不同矿层的红土镍矿冶金工艺都有哪些?

不同矿层的红土镍矿冶金工艺都有哪些?

2023-03-16 来源:鑫海矿装 (851次浏览)

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红土镍矿是氧化镍矿床长期风化、淋滤、沉积形成的黏土状矿石,含有铁、铝、硅等含水氧化物。红土镍矿根据不同矿层的分布分为褐铁矿层、过渡层、腐殖土层。不同矿层的红土镍矿适用的冶炼工艺也不相同。本文我们将根据矿层的不同来介绍红土镍矿的冶炼工艺

红土镍矿石矿样

一、褐铁矿层红土镍矿冶炼工艺

褐铁矿层红土镍矿主要包含褐铁矿针铁矿水铝矿铬铁矿等,常常含有一定数量的,一般这类红土镍矿适用湿法工艺进行处理,以高压酸浸工艺为主,适用硫酸在高压釜中进行反应,可以综合回收镍、钴及其他有价金属。反应过程对环境比较友好,由于生产过程中容易发生腐蚀和结垢,需要定期维护高压釜。

此外,碱性浸出工艺也用于褐铁矿层红土镍矿,此方法基于高浓度碱金属或熔融氢氧化钠体系,使用碳化分解法氨浸出法依次萃取出硅、镁、镍、铁,实现红土镍矿的综合利用。

褐铁矿层红土镍矿冶炼工艺

二、过渡层红土镍矿冶炼工艺

该矿层位于褐铁矿层与腐殖土层之间,也被成为黏土带或绿脱石带,含有绿脱石、二氧化硅及少量针铁矿,镍以不同氧化物形式存在于绿脱石硬锰矿中。这类红土镍矿处理工艺主要包括常压酸浸工艺还原焙烧-氨浸工艺小高炉工艺

常压酸浸工艺:步骤包括矿浆准备镍浸出镍沉淀回收净化。这一工艺可实现红土镍矿中镍的富集,使用有机酸对环境污染较小,损耗和成本相对较低,设备维修费用低。

过渡层红土镍矿冶炼工艺

还原焙烧-氨浸工艺:主要工序包括红土镍矿干燥还原焙烧多级逆流氨浸、选择性沉淀得到碳酸盐沉淀、锻烧获得镍块产品。其工艺流程比较长,试剂可循环使用,消耗量小,能够有效综合回收镍和钴。

小高炉工艺:主要是在200立方以下的小高炉中生产含镍量5%~8%的中镍铁,回收红土镍矿中镍和铁两种有价金属,产品可作为不锈钢的初级原料。

三、腐殖土层红土镍矿冶炼工艺

这一层矿物埋藏较深,主要包含硅镁镍矿、石英、滑石、蛇纹石、橄榄石等矿物,含镍量较高,但化学成分和矿物组分不均匀,这类镍矿的主要采用还原焙烧-磁选工艺、回转窑预还原-电炉冶炼工艺、还原焙烧-酸浸工艺、水热法等进行回收。

腐殖土层红土镍矿冶炼工艺

还原焙烧-磁选工艺主要包含两个阶段,铁镍氧化物的还原和铁镍颗粒的生长。该工艺利用还原过成促进金属颗粒生长,改善含镍矿物分布细、分布不均的问题。一般使用煤粉作为还原剂,在红土镍矿中富集镍和铁,在低于矿石熔点的温度下将红土镍矿还原为金属铁和镍,使镍铁合金得以有效分离。

回转窑预还原-电炉冶炼工艺:主要包括干燥、煅烧、预还原及熔炼等流程,红土镍矿中含有大量的自由水和结合水,需要使用干燥、煅烧等手段将其去除。在高温环境下,利用还原气体将镍矿进行还原,经过冶炼后能够获得良好的镍回收率。这种工艺适用于处理镍品位较高的红土镍矿,但不能回收钴矿物。

还原焙烧-酸浸工艺:在常温下进行,能够减少铁的溶解,镍和钴在酸性条件下进入溶液,浸出率高,选择性好,适用于镍和钴含量较高的腐殖土层红土镍矿。

水热法:(又称热液法)在封闭压力容器中,以水为溶剂,在高温高雅的条件下进行化学反应,根据反应类型的不同还可分为水热氧化、水热还原、水热沉淀、水热合成、水热水解、水热结晶等。其中,水热结晶比较常见,可用于处理腐殖土型红土镍矿。

以上是不同矿层的红土镍矿处理方法。在实际生产中,原矿性质随着开采界限发生变化,需要根据实际情况进行考量。因此小编建议,在建设选矿厂前,通过选矿试验、设计等方式,科学合理地制定选矿厂的工艺方案,实现理想的经济效益。