红土矿还原加入钠盐的反应机理
土和食盐的反应原理
土和食盐的反应原理
土和食盐的反应原理是土中的矿物质与食盐中的离子发生化学反应。
食盐（氯化钠）在水中溶解时会分解成钠离子和氯离子。
当食盐溶液与土接触时，土中的矿物质中的离子与食盐中的离子发生交换反应，形成新的化合物。
这种离子交换反应被称为离子交换作用，是土壤肥力改良的重要机制之一。
离子交换作用的原理是，土壤中的矿物质表面带有负电荷，而食盐中的钠离子和氯离子带有正电荷。
当食盐溶液与土接触时，土壤矿物质表面的负电荷吸引钠离子，而氯离子则与土壤中的其他离子交换。
这样，食盐中的钠离子会被土壤吸附，而土壤中的其他离子则会溶解在水中，从而改变土壤中的离子组成。
这种离子交换作用对土壤肥力具有重要影响。
例如，当土壤中缺乏某种离子时，可以通过施加含有该离子的食盐来补充土壤中的离子。
另外，离子交换作用还可以改变土壤中的pH值，影响土壤的酸碱性。
因此，了解土和食盐的反应原理对于土壤肥力改良和土壤调节具有重要意义。
红土镍矿还原焙烧磁选的调查报告(3)
红土镍矿弱还原焙烧磁选项目研究报告作者：王春轶红土镍矿是含镁铁硅酸盐矿物的超基性岩经长期风化产生的，是由铁、铝、硅等含水氧化物组成的疏松的粘土状氧化矿石，由于氧化铁矿石呈红色，所以称为红土矿。
风化过程中镍自上层浸出，在下层沉淀，NiO取代了相应的硅酸盐和氧化铁矿物晶格中的MgO、FeO。
红土矿的化学和矿物学组成变化范围很大，特别是Fe／Ni和SiO2／MgO的重量比、化学和物理水含量。
矿石中镍元素和铁元素的分布具有一致性。
矿石中富铁的部分中往往镍含量也较高，其它部分相对较低。
这在理论上对此类矿石进行还原一磁选富集提供了可能性。
还原焙烧--磁选工艺的最大特点是生产成本低，能耗中能源由煤提供，每吨矿耗煤160~180Kg。
而火法工艺电炉熔炼的能耗80%以上由电能提供，每吨矿电耗560~600kWh，两者能耗成本差价很大，按照目前国内市场的燃料价值计算，两者价格相差3~4倍。
世界上工业化生产的只有日本冶金（Nippon Yakim)公司的大江山冶炼厂，其工厂的还原焙烧一磁选工艺流程为：原矿磨细后与粉煤混合制团，团矿经干燥后，高温进行还原焙烧，焙砂球磨后得到的矿浆进行选矿重选和磁选分离得到镍铁合金产品。
但是该工艺存在的问题仍较多，大江山冶炼厂虽经多次改进，工艺技术仍不够成熟，经过几十年的发展，其生产规模仍停留年产l万吨镍左右。
一、国内红土镍矿还原焙烧磁选研究现状国内对红土镍矿还原焙烧磁选方面做过深入研究的有中南大学，东北大学，北京矿冶研究总院，北京科技大学，昆明贵金属研究所，四川大学等科研院所，还有贵研铂业股份有限公司，首钢有限公司，江西稀有稀土金属钨业集团有限公司等企业也做过相关的研究。
针对我公司红土镍矿弱还原焙烧磁选研究项目，我对国内中南大学，东北大学，北京矿冶总院，长沙矿冶研究院等科研院所的研究方向及现状做了深入调查。
其中长沙矿冶研究院，北京矿冶总院和东北大学等针对我公司红土镍矿分别做了探索性试验。
红土矿还原加入钠盐
第 21 卷第12 期中国有色金属学报 2011 年 12 月 V ol.21 No.12 The Chinese Journal of Nonferrous Metals Dec. 2011 文章编号：10040609(2011)12313706红土镍矿还原焙烧−磁选制取镍铁合金原料的新工艺李光辉，饶明军，姜 涛，黄晴晴，史唐明，张元波(中南大学 资源加工与生物工程学院，长沙 410083)摘 要：采用钠盐添加剂强化红土镍矿的还原焙烧−磁选，确定了添加剂存在下适宜的焙烧和磁选技术参数，开 发出红土镍矿还原焙烧−磁选制取镍铁合金原料的新工艺。
结果表明：钠盐添加剂具有显著降低焙烧温度、大幅 提高产品镍、铁品位和回收率的作用；对一种含镍1.58%、铁22.06%的红土镍矿配加添加剂后，在还原温度1100 ℃、还原时间60 min、磁场强度0.1T的条件下，磁性产品的镍、铁品位可分别从无添加剂时的2.0%、57.2% 提 高到 7.5%、80.5%，镍、铁回收率也相应从 19.1%、33.6% 增加到82.7%、62.8%。
