红土镍矿hpal工艺(一)

红土镍矿还原焙烧—氨浸工艺还原焙烧工序研究【摘要】随着硫化镍矿资源日趋匮乏，开发利用红土镍矿尤为重要。

火法工艺、湿法工艺是最主要的红土镍矿处理工艺，其中湿法工艺以其高回收率、低能耗、低原料要求等优点，已逐渐成为红土镍矿主要处理工艺。

【关键词】镍；红土镍矿；火法冶炼；湿法冶炼1前言镍是一种银白色金属，具有优良的使用性能，在航空领域、国防领域和日常生物中得到广泛应用。

不锈钢、耐热钢、合金钢及合金铸铁作为镍的最大消耗行业，其需求量的迅速增长，进一步提高了镍的需求量。

现今，可开发利用的镍资源主要有硫化镍矿和氧化镍矿，而硫化镍矿资源的日趋殆尽，促进了红土镍矿的开发研究[1]。

2 红土镍矿镍资源分布红土镍矿是由含镍的岩石经风化、浸淋、蚀变、富集而成的，是由铁、铝、硅等含水氧化物组成的疏松粘土状矿石。

世界镍资源中约70%属于红土型镍矿床，即氧化矿，主要分布在环赤道的菲律宾、巴西等国[2]。

我国红土镍矿由于其品位低、提取效率低等缺点，目前仅部分开发。

3 红土镍矿处理工艺3.1火法冶炼工艺3.1.1还原-熔炼镍铁工艺干燥红土镍矿经回转窑中预还原焙烧后，控制出窑炉料温度在650℃-900℃，经电炉还原熔炼后，得到镍铁，对其精炼即可得到精炼镍铁。

该工艺镍回收率可达90%以上，Co回收问题有待解决。

3.1.2还原-硫化熔炼生产镍锍工艺该工艺是在1500～1600℃下，加入硫化剂进行还原熔炼过程中，产出低镍锍后，再通过转炉吹炼得到高的工艺过程。

硫化过程可添加有黄铁矿、硫磺等硫化剂。

镍锍工艺Ni回收率为80%左右，但存在工艺冗杂、高能耗的问题，应用并不广泛。

3.2湿法冶炼工艺红土镍矿湿法工艺主要用于处理低品位红土镍矿。

常用的湿法冶炼工艺有以下三种：即还原焙烧-氨浸工艺、加压酸浸工艺、以及常压酸浸法。

3.2.1还原焙烧-氨浸工艺还原焙烧-氨浸工艺又称Caron 法，由Caron教授发明，并最早应用于古巴尼加罗（Nicaro）冶炼厂。

hpal湿法冶炼工艺
hpal湿法冶炼工艺是一种镍钴矿湿法冶金技术，其中"Hpal"指的是"High Pressure Acid Leach"，即高压扰流酸浸法。

它是目前最为成熟的钴镍硫化物湿法冶炼技术之一，可用于从硫酸盐型镍钴矿物中提取出纯度高、产品质量稳定的镍钴产品。

该技术主要通过将硫酸与氢氟酸混合，并在高温高压下，使其能够更好地溶解出矿物中的镍钴物质。

在这一过程中，萃取出的杂质物质被逐渐沉淀和去除，从而使产出的镍钴产品能够达到高纯度和稳定的质量标准。

该技术的主要优点是可以处理硫酸盐型矿石，并能有效地控制产物中的铁、镁离子等杂质，从而使产品质量更高。

与传统的干法冶炼工艺相比，Hpal湿法冶炼工艺具有更高的钴和镍回收率，并且在处理含有硫酸盐的难处理矿物时具有更高的效率。

此外，Hpal湿法冶炼工艺还可以充分利用矿产资源，提高资源利用效率，并且减少对环境的污染。

目前，该技术已经在全球范围内得到了广泛的应用和推广。

RKEF法冶炼工艺概述前言目前，国内外红土镍矿的处理方法主要有火法和湿法两种冶炼工艺，湿法工艺是使用硫酸、盐酸或者氨水溶液作为浸出剂，浸出红土镍矿中的镍和钴金属离子，常见的湿法处理工艺有高压酸浸工艺（HPAL）、常压酸浸工艺（PAL）和氨浸工艺（Caron）。

火法工艺是在高温条件下，以C作还原剂，对氧化镍矿中的NiO及其他氧化物进行还原而得。

火法冶炼因具有流程短、三废排放量少、工艺成熟等特点，已成为红土镍矿冶炼的主要工艺。

目前国内外主要有4种火法工艺：烧结—高炉流程（BF法）；回转窑—电炉熔炼流程(RKEF法)；多米尼加鹰桥竖炉—电炉工艺；日本大江山回转窑直接还原法。

其中，RKEF 法是当今世界上火法处理红土镍矿的先进及成熟工艺，广泛地应用于各国冶炼厂家。

RKEF（Rotary Kiln-Electric Furnace）法始于上世纪50年代，由Elkem公司在新喀里多尼亚的多尼安博厂开发成功，具有产品质量好、生产效率高、节能环保等优点。

