生产需要考虑到诸多因素，如原料特性、生产规模、环保因素、安全等。

特别是在炉前预处理和产品精炼方面，设备的高效性、节能性和环保性成为了必须考虑的因素。

目前，有许多制造商提供定制化的镍铁冶金设备，以适应不同用户的生产需求。

总体来说，镍铁冶金技术及设备的发展已经取得了很大的进展，但仍然存在一些问题，如高成本、能源消耗较高、废气处理难度大等。

因此，未来的重点是进一步提高设备的高效性、降低成本、完善环保设备和工艺，以应对日益严格的环境法规要求，同时满足各行业领域对于高品质的镍铁合金的需求。

镍冶炼技术


硫化镍精矿的火法冶炼
01
02
03
熔炼过程
硫化镍精矿在高温下与空 气或氧气进行反应，通过 熔炼除去硫和部分杂质元 素，得到镍铁或镍锍。
还原过程
在熔炼过程中加入还原剂 （如焦炭、石油焦等）， 将镍铁或镍锍中的镍还原 成金属镍。
渣锍分离
通过磁选、浮选等方法将 金属镍与渣锍分离，得到 含镍较高的金属镍产品。
氧化镍矿的火法冶炼
氧化镍矿的预处理
氧化镍矿需经过破碎、磨 细、选矿等预处理，以提 高其冶炼利用率。
熔融还原
在高温下将氧化镍矿与碳 质还原剂和熔剂一起熔融 ，使镍还原成金属镍。
渣锍分离
与硫化镍精矿的火法冶炼 类似，通过磁选、浮选等 方法将金属镍与渣锍分离 。
含镍渣的火法处理
STEP 02
STEP 01
镍冶炼技术的发展历程
初级阶段
现代化阶段
早期的镍冶炼技术主要采用从镍矿石 中提取的方法，该过程需要大量的手 工劳动，效率低下。
近年来，随着环保要求的提高和新能 源的兴起，镍冶炼技术也在不断改进 ，以实现绿色、低碳、循环发展。
革新阶段
随着科技的发展，人们开发出了更为 高效的镍冶炼技术，如电炉熔炼法和 高压酸浸法等，这些方法提高了镍的 提取率和纯度。
竞争格局
了解国际镍冶炼市场的竞争格局 ，分析竞争对手的优势和劣势， 制定针对性的竞争策略，提升企 业的竞争力。
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镍冶炼技术的分类
火法冶炼
通过高温熔炼将镍矿石中 的镍还原出来，该方法具 有较高的提取率，但能耗 和污染较大。
湿法冶炼
利用化学反应将镍从矿石 中提取出来，该方法较为 环保，但工艺流程较长。
电化学法

有色金属冶金学——镍冶金

有色金属冶金学——镍冶金
0.5Fe2SiO3 + 4CO + SO3 = FeS + 0.5SiO2 + 4CO2 3NiO + 2FeS + Fe = Ni3S2 + 3FeO 3NiSiO3 + 2FeS + Fe =Ni3S2 + 1.5Fe2SiO4 + 1.5SiO2 NiO + Fe = FeO + Ni 2NiSiO3 + 2F = 2Ni + Fe2SiO4 + SiO2
有色金属冶金学——镍冶金
► 在硫化矿中都伴生有黄铜矿、 少量钴的硫化 物及铂族金属。脉石中存在大量镁的化合物， 难熔。现代产量的70%产自硫化镍矿。镍精 矿的品位为4~8%。
► 氧化矿中镍约占总储量的60~70%，主要有 硅镍矿、蛇纹石和红土矿。
► 硫化矿主要集中在一些北部国家，加拿大、前 苏联、中国；氧化矿主要沿南北回归线分布， 特别集中于两个地带，即新卡里多尼亚、印度 尼西亚、菲律宾一带和古巴、多米尼加一带。
► 中国镍储量约800万吨，世界第七位，以
有色金属冶金学——镍冶金
硫化矿为主，其中金川镍矿548万吨， 新疆喀拉通克镍矿约40万吨，吉林镍矿 约25万吨，此外，四川会理、青海化隆、 云南金平也有少量镍矿。氧化矿主要集 中在云南省。 ►世界产量约100万吨，中国约5万吨。 ►中国主要生产厂家：金川有色金属公司、 吉林镍业公司、成都电冶厂、重庆冶炼 厂、会理镍矿、新疆喀拉通克铜镍矿。
有色金属冶金学——镍冶金
2FeO + SiO2 = 2FeO·SiO2
NiO + CO + 1/2S2 = NiS + CO2
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集起来继这续里完输成入锍与课炉程渣名的称形或成课过题程名，并称进行澄
清分离。炉渣在贫主化讲炉教处师：理张后公再子 弃去。
镍闪速熔炼与铜的闪速熔炼基本相同，闪 速冶炼工厂将闪速炉与炉渣贫化炉合为一体， 反应塔尺寸（直径×高）为ф600×6400mm、 沉淀池面积为98m2。
闪速熔炼的产物为铜镍锍（低冰镍）、炉渣
Na2S形成密度较小(3300kg／m3)的熔融体浮在上层；
Ni3S2在Na2S中的溶解度小，且随温度降低而急剧
下沉降于， 底形层这成。里密静输度止较 冷入大 却课后(4程5就0名0实～称现5或0了00课铜kg题、／镍名m分3称)的离熔。融体
主讲教师：张公子

