第四次课硫化镍矿的火法冶金2
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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。
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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。