在不锈钢产量大幅增幅的驱动下，RKEF法镍铁的生产能力急剧增加。

我国冶炼镍铁电炉炉容在不断地扩大。

额定容量25 MV A的炉型已经逐步退出主体炉型，进而33 MV A、36 MV A、48 MV A、51 MV A成为主体炉型。

与此同时，我国矿热炉生产镍铁的工艺流程更加合理，矿热电炉的总体装备水平大幅度提高，冶炼工艺技术更加成熟。

下面将概括介绍和讨论矿热电炉利用红土镍矿采用RKEF法冶炼镍铁的工艺技术。

1 工艺流程概述利用红土镍矿生产镍铁的RKEF冶炼工艺流程如图1.1：图1.1 RKEF工艺流程图工艺流程主要包含以下几个阶段：(1)在露天料场进行红土矿的晾晒；大块红土矿的破碎、筛分、混匀。

(2)应用干燥窑对红土矿进行干燥；应用回转窑进行红土矿的焙烧预还原。

以此获得焙砂。

(3)矿热电炉熔炼焙砂生产含镍生铁。

(4)回转窑与电炉余热的利用。

(5)粉尘的收集与再利用。

常见的红土镍矿冶炼处理工艺主要有湿法工艺和火法工艺。

湿法工艺是使用硫酸、盐酸或者氨水溶液作为浸出剂，浸出红土镍矿中的镍和钴金属离子。

常见的湿法处理工艺有高压酸浸工艺（HPAL）、常压酸浸工艺（PAL）和氨浸工艺（Caron）。

硅镁质型红土镍矿中镁含量高，浸出过程酸耗大，目前较多采用火法工艺处理。

常用的红土镍矿火法处理工艺有：电炉溶炼、高炉镍铁工艺、硫化熔炼等。

目前国外大部分采用湿法工艺冶炼红土镍矿。

美国：新型还原焙烧－氨浸法回收率提高还原焙烧-氨浸工艺又称为Caron流程，属于湿法冶炼工艺。

其主要流程为：矿石经破碎、筛分后在多膛炉或回转窑中进行选择性还原焙烧，还原焙砂用氨-碳酸铵溶液进行逆流浸出，经浓密机处理后得到的浸出液经净化、蒸氨后产出碳酸镍浆料，再经回转窑干燥和煅烧后，得到氧化镍产品，并用磁选法从浸出渣中选出铁精矿。

焙烧过程采用的还原剂主要是煤或还原性气体，其主要目的是将矿石中的镍和钴还原，而三价铁大部分被还原为磁性的Fe3O4，少数被还原成金属铁。

氨浸的主要目的是将焙砂中的镍和钴以络氨离子的形式进入溶液，而铁、镁等主要杂质仍以单质或氧化物的形式留在浸出渣中，从而实现镍、钴与铁等杂质的初步分离。

该工艺的优点是常压操作，浸出液杂质含量较少，浸出剂中的氨可回收；主要缺点是镍、钴回收率较低，镍的回收率为75%~80%，钴的回收率低于50%。

截止到目前,全球只有少数几家工厂采用该法处理红土镍矿。

为提高镍、钴回收率，美国矿物局最近发展了还原焙烧－氨浸法处理红土矿回收镍的新流程，简称USBM法。

该法的要点在于还原焙烧前加入了黄铁矿（FeS2）进行制粒，还原时用的是纯CO。

浸出液用LIX64-N作为萃取剂实现钴、镍分离，整个系统为闭路循环，有效地利用了资源。

据报道，用该法处理含镍1%、钴0.2%的红土矿时，镍、钴的回收率分别为90%和85%。

若处理含镍0.53%、钴0.06%的低品位红土矿时，钴的回收率亦能达到76%。

红土镍矿湿法冶金工艺综述及进展发布时间：2021-09-13T22:49:50.056Z 来源：《基层建设》2021年第17期作者：覃春利[导读] 摘要：镍的需求量大大增加，但是镍的资源的短缺导致冶炼越来越困难，所以镍资源的开发利用逐渐转向红土镍矿。

身份证号码：45012219860328XXXX摘要：镍的需求量大大增加，但是镍的资源的短缺导致冶炼越来越困难，所以镍资源的开发利用逐渐转向红土镍矿。

红土中镍矿品位低，运用不同的方法可以提取矿产中的镍。

现在大多是使用火法，因为经济实惠，后期的富集比较简单。

相对来说湿法投资高、成本大，受矿产的含量影响一直处于研究阶段，但是回收率高，所以高效、低成本的湿法冶炼成为近年来研究者研究的重要对象，希望尽快运用于红土镍矿的冶炼中，本文对镍的冶炼现状和湿法冶炼发展进行讨论。

