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冶炼技术  

炼镍原料

作者:佚名
次数:1771
日期:2015-7-27 10:42:34

    1、镍的矿石和矿物
    在现代技术经济条件下,把能以工业规模进行加工、提取金属或生产品的矿物集合体称为矿石,能够为人类利用的矿物,叫做有用矿物。不含量过低,不宜以工业 规模进行加工的称为脉石,脉石即废石。所以矿石由两部分构成,即有用矿物和脉石。
    镍在地売中含量估计约为0.02%,相当于铜、铅、锌三种金属加起来的两倍之多,但富集成可供开采的镍矿床则不多。由于从矿山开采出来的矿石镍品位低,大多都须经选矿得到镍精矿才能用来冶炼。
    镍矿通常分为三类:硫化镍矿、矿和砷化镍矿。砷化镍矿的含镍矿物为红镍矿(NiAs)、砷镍矿(NiAs2)和辉砷镍矿(NiAsS)等,此类矿物只有北非摩洛哥有少量产出,目前从含镍砷化物提镍仅限于个别国家。世界镍的生产约有70%产自硫化镍矿,30%产自氧化镍矿。在我国,硫化镍矿所占的比重更大。
    镍是周期表中过渡金属铁组成的最后一个金属元素,由亲氧渐变为亲硫,所以镍和钴在自然界主要呈硫化物产出,在所有的磁黄铁矿(Fe7S8)中镍占有优势,而在黄铁矿(FeS2)中则钴的含量较高。
    已知的镍矿物有60种以上,具有工业价值的主要有以下6种硫化矿(含Ni1.0%--2.5%)和3种氧化矿(含Ni0.5%--1.5%),如下表所示。

 

具有工业价值的镍矿物

矿物名称

化学式

矿物名称

化学式

镍黄铁矿

(Fe,Ni)9S8

钴镍黄铁矿

(Ni,Co)3S4

含镍磁黄铁矿

(Ni,Fe)7S8

暗镍蛇纹石

(水硅镁镍矿

4(Ni,Mg)4. 3SiO2. 6H2O

针硫镍矿

NiS

 

    硫化镍矿通常含有主要以黄铜矿(CuFeS2)形态存在的铜,所以镍硫化矿又常称为铜镍硫化矿,另外硫化矿中含有钴(其量为镍量的3%--4%)和铂族金属。铜镍硫化矿石中的平均含镍量变动很大,由十万分之几到5%--7%或者更高。铜镍硫化矿可以分为两类:致密块矿和浸浸染碎矿。从工艺观点来料加工看,这种分类便于对各类矿石进行下一步的处理。贫镍的浸碎矿直接关往选矿车间处理,而含镍高的致密块矿直接送去熔炼或者经过磁选。铜镍硫化矿的特点是奶坚硬 ,难于破碎,其次是热时不爆裂,其原因是矿石中的硫化物主要是磁硫铁矿。
    2、硫化镍精矿和硫化铜镍精矿
    目前,我国镍矿山大都以硫化铜镍矿产出。铜镍矿有价金属的含 量很低,变化奶大。这样的矿石直接入炉冶炼奶耗大,经济上不合算,因而在矿石开采出来后均要进行选矿富集,把大量脉石用选矿的方法除服从于,然后得到含 有价金属量较高的精矿再进入冶金炉生产铜、镍等金属。
    对于含镍量大于7%的铜镍矿石可直接送服从去冶炼;小于3%者需经过选矿富集。浸染碎矿一般以过优先或综合浮先而得到硫化镍精矿或硫化铜镍精矿。综合浮选适用于处理含镍量高的矿石和小规模的企业,这时铜和镍一同选出得到铜镍精矿,不需另建立一个铜厂来单独熔炼铜精矿。但是对于外理含 铜量高、含镍中低的矿石和生产规模大的企业 ,从经济上和技术上都容易浮选。优先浮选得到的硫化铜精矿比较易熔,黄铜矿比镍黄铁矿的磁硫铁矿都容易浮选,而且矿石中黄铜矿是以单独晶粒存在。
    我国吉林镍冶金公司的选矿采用优先浮选 。金川公司采用综合浮选,按贫矿系列和富矿系列两套工艺进行选矿。
    贫矿选矿流程包括三段球磨、两段浮选。第二估,第二段球磨将矿石磨至-0.074mm占60%后进行浮选,经一次粗选、一次精选后得到铜镍精矿。一段粗选尾矿再磨到-0.074mm 占70%后送入二段浮选,经一次精选、两次扫选、一次精选得铜镍精矿。扫选泡沫再经两次精先又得铜镍精矿。原矿含镍0.5%,铜镍精矿含镍3.5%,回收率50%左右。
    富矿系列选矿流程包括三段球磨、两段浮选。将矿石磨至-0.074mm占70%后进行第一段浮选,以一次粗选、一次精选铜镍精矿,粗选 尾矿再磨至-0.074mm占80%进行第二段浮选,经一次粗选、两次精选得铜镍精矿。第二段粗选 尾矿再经粗选 、扫选及精选得硫精矿。原矿含镍1.75%,铜镍精矿含镍6.5%--7.0%,回收率89%--90%。
    金川公司和吉林镍公司冶炼厂使用的镍精矿与国外一些镍厂使用镍精矿成公如下表所列。

 

 

 

 

硫化镍精矿化学成分(%)

工      厂

Ni

Cu

Co

Fe

S

MgO

SiO2

CaO

冶炼方法

吉林镍公司(中)

6.53

0.46

0.2

22.18

15.98

1.02

26.43

3.16

电炉

金川公司(中)

6.09

3.02

0.17

35.36

25.43

8.29

10.29

1.76

电炉

金川公司(中)

7.5

3.8

0.19

39.57

27.2

6.1

8.13

1.09

闪速炉

舍利特高尔登矿业公司(加)

10

2

0.5

38

31

 

 

 

湿法

汤普森镍厂(加)

7.5

0.25

----

41

28

2

12

 

电炉

铜崖冶炼厂(加)

6

 

42

28

 

 

 

 

鼓风炉

哈贾伐尔塔冶炼厂(芬)

6

0.5

0.24

38

26

7

15

 

闪速炉

旧衣卡尔古利镍冶炼厂(澳)

10.57

0.93

0.19

37.05

29.58

5.53

10.13

 

闪速炉

柳琴斯克冶炼厂(俄)

7.63

3.57

0.34

47.86

33.02

0.44

2.04

 

闪速炉

皮克威冶炼厂(博茨瓦纳)

2.9

3.4

0.2

46

30

1

8

 

闪速炉

 

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