（2）
磨浮分离实质是将高镍锍由转炉倒出后，在特 定的铸模中进行缓慢冷却，高镍锍的各组分在缓冷 的过程中成为具有不同化学相的可以进行分离的颗 粒，然后用选矿的方法达到分离的目的。
氧化镍矿处理工艺的选择主要取决于其
品位和这类里型输。入课程名称或课题名称
主讲教师：张公子
一、鼓风炉熔炼
（还原硫化熔炼）
硅镁镍矿也可以采用外加 硫化剂的方法进行硫化熔炼 （1500～1600℃）得到镍锍， 石膏（CaSO4）是最常用的硫 化剂。造锍熔炼一般在鼓风炉 中进行，也可以用电炉。镍锍 的成分可以通过还原剂(焦粉) 和硫化剂(石膏)的加入量加以 调整。得到的低镍锍(通常含
这种熔炼这过里程输称为入课程名称。或课题名称
主讲教师：张公子
的原理是基于主体金属对 的化学亲
和力大于其对 的化学亲和力，从而使金属与硫
或几种金属硫化物之间相互溶合为锍。造锍反应
的目的是将炉料中的待提取的有色金属和贵金属
聚集于锍中。
造锍熔炼过程的主要
为：水分
蒸发，高价硫化物分解，硫化物直接氧化，造锍
这里输入课程名称或课题名称
主讲教师：张公子
这里输入课程名称或课题名称
主讲教师：张公子
镍闪速熔炼的
为：
（1）精矿处理量50t/h。
（2）反应塔耗油量1733kg/h，沉淀池耗油
1400kg/h。
（3）主要金属回收率为：Ni 97.16%，Cu
98.48 % ，Co 65.46%，硫回收率高于95%。
2CuFeS2+5/2O2=(Cu2S·FeS)+FeO+2SO2 2FeS2+11/2O2=Fe2O3+4SO2 3FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2
21F0FeSe2(Ol)+3这(3sO)里+2F(输ge)S入=(l2)=F课e7O程F(eg名3)O+称42(Ss)或O+S2课(Og)2题(g)名称
基
本 这里输入课程名称或课题名称
过
主讲教师：张公子
程
1. 造锍熔炼 是有色金属冶炼中一个重要的
。尤其是铜、镍、钴等金属的火法冶金，一般来 说，不能直接从精矿或焙砂中炼出金属，而是需要 通过一个造锍的中间过程。
将硫化物精矿、部分氧化焙烧的焙砂、返料及 适量熔剂等物料，在一定温度下（1200—1300℃） 进行熔炼，产出两种互不相溶的液相―熔锍和熔渣。
的亲和力这又里小输于入Ni和课S程的名亲称和力或。课题名称
主讲教师：张公子
（5） 10Fe2O3+FeS=7Fe3O4+SO2
3Fe3O4+ FeS＋ 5SiO2= 5（2FeO.SiO2）+SO2 2FeO ＋ SiO2 = 2FeO.SiO2 CaO＋ SiO2= CaO.SiO2 MgO＋ SiO2= MgO.SiO2
主讲教师：张公子
镍锍吹炼的原料是什么？ 镍锍吹炼得到的产物是什么?
这里输入课程名称或课题名称
主讲教师：张公子
（1）吹炼的原理 低镍锍吹炼只有造渣期而没有造金属期
，造渣期反应不重复，当低镍锍吹炼到含铁 2%-4%时吹炼结束。 硫化物的氧化反应可用下列通式表示:
MeS+2O2=MeSO4 MeS+1.5O2=MeO+SO2
剂化和进剂Fe一硫S等步化这。造，里渣进输，入入而锍主课其 相讲中 ，程教的 常师名：用C称张u的、公或还子C课u原2O题剂、名和N称硫iO化等剂被是硫C
氧化镍矿有哪几种 类型？
氧化镍矿的冶金工艺 有哪几种类型?
这里输入课程名称或课题名称
主讲教师：张公子
氧化镍矿有两种类型：一种是褐铁矿型，通常 蕴藏在氧化矿床的表层，其主要成分是含铁的氧 化矿物；另一种是硅酸盐型，通常储藏于氧化矿 床的较深层。
N中i+吹C炼o=成20高～镍30这锍%。)再里送到输转入炉 课程名称或课题名称
主讲教师：张公子
1.炉料准备
由于疏松易碎且水分含量很高，
不宜直接装入鼓风炉中熔炼，需要
。现
时主要的炼前准备有 和 两种方法。
烧结法在生产中使用的最为普遍，优点：
（1）不需要预先干燥；
保证（鼓2风这）炉里烧得结输到块入较多课高孔程的，名生透称产气率或性。课好，题强名度称高，可
重金属冶金技术
这里输入冶课金与程材名料称工或程系课题名称
取精用弘 卓主尔讲不教群师：学张无公止境子 行至于善
这里输入课程名称或课题名称
