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含碳红土镍矿球团工艺(1)

  • 分类:应用知识
  • 作者:凯正环保工艺设备有限公司
  • 来源:凯正环保工艺设备有限公司
  • 发布时间:2020-11-09
  • 访问量:0

【概要描述】镍作为一种重要的战略金属材料,它具有抗腐蚀、抗氧化、耐高温、高强度、延展性好等各项优点,并且在现代工业中有着广泛的应用。镍主要用于生产不锈钢,世界镍消耗总量的65%是用来制造不锈钢,12%用来制造耐热合金和有色金属合金,是不可或缺的重要金属。当前全球已知的镍储量约为1.6亿吨,其中硫化镍矿约占30%,红土镍矿约为70%。由于红土镍矿中镍含量较低,回收困难,经济效益差,其生产的镍仅占世界镍产量的42%。但是,从长远来看,红土镍矿将会是未来镍的主要来源。因此,加快红土镍矿冶炼工艺的研究,目前已经成为国际性的重大冶金难题之一,关系到未来镍稳定供应的全球性问题。

含碳红土镍矿球团工艺(1)

【概要描述】镍作为一种重要的战略金属材料,它具有抗腐蚀、抗氧化、耐高温、高强度、延展性好等各项优点,并且在现代工业中有着广泛的应用。镍主要用于生产不锈钢,世界镍消耗总量的65%是用来制造不锈钢,12%用来制造耐热合金和有色金属合金,是不可或缺的重要金属。当前全球已知的镍储量约为1.6亿吨,其中硫化镍矿约占30%,红土镍矿约为70%。由于红土镍矿中镍含量较低,回收困难,经济效益差,其生产的镍仅占世界镍产量的42%。但是,从长远来看,红土镍矿将会是未来镍的主要来源。因此,加快红土镍矿冶炼工艺的研究,目前已经成为国际性的重大冶金难题之一,关系到未来镍稳定供应的全球性问题。

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含碳红土镍矿球团工艺(1

 

  镍作为一种重要的战略金属材料,它具有抗腐蚀、抗氧化、耐高温、高强度、延展性好等各项优点,并且在现代工业中有着广泛的应用。镍主要用于生产不锈钢,世界镍消耗总量的65%是用来制造不锈钢,12%用来制造耐热合金和有色金属合金,是不可或缺的重要金属。当前全球已知的镍储量约为1.6亿吨,其中硫化镍矿约占30%,红土镍矿约为70%。由于红土镍矿中镍含量较低,回收困难,经济效益差,其生产的镍仅占世界镍产量的42%。但是,从长远来看,红土镍矿将会是未来镍的主要来源。因此,加快红土镍矿冶炼工艺的研究,目前已经成为国际性的重大冶金难题之一,关系到未来镍稳定供应的全球性问题。

 

  位于矿床上部的红土镍矿,铁和钴的含量较高,镍、硅、镁含量较低,适合采用湿法冶金工艺处理。位于矿床下部的低铁腐殖土型红土镍矿和硅镁型红土镍矿,其镍及硅、镁含量较高,铁和钴含量较低,适合采用火法冶金工艺处理。位于矿层中部的镍矿则既可以用火法工艺处理,也可以用湿法工艺处理。目前,在已经探明的红土镍矿资源中,40%为适合于火法处理的低铁腐殖土型和硅镁型红土镍矿。

 

  基于煤基直接还原工艺,采用冷固球团方法,以红土镍矿为主要原料,煤粉作为还原剂,纯CaO作为熔剂,制成含碳球团。

 

实验原料以及方案

  1. 实验原料

                                                                      

                                                                      图1:红土镍矿X射线衍射普                                                                           图2:红土矿粉的粒度分布

 

      1.1 红土镍矿,本实验所采用的矿粉为印尼红土镍矿。该红土镍矿的硅和镁含量较高,铁和钴的含量较低,属于硅镁型红土镍矿,是一种典型的变质橄榄岩,适用于火法工艺冶炼。该红土镍矿的主要成分有斜纤蛇纹石(Mg3Si2O5(OH4)、镍纤蛇纹石(Ni3Si2O5(OH)4)、针铁矿(FeO(OH))、赤铁矿(Fe2O3)等。镍主要分布在硅酸盐类矿物及针铁矿中,镍在硅酸盐矿物中主要取代镁,在针铁矿中主要取代铁。铁主要分布在针铁矿、赤铁矿和硅酸盐类矿物中。脉石矿物和高岭石都是含水硅酸盐矿物,同时针铁矿中含有结晶水,因此红土镍矿的结晶水含量较高。

   将红土镍矿在恒温干燥箱中烘干,破碎磨细,以供压球使用。通过LMS-30激光粒度分布测定仪对红土镍矿粉进行粒度分析,如图2所示,从结果中可以看出,红土矿粉粒度范围为3-300µm,并且主要集中在20-160µm之间,其中小于200目的矿粉约占矿粉总质量的60%。

 

      1.2 还原剂。实验中所用到的还原剂有两种,分别为阳泉无烟煤和神木烟煤,煤粉在配入红土矿粉之前,先放于恒温干燥箱中烘干,脱除其自由水,再破碎磨细到指定粒度。

     

      1.3 熔剂。由于矿粉含有一定的硫,当加入煤粉时,也会带入部分的硫,为了后续工序脱硫过程的顺利进行以及调节渣成分的要求,需要配入一定量的熔剂,在这里我们选用CaO作为熔剂。

 

      1.4 粘结剂。为了使压球过程顺利进行、提高球团的强度,通常需要向混合料中加入一定量的粘结剂。粘结剂我们选用的是膨润土。

  1. 实验方案

   将红土镍矿在恒温干燥箱中烘干,充分脱除其中的自由水,破碎、磨细至适宜的粒度。还原剂烘干后经密封制样机破碎,再用不同粒级的筛子进行筛分,可分别得到粒级为37.5-75µm,75-150µm和150-300µm的煤粉。根据预先指定的方案分别秤取一定量的红土镍矿、还原剂、熔剂、粘结剂和水,加入混碾机中,经充分混匀后,送入对辊压球机,压制成40mmx25mmx20mm的椭圆形球团。对球团进行抗压强度和落下强度检测。 落下强度检测是将球团置于1.0m的高处,使其自由落到10mm厚的钢板上,测得球团破裂时的落下次数,分别测定10个球团,从中取得落下次数的平均值作为球团的落下强度。抗压强度检测是将球团置于压力测试机上,缓慢进行加压,测得球团破裂时的压力值,分别测定10个球团,取得压力的平均值作为抗压强度。

 

  

 

 

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发布时间:2019-11-22 00:00:00

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