红土矿提取冶金新技术.ppt

红土矿提取冶金新技术
东北大学
翟秀静
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镍的资源主要有两大类型:硫化镍矿和氧化镍矿(也称红土矿)。全球至今约探明的镍(金属)量约7000万吨,其中硫化镍约占42%,其余均为氧化镍矿。近几年,尽管全球范围内投入了大量地质勘探工作,但并没有探获新的大型硫化镍矿资源,导致国际上生产镍的大型企业纷纷进入开发利用氧化镍矿领域。
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红土矿的成因决定其主要分布于热带和亚热带地区,目前已探明的红土矿主要集中在围绕赤道、纬度22o左右的地区,例如印度尼西亚、菲律宾、古巴、澳大利亚、越南和巴新等国。
我国云南地区有红土矿资源,企业目前主要积极开发红土矿的海外市场。围绕红土矿提取的研究已经展开。
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世界含镍红土矿的资源分布(以含镍量计)
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红土矿床是由含镍橄榄岩在热带或亚热带地区经过大规模的长期的风化而形成。红土矿主要有2种类型:褐铁矿型和硅酸盐型:
(1)褐铁矿型镍红土矿:氧化镍主要与铁的氧化物组成固溶体,矿物组成为:
(Fe,Ni)O(OH)·nH2O,镍被认为是进入针铁矿的晶格中;
(2)硅酸盐型镍红土矿:镍、铁、钴的氧化物是以不同比例取代了硅镁矿中的氧化镁,矿物组成为〔Mg6Si4O10(OH)8〕,部分MgO被NiO取代,主要矿物为蛇纹石;
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褐铁矿型红土矿的化学成分(%):
-,-,Fe是40-50, MgO -5,还有SiO2、Al2O3和CaO等。
硅酸盐型镍红土矿(%):
-,-,Fe是10-25,MgO是15-35, SiO2 大约在30-40。
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目前,处理红土矿的工艺流程总体上有两种:火法冶炼工艺和湿法冶炼工艺。
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火法冶炼工艺通常用来处理镍含量较高的红土矿,,经济上出现问题。硅酸盐型镍红土矿适用火法冶炼。
红土矿的火法冶炼工艺目前比较成熟的有镍铁工艺、镍硫工艺和碳还原工艺。
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(1)镍铁工艺:
红土矿加入焦炭,于850-1000℃进行预还原焙烧,之后在1500-1600℃下电炉熔炼,得到镍铁和硅镁渣。镍铁工艺的镍收率约为93%,钴基本得不到回收。
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(2)镍硫工艺:
与镍铁工艺基本相似,只是在熔炼过程中加入含硫的物质如石膏、黄铁矿等造锍剂,在还原的同时进行造锍熔炼,得到冰镍产品。镍锍工艺的镍收率为90%,同时还可回收50%的钴。
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