XRD 结果表明：红土镍矿在 无添加剂作用下经还原焙烧−磁选所得的磁性产物中仍有部分镁橄榄石及顽火辉石存在；而有添加剂存在时，还 原生成的镍铁合金通过磁选可与非磁性脉石成分得到更为有效的分离，产品可作为不锈钢的生产原料。
关键词：红土镍矿；添加剂；还原焙烧；镍铁；不锈钢中图分类号：TF815 文献标志码：AInnovative process for preparing ferronickel materials from laterite ore by reduction roastingmagnetic separationLI Guanghui, RAO Mingjun,JIANG Tao, HUANG Qingqing, SHI Tangming, ZHANG Yuanbo(School of Minerals Processing and Bioengineering, Central South University, Changsha 410083, China)Abstract: An innovative process for preparing ferronickel materials from laterite ore by reduction roastingmagnetic separation in the presence of additives was proposed, and the effect of additives on reducing roastingmagnetic separation of laterite ore and the technical parameters of roasting and magnetic separation were investigated. The results show that the sodium salt additives are not only able to dramatically decrease the reducing temperature, but also increase the grades and recoveries of nickel and iron in ferronickel. The grades of nickel and iron are improved from 2.0% and 57.2% to7.5% and 80.5%, respectively, and also the recoveries of nickel and iron are improved from 19.1% and 33.6% to 82.7%and 62.8%, respectively, as the addition of additives is under the conditions of reduction temperature 1 100 ℃, reduction time 60 min, magnetic field intensity of 0.1 T. The ferronickel materials obtained can be used for the stainless steel production as the XRD results show that the magnetic product is mainly comprised of ferronickel in the presence of additives, while still contains a portion of forsterite and enstatite in the absence of additives.Key words:laterite; additives; reduction roasting; ferronickel; stainless steel镍是一种重要的战略金属材料，在现代工业中有 着广泛的应用。
氨浸法处理红土矿的工艺实例
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟氨浸法处理红土矿的工艺实例高氧化镁红土矿在相当长的时间里采用古巴镍公司的尼加罗法处理。
