PDF《红土镍矿提镍工艺进展》

50 ~

150 m m , 送入干燥窑干燥到矿石既不黏结又不太粉化 , 再送煅烧回转窑 , 在700℃温度下干燥、预热和煅 烧 ,得到焙砂 ,目的是脱除矿石中的大量附着水和结 晶水.然后将焙砂加入电炉 , 并加入粒度

10 ~

30 m m 的挥发性煤 , 经过

1 000℃的还原熔炼, 产出粗 镍铁合金 .出窑炉料温度为

980 ~

1 000℃, 直接送 入电炉上面的料仓中 ,经还原熔炼制取高碳镍铁,其 可以做冶炼不锈钢的原料, 但大部分用于精炼 .在 电炉还原熔炼的过程中几乎所有的镍和钴的氧化物 都被还原成金属 ,而铁的还原则通过焦炭的加入量 加以调整,最后将粗镍铁合金经过吹炼产出成品镍 铁合金 [

2 ~ 3] . 张华等 [ 4] 采用还原焙烧 ―磁选工艺对含镍 1. 66%、全铁 13. 0%的红土镍矿进行了试验研究 . 在试验过程中考察了煤用量 、 焙烧温度和焙烧时间 对焙烧球团铁、镍品位及铁金属变化率的影响 .当 焙烧温度达到

1 350℃时会有粒铁现象出现 .磁选 结果表明,粒铁生成有利于磁选精矿中铁 、 镍品位的 提高, 磨矿细度越细, 磁选效果越好.试验最终产出 成品中镍的含量为 6. 56%、全铁 51. 60%, 结果理 想.JungahKim等人 [ 5] 采用焙烧的方法从低品位红 土镍矿中回收镍资源 .通过对焙烧温度、添加剂配 比、磁场强度进行系统试验发现, 500℃下焙烧

1 h 后再进行磁选,磁选精矿中镍的品位由原矿的 1. 5% 增加到 2. 9%, 同时镍的回收率达到 48%. 采用该法生产镍铁合金的工厂 [ 6] 主要有法国 镍公司的新喀里多尼亚多尼安博冶炼厂、哥伦比亚 塞罗马托莎厂、 日本住友公司的八户冶炼厂,产出的 产品中镍质量分数为 20% ~ 30%,镍回收率 90% ~ 95%.从目前实际的生产情况看, 镍生产大多采用 工艺简单、 易于控制的电炉熔炼生产镍铁合金 ,但电 炉熔炼能耗高,污染严重, 这对节能减排是十分不利 的.2. 1.

2 还原硫化熔炼生产镍锍工艺 镍锍生产工艺是在生产镍 铁工艺

1 500 ~

1 600℃熔炼过程中,加入硫化剂, 产出低镍锍, 再通 过转炉吹炼生产高镍锍.红土镍矿还原硫化熔炼方 法所使用的硫化剂主要是 黄铁矿 ( F e S

2 ) 、石膏 ( C a S O

4 ・ 2H

2 O ) 、 硫磺( S ) 和含硫的镍原料等 [ 7] . 生产高镍锍的主要工厂有法国镍公司的新喀里 多尼亚多尼安博冶炼厂、印度尼西亚的苏拉威西 ・ 梭罗阿科冶炼厂.新喀里多尼亚多尼安博冶炼厂将 矿石破碎筛分后进行烧结, 磨矿后镍给矿品位为 2. 9%, 加入焦炭 、石灰石、石膏后送入鼓风炉进行熔 炼.冰镍产量每吨矿石约

90 k g , 其中典型分析平均 含镍 + 钴27%、 铁63%、硫10%.矿石中镍的回收 率约为 90% [ 8] . 高镍硫产品一般镍质量分数为 79%, 硫质量分 数为 19. 5%.全流程镍回收率约 70% [ 37, 38] .采用 还原硫化熔炼处理红土镍矿生产镍锍的工艺, 其产 品高镍锍具有很大的灵活性 [ 39] : 经焙烧脱硫后的红 土镍矿可直接还原熔炼生产用于不锈钢工业的通用 镍;

也可以作为常压羰基法精炼镍的原料生产镍丸 和镍粉;

由于高镍锍中不含铜 ,还可以直接铸成阳极 板送硫化镍电解精炼的工厂生产阴极镍.总之, 可 以对红土镍矿做进一步处理, 生产各种形式的镍产 品, 并可以回收其中的钴 . 2. 1.

3 还原焙烧工艺及机理研究 到目前为止, 国内外有很多学者对红土镍矿的 还原焙烧工艺及机理进行了研究 . D eG r a a f [ 9] 对含 镍的褐铁矿以及蛇纹石中镍回收在不同条件下的还 原焙烧进行了研究.研究表明 , 当温度控制在