第三章1-镍绪论

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2.1.2 镍锍的吹炼
镍锍吹炼与冰铜吹炼差异：镍锍吹炼的
最终产品不是金属镍而是Ni3S2 与Ni的合金。 （称为高镍锍或高冰镍）。
原因：随着熔体中硫含量的降低和镍含量的增多，
吹炼温度要求越来越高，如当熔体中镍的质量分 数达到90%，硫的质量分数降到1%时，炉温必须提 高到2044K以上，反应Ni3S2 + 4NiO = 7Ni + 2SO2才能进行。在普通空气吹炼的转炉中达不到 如此高的温度.
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1.4 镍的用途
(1)大量用于不锈钢、铁磁合金和合金 结构钢的生产。 (2)镍基合金与镍铬基合金是一种耐高温、 抗氧化材料，用于喷气蜗轮、电热元件、 电阻和高温构件。 (3)镍粉是化学反应加氢催化剂。 (4)镍的镀层具有良好的防锈性能。
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1.5 镍的提取方法
镍矿的特点: 品位低、成分复杂、伴生脉石多、
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电炉熔炼的冶金反应主要发生在炉渣与炉料 的接触面上,即以液固反应为主.当温度达到 1373~1573K时,硫化物与氧化物间的相互反应激烈 进行.主要有:
3NiO + 3FeS = Ni3S2 + 3FeO + 0.5S2 Cu2O + FeS = Cu2S + FeO CoO + FeS = CoS + FeO 10Fe2O3 + FeS = 7Fe3O4 + SO2
粗镍铁粒
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2.2 硫化镍矿的火法冶金
Байду номын сангаас鼓风炉法
铜镍硫化 矿熔炼
反射炉法 电炉法
闪速炉法
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2.2 .1硫化镍矿的电炉熔炼
(1)原料准备
MgO含量不超过6%。 水份降至3%以下, 经流态化焙烧. 流态化焙烧分制粒焙烧和精矿直接焙烧.

镍金属基本知识镍是略带黄色的银白色展性金属，是一种具有磁性的过渡金属，就全球范围内说，采镍大国有俄罗斯、加拿大、澳大利亚、古巴、新喀里多尼亚和印度尼西亚等。

镍不仅是制造镍合金的基础材料，更是其它合金(铁、铜、铝基等合金)中的合金元素。

目前，镍及其合金用于特殊用途的零部件、仪器制造、机器制造，火箭技术装备中，原子反应堆，用于生产碱性蓄电池，多孔过滤器，催化剂，以及零部件与半制品的防蚀电镀层等，镍被视为重要战略物资，其资源一直为各国所重视。

镍的应用是由镍的抗腐蚀性能决定的，合金中添加镍可增强镍的抗腐蚀性能。

不锈钢与合金生产领域是镍的最大应用领域。

合金中加入镍的用途：蒙乃尔高强度耐蚀镍铜锰铁合金(Ni，Cu，Fe，Mn)在化学设备、造船业领域广泛应用，还用于制造沉淀池和盖等；全球约2/3的镍用于生产不锈钢，因此不锈钢行业对镍消费的影响居第1位。

目前全球有色金属中，镍的消费量仅次于铜、铝、铅、锌，居有色金属第5位。

2005年我国产镍9.53 万吨, 比上年增长26.29%;2005年我国镍矿金属含量5.99 万吨, 比上年下降5.39%;2006年镍精矿含镍量1-8月份累计产量为4.65吨，同比增加了14.69%，我国电解镍1-8月份累计产量为6.33万吨，同比下降了3.1％,我国镍金属外贸进出口逆差继续扩大，2005年我国镍产品进口额22.67 亿美元, 同比增长76.5%；同期镍出口额2.64 亿美元,增长19.9%;2005 年镍产品外贸逆差20.0 亿美元；可见2006年我国镍矿供应能力继续下降，镍的冶炼商为了保障生产继续承当高价的镍矿。

2005年LME 镍价总体在高价位上徘徊, 全年现货平均价为14738 美元/吨, 三个月期货价为14553 美元/吨, LME 年均镍价创下1980 年以来的新高。