适合采用这种氨碱浸出方法处理的矿典型成分为1.4%Ni，8%MgO，14%SiO2。
氨浸法是基于红土矿中的镍一般与铁结合成铁酸盐状态，经还原焙烧使铁酸镍转变成金属镍或镍铁合金，以便在氨溶液中溶解。
目前古巴尼罗厂的生产规模为年处理矿石1780kt（平均含镍1.3%，钴0.07%），产烧结氧化镍16170t（Ni90%），镍总实收率70.4%，钴浸出率18%～20%，氨耗410kg/t 镍，二氧化碳耗量为551kg/t 镍。
古巴尼加罗镍厂用还原焙烧-常压氨浸法处理高氧化镁含镍红土矿已达半个世纪，其工艺流程如图11-1。
该流程的优点如下：（1）碳铵溶液既能选择性溶解焙砂中的镍、铜、钴，使其生成稳定的络合物，又能成功地将其分离回收。
而铁、锌、镁等杂质由于它们的溶解度很小，在此后生产过程中大部分能水解除去。
（2）碳铵溶剂易于回收，返回使用。
（3）物料腐蚀性弱，设备大多可用碳钢制作。
（4）采用常压浸出，设备结构简单。
该流程的缺点如下：图1-1 古巴尼加罗冶炼厂生产工艺流程（1）能耗较高。
从硫化镍矿生产镍其总能耗为22kWh/kg 镍，而用氧化镍矿其总能耗要比硫化矿大1～3 倍。
（2）浸出、洗涤作业的液固分离一般采用浓密机，物料在系统中停留时间长（约72h），设备容积大，厂区占地面积大。
[next] 为提高镍钴回收率，美国矿物局最近发展了还原焙烧-氨浸法处理红土矿回收镍的新流程，简称USBM 法（见图1-2）。
处理含镍1%、钴0.2%的红土矿时，镍、钴的回收率分别为90%、85%。
若处理含镍0.53%和钴0.06%的低品位红土矿时，钴回收率亦能达76%。
图1-2 美国USBM 流程为满足市场对镍产品的不同要求，氨浸法生产镍的流程及其产品也有发展，大致有以下三种：（1）产品为烧结氧化镍（Ni99%）的工艺1974 年底澳大利亚昆士兰镍公司的雅布厂建成投。
还原剂对红土矿直接还原的影响
在 还原 剂焦 炭 中 ， 固定碳 成 分 ７ ６ ． ３ ４ ， 挥 发分 １ ３ ． ３ ４ ； 粒 度低 于 ０ ． ２ ５ ｍｍ。溶剂 为 石 灰 石 ， 分析
纯 ９ ５ 。
低， 直 接用 于 生 产 达 不 到要 求 。所 以急 需 寻 找 一 种 方 法 使得 镍 的 品位得 到 富集 。 目前处 理红 土矿 的方
混合 ， 再 将 高 频 电 炉 的控 制 柜 电流 调 整 到 Ｉ 一２ Ａ、
电压 调 整 到 Ｕ＝ ： ＝ ３ ｋ Ｖ 开 始对 刚玉 坩埚进 行 预热 ， 当
的二 氧化硫 气 体 、 对设 备要 求 高等 一 系列 的缺 点 。
（ ２ ）电 炉熔 炼 红 土 矿 ， 虽 然 电炉 熔 炼 存 在 能 耗
法 主 要有 ：
２ ． ２ 实 验 方 法
实 验 步 骤 如下 ： 在 １ ３ ０ ℃ 下将 红 土镍 矿 干燥 至 恒 质量 ， 破碎 、 磨 细至粒 度 低 于 ２ ０ ０目占 ７ Ｏ ， 再 将 干燥 后 的红 土镍 矿配入 还 原剂 焦粉 、 溶剂 Ｃ ａ Ｏ 均匀
（ １ ）湿 法工 艺提 纯镍 的品 位 。湿 法工 艺 存 在着 工 艺 复杂 、 流 程长 、 会 产 生 大量 的渣 、 还 会 排 出 大量
３ 实 验 结 果 及 分 析
３ ． １ 脱 水 过 程 ＤＴ Ａ— Ｔ Ｇ 分 析
将在 １ ３ ０ ℃下 干燥 、 磨 细后 的红 土镍 矿 样 品 ， 在
２ 实 验 研 究 方 法
２ ． １ 实 验 原 料
表 １ 红 土矿的化学成分／
氮气 气氛 、 升温 速率 为 １ ０℃／ ａｉ ｒ ｎ条 件 下进 行 ＤＴ Ａ
红土镍矿冶炼化学方程式
红土镍矿冶炼化学方程式
红土镍矿是一种重要的镍资源，其主要成分为镍、铁、镁、铝等
元素，广泛存在于我国的南方地区。
而红土镍矿的开采和冶炼，是我
国镍工业的重要组成部分之一。
在红土镍矿的冶炼过程中，重要的化学反应方程式如下：
经过选矿等工序处理后的含有镍、铁、镁等元素的红土镍矿，在
高温高压条件下，经过还原反应和氧化反应，可以得到目标产物——
镍铁共生合金。
其中，还原反应如下：
FeO+SiO2+C=FeSi+CO↑
这一反应主要是为了将含有氧化铁的矿石还原成铁硅合金，以便