关键词：红土镍矿；湿法冶金工艺；进展相关背景目前镍产量70%来源于硫化镍矿，然而硫化镍矿资源日益减少，这种供需矛盾日益突出。

红土镍矿储量丰富，易于开采，是未来镍的主要来源，充分开发利用红土镍矿资源具有重要的现实意义。

红土镍矿处理工艺包括火法冶金和湿法冶金2种工艺，湿法冶金工艺具有能耗低、环境污染小、金属回收率高等优势。

1.镍的生产和消费情况镍产量对应其消费量具有一定时期的市场滞后性，供需平衡曲线一直处于波动状态。

近些年，中国作为目前世界上原生镍消费量最大的国家，其镍行业的发展态势与全球镍行业形成了鲜明的对比。

我国原生镍的供需格局状况，也决定了其长期处于供不应求的现状，至2017年，供需缺口继续扩大至540kt。

全球特别是中国不锈钢行业的迅猛发展，是原生镍消费量剧增的主要动力和途径，中国作为世界最大的不锈钢消费国呈现出旺盛的需求态势。

2.红土镍矿湿法冶金工艺应用的进展红土镍矿是由含镍橄榄石经长期风化、淋浸、蚀变、富集而形成的，由铁、铝、硅等含水氧化物组成的疏松粘土状矿石，其处理工艺根据矿物成分的不同而不同，主要分为火法冶金和湿法冶金两类。

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。

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红土镍矿的冶炼工艺我国的镍矿类型主要分为硫化铜镍矿和红土镍矿。

红土镍矿的镍含量低于硫化镍矿，过去不受重视，但随着可开采的硫化镍矿资源的日益枯竭和镍需求的价格抬高，企业开始把注意力转向红土镍矿，国内甚至有些钢铁企业打算大量进口印尼红土镍矿，以加工降低生产成本。

随着红土镍矿资源不断地开发，红土的镍矿冶炼工艺也越来越受到人们的关注。

一般来说，目前我们将红土镍矿的冶炼工艺分为三类，即火法工艺、湿法工艺以及火法-湿法结合工艺。

下面中国矿产商业网专家就为您具体讲解各个冶炼工艺的处理流程。

1、火法工艺红土镍矿的火法冶炼工艺还可以分为：镍铁工艺、镍硫工艺以及还原焙烧-磁选法三类。

（1）镍硫工艺该工艺是在生产镍铁工艺的1500-1600℃熔炼过程中，加入硫磺，产出低镍硫，再经过转炉吹炼生产高镍硫。

生产高镍硫的主意工厂有：法国镍公司、印尼的苏拉威西.梭罗阿科冶炼厂。

1.“噢，居然有土龙肉，给我一块！”2.老人们都笑了，自巨石上起身。

而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂，数落着自己的孩子，拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。

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。

不同红土镍矿的处理工艺简述氧化镍矿是含镍橄榄石经长期风化淋滤变质而形成的矿物，由于矿床风化后铁的氧化，矿石呈红色，因而通称为红土矿（Laterite）。

根据矿石中铁和镁含量的不同，含镍红土矿可以简单地分为褐铁矿类型和残积矿类型。

一般残积矿类型氧化镍矿含镁较高，而褐铁矿类型镍红土矿含铁较高而含镁较低。

一、现有红土镍矿处理技术概况在红土镍矿的处理方面，比较成熟的冶炼方法包括：①回转窑干燥预还原－电炉熔炼法（RKEF）、②烧结－鼓风炉硫化熔炼法、③烧结－高炉还原熔炼法、④回转窑（或隧道窑、或转底炉）半熔融还原焙烧－磁选法、⑤还原焙烧（回转窑或沸腾炉）－氨浸法、⑥高压酸浸法、⑦常压酸浸法以及⑧硫酸堆浸法等。

上述处理方法均有各自的适应性，需要根据矿石镍、钴、铁含量和矿石类型的差异，以及当地燃料、水、电和化学试剂的供应状况等的不同，选用适宜的冶炼工艺。

从总体上说，红土镍矿的处理主要分为火法冶金和湿法冶金二大类。

1.1 火法冶金火法冶金主要处理含镍 1.5～3%、Fe10～40%、MgO5～35%、Cr2O31～2%的含镍品位较高的变质橄榄岩。

冶炼工艺主要包括回转窑干燥预还原－电炉熔炼法（RKEF）和鼓风炉硫化熔炼及烧结－高炉还原熔炼法，产品主要为镍铁合金和镍锍产品，镍铁合金主要供生产不锈钢，镍锍则须经转炉进一步吹炼生产高冰镍产品。

日本大江山冶炼厂则采用回转窑高温半熔融还原焙烧（～1350℃）产出粒铁，经破碎、跳汰富集产出含镍大于20%的镍铁合金供生产不锈钢，并被公认为是目前最为经济的处理镍红土矿的方法。

回转窑干燥预还原－还原熔炼工艺生产镍铁，镍的回收率可以达到90%以上，但生产镍铁时由于进入镍铁中的钴不计价，因此对钴含量较高的氧化镍矿并不适用。

由于红土镍矿含水高，加之投资大，从经济角度考虑，电炉还原熔炼工艺适宜于处理镍含量大于 1.8%、钴含量小于0.05%的矿石，且要求当地要有充沛的电力供应。

鼓风炉硫化熔炼也是经典工艺，红土镍矿在配入适量的CaO和SiO2后，在约1100℃下烧结成块，再配入20%左右的黄铁矿和约15～25%的焦炭，在鼓风炉内约1350℃的温度下熔炼，产出含镍8～15%的低冰镍产品。