全年最高价为16875 美元/吨, 最低价为11450 美元/吨。

国内市场镍价, 最高达到15.5 万元/吨, 最低为11.5 万元/吨,国际国内市场的镍价走势基本一致，从2006年最近国际镍价行情来看，镍价已经触及每吨31500美元的新高，对比2006年初约每吨11500美元，行情非常吸引眼球。

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电解产物：
阴极产物：电镍 阳极产物：阳极泥
阳极板中的镍、铜、铁等大部分进入溶液，而元素硫和未 溶解的硫化物及贵金属则形成阳极泥。阳极泥进过水洗回收其 中游离的金属后，被作为提取贵金属和硫磺生产的原料
镍硫化物阳极电解精炼特点：
硫化物中硫在氧化浸出过程中，首先氧化为 硫代硫酸根S2O32-, 然后再按下列两式氧化生成连
多硫酸根、氨基磺酸根及硫酸根：
2(NH4)2S2O3 +2O2 =(NH4)2S3O6 +(NH4)2SO4
（NH4)2S3O6 +2O2+4NH3+H2O =NH4·SO3NH2 +2(NH4)2SO4
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电流在熔池中的流动有两个途径：
A、电极A 炉渣 铜镍锍 炉渣 电极B
B、电极A 炉渣 电极B
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（3）产物
电炉熔炼产物有铜镍锍（称为低镍锍）、 炉渣、烟尘、烟气。低镍锍的主要成分为Ni3S2、 Cu2S、FeS。
电炉渣的主要成分是FeO、SiO2、MgO、CaO、 Al2O3，总质量分数是97~98%。
回转窑焙烧实际上是氯化-硫酸化焙烧,目的
是使铜转变成易溶盐,而镍、钴铁则仍为氧化物。 回转窑焙烧物经溶浸除铜后，加入另一回转窑烘 干和氧化，焙烧产物为氧化亚镍。
氧化亚镍配入石油焦或沥青焦在电弧炉中还
原产出镍锭、镍粒或金属镍阳极。
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2.1.4 氧化镍制取镍铁
(1)电炉熔炼法
高碳镍铁合金，成分为(Ni + Co)20~23%, Si 2~4%,C l8~2.2%, Cr 1.5~1.7%,S 25~0.35%,余者 为铁。
印尼 新卡里多尼亚
其他
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随着新能源汽车、可再生能源等新兴 产业的快速发展，镍的需求量将进一 步增加，市场前景广阔。
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镍的提取工艺
铜镍矿的提取
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硫酸浸出法
将铜镍矿与硫酸反应，使镍离子和铜离子进入溶 液中，再通过电解或置换反应得到金属镍。
氯化浸出法
将铜镍矿与氯气反应，使镍和铜转化为可溶性的 氯化物，再通过电解或还原反应得到金属镍。
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压煮法
将铜镍矿在高压下与水反应，使镍和铜转化为可 溶性的硫酸盐，再通过电解或还原反应得到金属 镍。
红土矿的提取
还原焙烧法
将红土矿与还原剂（如焦炭）在高温下焙烧，使镍和铁还原为金 属态，再经过磁选分离得到金属镍。
酸浸法
将红土矿与酸（如硫酸）反应，使镍溶解于溶液中，再通过电解或 还原反应得到金属镍。
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生物浸出法
优点是环保无污染、资源利用率高； 缺点是浸出周期长、对矿石的适应性 有限。
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堆浸法
优点是工艺简单、投资少、操作方便 ；缺点是浸出率较低，对矿石的品位 要求较高。
工艺选择的因素
矿石品位
环保要求
矿石品位的高低直接影响工艺选择，高品 位矿石可采用简单的浸出工艺，低品位矿 石需采用更复杂的处理方法。
总结词
一种高温熔炼方法，利用电弧的高温将镍矿石熔化，再通过还原剂将镍还原为金属镍。
详细描述
电弧熔炼法是一种高温熔炼方法，通过产生电弧产生高温，将镍矿石熔化成液态，再加入还原剂（如 碳粉）将镍还原为金属镍。该方法具有较高的生产效率和较低的成本，但会产生较大的环境污染。
矿热炉还原法
总结词
一种在矿热炉中以碳作还原剂还原镍矿石的方法。