于后续步骤提取铁和镍。
而氧化反应如下：
2NiO+SiO2+C=2Ni+SiO2+CO↑
这一反应则是为了将含有氧化镍的矿石转化为铁硅合金中的铜、
镍等有用元素，从而达到提取真正目标产物镍和铁的目的。
此外，在红土镍矿的冶炼过程中，还需要进行配料、烧结、熔炼、转炉吹氧等复杂的工序，才能最终得到优质的镍铁共生合金。
红土镍矿的冶炼过程中，还需要注意掌握温度、压力、比例等多个参数的控制，以确保反应的准确性和反应产物的高纯度。
红土镍矿的冶炼过程，在我国镍工业的发展中具有重要的地位，为我国经济和工业的发展做出了重要贡献。
未来，我们还需要进一步加强技术创新、环境保护等方面的工作，保障冶炼过程的高效和可持续性发展。
《钠盐作用下甲烷与过渡层型红土镍矿还原行为的研究》范文
《钠盐作用下甲烷与过渡层型红土镍矿还原行为的研究》篇一摘要：本文以过渡层型红土镍矿为研究对象，探讨了钠盐作用下甲烷对其还原行为的影响。
通过实验分析，揭示了甲烷与红土镍矿在钠盐存在条件下的反应机理及动力学特性，为进一步优化镍矿的还原工艺提供了理论依据。
一、引言随着能源结构的调整和环保要求的提高，清洁能源的开发与利用成为研究热点。
甲烷作为一种清洁能源，其高效利用具有重要意义。
同时，红土镍矿作为镍资源的重要来源，其开采与利用对镍产业具有重要意义。
在红土镍矿的还原过程中，钠盐的加入对甲烷的还原行为具有重要影响。
因此，研究钠盐作用下甲烷与过渡层型红土镍矿的还原行为，对于优化镍矿开采与利用工艺、提高资源利用效率具有重要意义。
二、研究方法本部分介绍了研究中所采用的实验方法及实验材料。
实验选用了特定类型的过渡层型红土镍矿作为研究对象，通过控制实验条件（如温度、压力、气氛等），探讨钠盐对甲烷还原红土镍矿的影响。
同时，采用先进的检测手段（如X射线衍射、扫描电镜等）对实验结果进行验证和分析。
三、实验结果与分析（一）钠盐对甲烷还原红土镍矿的影响实验结果表明，在钠盐的作用下，甲烷对红土镍矿的还原行为发生显著变化。
通过控制钠盐的种类和浓度，可以显著提高甲烷的还原能力，加速反应过程。
同时，钠盐的存在还可以改变反应产物的性质和组成。
（二）反应机理及动力学特性通过分析实验数据和反应产物的性质，揭示了甲烷与红土镍矿在钠盐存在条件下的反应机理及动力学特性。
研究表明，钠盐通过提供额外的还原剂或促进反应过程中电荷转移等方式，提高了甲烷的还原能力。
同时，钠盐的存在也影响了反应速率常数和活化能等动力学参数。
四、讨论与结论根据实验结果及分析，讨论了钠盐对甲烷还原红土镍矿的影响机制及其在实际应用中的潜力。
本文认为，通过合理选择和控制钠盐的种类和浓度，可以优化红土镍矿的还原工艺，提高甲烷的利用率和资源回收率。
此外，该研究还为其他金属矿物的还原过程提供了借鉴和参考。
一种红土矿中间产物的处理方法[发明专利]
![一种红土矿中间产物的处理方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/67e6fbf94431b90d6d85c7e0.png)
专利名称：一种红土矿中间产物的处理方法
专利类型：发明专利
发明人：杨志强,王芳镇,肖冬明,禹松涛,罗世铭,江龙,陈旭军,张新涛,李登瑞,王良,白玉婷,冯建中,董伟
申请号：CN201510849896.5
申请日：20151130
公开号：CN105463183A
公开日：
20160406
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种红土矿中间产物的处理方法，该方法包括以下步骤：将红土矿中间产物氢氧化镍钴与粉煤进行机械混合；将混合物放入焙烧窑中，进行焙烧；将焙烧后的产物进行机械破碎、磁选除杂；将除杂后的粗金属镍与CO气体进行羰基合成，得到粗羰基镍；将粗羰基镍进行蒸发、精馏，热分解后产出镍粉。
此方法的工艺流程短、效率高、能耗低、安全可靠、环境友好。
申请人：金川集团股份有限公司
地址：737103 甘肃省金昌市金川路98号
国籍：CN
代理机构：中国有色金属工业专利中心
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