目前,氧化鎳礦的處理工藝一般采用冶金方法,可分為兩大類:火法或濕法。而通過對(duì)火法、濕法這兩種處理工藝的結(jié)合,可產(chǎn)生第三種處理工藝,這可更加有效的對(duì)氧化鎳礦進(jìn)行處理,具體情況如下:
火法工藝大致又可分為還原熔煉和硫化熔煉。前者產(chǎn)品主要為鎳鐵,后者產(chǎn)品為高冰鎳。采用硫化熔煉所得到的產(chǎn)品處理更具靈活性,隨著材料工業(yè)技術(shù)發(fā)展對(duì)鎳原料要求的提高,硫化熔煉更具有好的前景。還原熔煉和硫化熔煉均可采用電爐或鼓風(fēng)爐。
濕法工藝也分為兩大類:一是加壓氨浸,二是加壓酸浸。加壓酸浸適合處理含鈷的氧化鎳礦,有利于鈷的回收。加壓氨浸鈷的浸出率低,不利于鈷的回收,適宜處理含鈷低或不含鈷的氧化鎳礦。加壓酸浸工藝得到的鎳鈷硫化物,一般再經(jīng)過加壓酸浸,然后經(jīng)過粗去分離顳骨,得到的鎳鈷溶液采用電積或氫還原的方法分別得到陰極鎳、陰極鈷或鈷粉、鎳粉。
火法-濕法相結(jié)合的工藝:最早的火法-濕法相結(jié)合的工藝處理氧化鎳的工廠,是日本冶金(Nippon Yakim)公司的大江山冶煉廠,原礦磨細(xì)后與粉煤混合制團(tuán),團(tuán)礦經(jīng)干燥和高溫還原焙燒,焙砂球磨后得到的礦漿進(jìn)行選礦重選和磁選分離得到鎳鐵合金產(chǎn)品。火法-濕法結(jié)合工藝的最大特點(diǎn)是生產(chǎn)成本低,能耗中能源由煤提供,噸礦耗煤160~180Kg。而火法工藝電爐熔煉的能耗80%以上由電能提供,噸礦電耗560~600kWh,兩者能耗成本差價(jià)很大,按照目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的價(jià)值計(jì)算,兩者價(jià)格相差3~4倍。但是該工藝存在的問題仍較多,大江山冶煉廠雖經(jīng)多次改進(jìn),工藝技術(shù)仍不夠穩(wěn)定,經(jīng)過幾十年其生產(chǎn)規(guī)模仍停留在1萬t Ni/a左右。
有關(guān)專利公開了一種從紅土鎳礦中回收鎳的技術(shù),紅土鎳礦經(jīng)破磨后按一定比例加入碳質(zhì)還原劑、復(fù)合添加劑與紅土鎳礦混磨,用球蛋成型機(jī)制成球團(tuán)中φ15~20mm,在200~400℃下干燥4~6h,采用回轉(zhuǎn)窯還原焙燒,溫度控制在950~1300℃。還原焙燒后,焙砂進(jìn)行粗破后濕式球磨,然后采用搖床進(jìn)行重選,獲得的鎳精礦采用3000~5000高斯的磁選機(jī)再進(jìn)行磁選選別,得到高品位的鎳鐵混合精礦,含鎳可達(dá)到7%~15%。
專利披露了紅土鎳礦熔融還原制取鎳鐵合金工藝,將紅土鎳礦中的氧化鎳和赤鐵礦預(yù)還原轉(zhuǎn)化為金屬鎳和金屬鐵或四氧化三鐵,然后利用濕式磁選,使鎳鐵大幅度富集的同時(shí),脈石及硫、磷等有害元素被脫除,最后將預(yù)還原得到的鎳鐵精礦進(jìn)行熔融還原制備含鎳6%~10%、鐵85%~90%的鎳鐵合金,鎳收率大于85%,硫磷含量均低于0.03%。
研究發(fā)現(xiàn)紅土鎳礦在通過強(qiáng)磁選后可以拋棄大量鈣質(zhì)脈石,非磁性產(chǎn)品損失的鎳月5%,可以拖出37%的CaO。所得到的產(chǎn)品可以降低酸耗,適合于隨后的硫酸堆浸或攪拌浸出。所推薦的流程為:
1)對(duì)-50mm的給礦利用16mm、10mm、4mm和1mm的振動(dòng)篩進(jìn)行分級(jí)。
2)利用顎式破碎機(jī)將-50+16mm的礦石破碎至-16mm。
3)按步驟對(duì)破碎產(chǎn)品進(jìn)行分級(jí)。
4)-16mm+4mm部分利用一個(gè)轉(zhuǎn)鼓進(jìn)行自磨。
5)對(duì)自磨產(chǎn)品按照以上步驟進(jìn)行分級(jí)。
6)對(duì)于粗粒部分進(jìn)行化學(xué)分析,含鎳小于0.5%的部分拋棄。
7)含鎳大預(yù)0.5%的粗粒破碎至-4mm。
8)對(duì)于-4+1mm粒級(jí)用一臺(tái)HGMS的強(qiáng)磁選機(jī)進(jìn)行磁選分離。
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