主讲教师：张公子
4.2 镍的火法冶金
1. 硫化镍矿的火法冶金 2. 氧化镍矿的火法冶金
这里输入课程名称或课题名称
主讲教师：张公子
（1）鼓风炉熔炼：
鼓风炉熔炼是 的炼镍方法，我国在20世纪60~70
氧化镍矿中镍呈化学浸染状态，因而不能采取 选矿的方法进行富集。虽然处理这种低品位原料 的加工费用比较高，但其开采容易、开采费低，
从而可以这得里到输补偿入。课程名称或课题名称
主讲教师：张公子
氧化镍矿石资源品质较复杂，选矿方法不 能有效地富集镍，故只有直接冶炼。
火法处理氧化镍矿的方法主要有两种： 一种是还原、硫化、熔炼，产出镍锍而 与脉石分离；另一种是还原熔炼镍铁。 其中以鼓风炉还原硫化熔炼较为普遍。
、烟气这及里烟输尘入。课程名称或课题名称
主讲教师：张公子
（1）铜镍锍（低冰镍） 铜锍镍（低冰镍）主要由Ni3S2、Cu2S和FeS组
成，含少量钴的硫化物、游离金属和铂族元素。 铜镍硫的性质与铜锍大致相同，Ni+Cu的总含量 45%~50%。
（2）炉渣
熔炼 点镍为炉1这4渣7里3中K输。含入Fe主课O讲、程教C师名a：O称张、公或S子i课O2题和名大量称MgO，
这3里Fe输2O入3 +课C程O 名= 2称Fe或3O课4 +题C名O2称
2FeO +主讲Si教O师2 =：2张F公e子O·SiO2 NiO + CO + 1/2S2 = NiS + CO2
2.鼓风炉熔炼的原理
：将矿石中的镍钴和部分铁还原出来并使
之硫化，形成金属硫化物的共熔体，与炉渣分离。
进炉 由团矿或烧结块、硫化剂和熔剂组成。此
反应，造这渣里反输应入，燃课料程燃名烧称反或应课。题名称
主讲教师：张公子
（1） 目前除闪速熔炼等处理干精矿外，其他方法的入炉精
矿，水分都较高（为6%~14%）。这些精矿进入高温区后 ，矿中的水分将迅速挥发，进入烟气。
（2）
Fe7S8＝ 7FeS + 1/2S2
2CuFeS2 = Cu2S + 2FeS + S 2
主讲教师：张公子
氧化镍矿烧结属还原烧结，所需热量绝大部 分由焦粉燃烧供给。烧结时配入8~11% 和 25~30% ，烧结料层 1150~1200℃。硫化 剂黄铁矿可在烧结时配入以获得硫化烧结块。 烧结时发生脱水、分解、还原、造渣和硫化反应：
2Fe2O3·3H2O = 2Fe2O3 + 3H2O CaCO3 = CaO + CO2
主讲教师：张公子
（2）吹炼的主要化学反应
低镍锍中的铁以FeS形态存在，与氧发生 反应生成FeO，并进一步与熔剂造渣。
➢ FeS＋3/2O2 ＝FeO＋SO2＋Q
➢这2里FeO输＋入S课iO程2 ＝名2F称eO或•S课iO题2＋名Q称
主讲教师：张公子
在吹炼后期，可发生下列反应：
Cu2S + 2Cu2O = 6Cu + SO2 4Cu + Ni3S2 = 3Ni + 2Cu2S Ni3S2 + 4NiO = 7Ni + 2SO2 第三个反应向右进行的原因是由于金属铜的 生成将金属镍溶解的缘故。
这里输入M课eS+程O名2=M称e或+S课O2题名称
主讲教师：张公子
MeSO4在吹炼温度下不能稳定存在，即硫化 物不会按下式反应：
MeS+2O2=MeSO4
吹炼金属镍要达到
温度，转炉不能吹
炼出金属镍，即反应
2MeO+MeS=3Me+SO2 不能完全进行。
这里输入课程名称或为课低题镍锍名吹称炼的主
要反应。
这里输入课程名称或课题名称
主讲教师：张公子
1.镍的行为 吹炼后期当镍锍中铁含量降到8%时，镍锍 中Ni3S2的开始剧烈地氧化和造渣。 2.铜的行为 铜的硫化物较稳定不易被氧化，大部分以金
属硫化物状态存在，少部分生成金属铜。
3.铁的行为 最易氧化 2FeO＋ SiO2 ＝2FeO•SiO2 3FeO＋ 1/2O2 ＝Fe3O4
缓冷后的高镍锍由硫化镍、硫化铜和铜镍合金
三种晶体这组里成输，通入过课浮程选名和称磁或选课的题方法名进称行分离。
主讲教师：张公子
5.
吹炼过程中，随着熔锍中铁含量降低，铜、
镍和钴等有价金属部分氧化进入渣中。加上相当 数量的渣中所夹杂的锍滴，存在于渣中的有价金 属数量相当大，必须采用贫化方法加以回收。
：加入少量的还原剂、硫化剂、石 英熔剂，使炉渣中的Fe3O4还原为FeO，与石英熔