紅土鎳礦的加工方法主要分為火法冶金法和濕法冶金法兩種。根據(jù)鎳、鈷含量和礦石類(lèi)型的不同,以及不同的工作條件,有7種方法可供選擇。
火法冶金主要處理含 1.5%-3% Ni、10%-40% Fe、5%-35% MgO 和 1%-2% Cr2O3 的變質(zhì)橄欖巖?;鸱ㄒ苯鹛崛〖t土鎳礦包括:礦熱爐法、高爐法、高爐法、礦熱爐法和回轉(zhuǎn)窯粒鐵法。
1、回轉(zhuǎn)窯干燥預(yù)還原-電爐還原冶煉法
回轉(zhuǎn)窯干燥預(yù)還原-電爐還原冶煉是加工紅土鎳礦的經(jīng)典工藝。在回轉(zhuǎn)窯(800℃)中,對(duì)含水量約30%的紅土鎳礦進(jìn)行脫水預(yù)還原。然后,將處理后的材料輸送到電爐中,在1600℃的高溫下還原和冶煉,生產(chǎn)出鎳含量>15%的鎳鐵。
該方法能耗高,適用于加工鎳>2%、鈷<0.05%的紅土鎳礦,需要有充足的當(dāng)?shù)仉娫椿虿牧瞎?yīng)。
2、燒結(jié)高爐硫化冶煉法
燒結(jié)高爐硫化冶煉也是一個(gè)經(jīng)典工藝。紅土鎳礦、氧化鈣和SiO2充分混合后,在1100℃的高溫下燒結(jié)成塊。將黃鐵礦(20%)和焦炭(20%-30%)加入團(tuán)塊中,在1350℃的高爐中熔煉,得到鎳含量為8%-15的低鎳锍。 %。
該工藝的鎳回收率通常在85%以上,同時(shí)鈷也可以回收,適用于處理鎳含量在1%以上的紅土鎳礦。
3.燒結(jié)-高爐還原冶煉法
紅土鎳礦經(jīng)500m³以下煉鐵高爐處理,生產(chǎn)含鎳1.5%-5%的鎳生鐵。
4、回轉(zhuǎn)窯直接還原法生產(chǎn)鎳鐵粉
在紅土鎳礦回轉(zhuǎn)窯直接還原生產(chǎn)鎳鐵粉的生產(chǎn)過(guò)程中,壓塊后的混合物從回轉(zhuǎn)窯的窯尾進(jìn)料。隨著窯體的轉(zhuǎn)動(dòng),物料向前移動(dòng),與窯頭處的高溫?zé)煔庀嗷プ饔?。形成逆流,隨后進(jìn)行預(yù)熱、分解轉(zhuǎn)變、高溫還原、冷凝等熱交換反應(yīng)。
以上四個(gè)過(guò)程都屬于煙火。最大的缺點(diǎn)是能耗高。目前,可通過(guò)煙火法處理的紅土鎳礦越來(lái)越少,未來(lái)的發(fā)展方向?qū)⒅饕詽穹ㄒ苯鸱橹鳌?/p>
濕法冶金可以有效地回收鎳、鈷和鐵等有價(jià)值的金屬。并且具有能耗低的優(yōu)點(diǎn)。濕法冶金提取紅土鎳礦包括:還原焙燒-常壓氨浸工藝、高壓酸浸工藝和常壓酸浸工藝。
5、還原焙燒-常壓氨浸工藝
還原焙燒-常壓氨浸工藝最早由Caron教授發(fā)明,故又稱(chēng)Caron工藝。氨浸工藝是將鎳通過(guò)還原焙燒還原為金屬鎳,將大部分鐵還原為氧化鐵(少量氧化鐵還原為金屬鐵),然后用氨浸出金屬鎳,將氨浸出液蒸餾用蒸餾塔解決。 ,形成堿式碳酸鎳漿料,送入煅燒窯干燥煅燒。 NiO經(jīng)過(guò)煅燒得到,既可以直接作為產(chǎn)品出售,也可以進(jìn)一步還原成金屬鎳。
6、加壓酸浸工藝
加壓酸浸法是用稀硫酸在高壓釜(240~265℃,4-5MP)中浸出紅土鎳礦,使Ni、Co和H2SO4反應(yīng)生成可溶性硫酸氫鹽進(jìn)入溶液,而鐵殘留.在爐渣中。浸出漿用洗滌增稠劑逆流洗滌后,向高壓釜內(nèi)通入硫化氫,沉淀出硫化鎳鈷,最后精制硫化鎳鈷。
7、常壓酸浸工藝
常壓酸浸法處理紅土鎳礦lqjhhg.com的一般工藝流程為:用球磨機(jī)將紅土鎳礦研磨至一定細(xì)度,用攪拌槽混合漿料。礦漿、硫酸和洗滌液在加熱條件下按一定比例反應(yīng)。浸出的鎳溶解在溶液中后,用碳酸鈣進(jìn)行中和處理和過(guò)濾。得到的浸出液用沉淀劑進(jìn)行鎳沉淀。
對(duì)低品位紅土鎳礦用硫酸在常壓下進(jìn)行酸粒堆浸工藝研究。礦石破碎至<20mm,以N603為結(jié)合劑。 3809/L H2s04冷溶液作為潤(rùn)濕劑用于制粒和4級(jí)系列柱浸漬。鎳浸出率可達(dá)85%以上。常壓浸出法具有工藝簡(jiǎn)單、能耗低、投資成本低等優(yōu)點(diǎn),但浸出液難以分離,浸出渣中鎳含量仍較高。
以上就是對(duì)紅土鎳礦7種加工方法的介紹。目前廣泛采用常壓浸出和高壓浸出聯(lián)合工藝處理紅土鎳礦。