镍生产工艺简介
金属冶炼镍冶炼工艺
镍冶炼过程中产生的废水含有多种重金属 离子和有机物，处理不当会对环境造成严 重污染。
冶炼废水的处理方法
化学沉淀法
通过向废水中投加药剂，使重金属离子转化 为难溶性沉淀物而去除。
吸附法
利用活性炭、树脂等吸附剂吸附废水中的重 金属离子，达到净化水质的目的。
生物处理法
利用微生物的代谢作用，去除废水中的重金 属离子和有机物。
硫化镍矿具有较高的金属含量 ，而氧化镍矿则含有较多的硅
酸盐矿物。
镍矿的开采方法
根据镍矿的类型和地理位置， 开采方法可分为露天开采和地 下开采两大类。
露天开采主要针对大型镍矿， 通过剥离表土和岩石，获得矿 石，再经过破碎、运输和选矿 等环节。
地下开采则是在矿体较深的情 况下采用的方法，通常需要挖 掘巷道，进行采准和切割工作 。
炼。
随着环保要求的提高和技术的不 断进步，现代镍冶炼工艺正逐步 向绿色、低碳、循环方向发展。
新型的镍冶炼工艺包括高压酸浸 、生物浸出等技术，这些技术具 有较低的环境影响和资源消耗。
02
镍矿的开采与选矿
镍矿的分布和特点
镍矿在全球的分布较为广泛， 主要集中在澳大利亚、俄罗斯
、加拿大等国家。
镍矿的特点通常与其形成的 地质环境有关，例如高温高 压环境下形成的硫化镍矿和 氧化镍矿具有不同的特点。
镍矿的选矿原理和流程
• 选矿是利用矿石中不同矿物性质的差异，采用物理或化学方法使其彼此 分离的过程。
• 常见的选矿方法包括重力选矿、浮选、磁选和电选等。 • 重力选矿是利用矿物密度不同进行分离的方法，通常适用于处理密度差异较大的矿物；浮选则是利用矿物表面性质的差
异进行分离的方法，广泛应用于处理金属硫化物；磁选和电选等方法则根据矿物磁性和电性等性质的差异进行分离。 • 选矿流程通常包括破碎、磨碎、选别和脱水等环节，其中破碎和磨碎是使不同矿物单体解离的过程，选别则是根据矿物
精炼镍的生产工艺
精炼镍的生产工艺精炼镍是从镍矿石中提取出高纯度镍金属的过程。
下面将介绍一个常用的精炼镍的生产工艺。
首先，镍矿石经过破碎和磨矿处理后，形成粒径较小的矿石颗粒。
然后，在氧气环境下，通过热处理将镍矿石转化为可溶解的镍氧化物。
在这一步骤中，镍与氧气发生反应生成镍氧化物，并伴随着矿石中的一些杂质被氧化成其他化合物。
接下来，将得到的镍氧化物与硫酸等酸性溶液进行浸出处理。
在此过程中，将溶液通过反应堆，并在一定温度和压力下与镍氧化物反应，使镍氧化物溶解成水溶性的镍硫酸化合物。
同时，通过筛选和过滤等方法，将残留在溶液中的固体杂质分离出来，以提高所得的溶液纯度。
然后，将得到的镍硫酸溶液通过电解方法进行电解精炼。
电解精炼是最常用的镍精炼方法之一。
在电解槽中，将镍硫酸溶液作为阳极液，通过电流的作用下，将镍离子从阳极转移到阴极上，形成纯净的镍金属。
与此同时，通过控制电流、温度和电解时间等参数，可以进一步提高镍的纯度和晶体结构。
最后，通过熔炼和铸造工艺，将精炼后的镍金属转化成不同形状和规格的产品。
这些产品可以用于制造不锈钢、合金材料以及各种电池等应用。
值得注意的是，在精炼镍的过程中，对环境的保护和能源的节约也是非常重要的。
因此，在生产过程中需要采取一系列的环保措施，如废气处理、废水处理以及能源回收等，以减少对环境的污染和资源的浪费。
综上所述，精炼镍的生产工艺主要包括矿石预处理、溶解浸出、电解精炼和熔炼铸造等环节。
通过优化这些环节的操作条件和工艺参数，可以提高镍的纯度和产品品质，同时减少对环境的影响。
现代精炼镍的生产工艺已经相当成熟，但仍需要持续的技术创新，以满足不断增长的镍市场需求。
高冰镍生产工艺
高冰镍生产工艺高冰镍生产工艺是指将镍铁渣或镍渣通过高温还原、水热浸出等工艺方法，提取出含有高浓度镍氢氧化物的溶液，并通过氢气还原、离子交换等工艺步骤，得到高纯度的冰镍产品。
高冰镍生产工艺主要包括以下步骤：1. 原料处理：将镍铁渣或镍渣进行粉碎、筛分，去除杂质，并将得到的粉体进行干燥处理，以提高还原效率。
2. 高温还原：将经过预处理的镍铁渣或镍渣送入高温还原炉中，使其在高温下与还原剂进行反应，将镍铁渣中的氧化物还原为金属镍。
还原温度通常在1000°C以上，还原时间持续几小时至几十小时不等。
3. 水热浸出：将还原后的镍铁渣与稀硫酸或稀盐酸等溶剂进行浸出反应，溶解出镍铁渣中的可溶性镍化合物。
浸出温度和时间根据不同的工艺条件而定，通常在150°C以上，浸出时间几小时至几十小时不等。
4. 过滤分离：将浸出液与残渣进行分离，通常采用压滤或离心过滤的方法，将溶液中的固体颗粒去除。
5. 溶液处理：将分离得到的含有镍氢氧化物的溶液进行进一步处理，如调整pH值、中和反应、氧化反应等，以提高含镍氢氧化物的浓度。
6. 氢气还原：将经过处理的溶液与氢气进行接触反应，使氢气与镍氢氧化物发生反应生成金属镍和水。
还原温度通常在50°C至80°C之间，还原时间几小时至几十小时不等。
7. 离子交换：将经过还原的溶液进行离子交换处理，以去除杂质，并提高冰镍的纯度。
通常采用树脂吸附、离子交换树脂等方法进行离子交换。
8. 结晶分离：将经过离子交换处理的溶液进行结晶分离，得到冰镍结晶。
结晶温度和时间根据不同的工艺条件而定，通常在40°C至60°C之间，结晶时间几小时至几十小时不等。
9. 干燥粉碎：将冰镍结晶进行干燥处理，以去除结晶中的水分，并将其粉碎成粉末状。
10. 产品包装：将得到的冰镍产品进行包装，以便运输和储存。
以上是高冰镍生产工艺的主要步骤，通过这些工艺步骤可以提取出高纯度的冰镍产品，用于各种工业领域的生产和制造。
镍的冶炼工艺
镍的冶炼工艺现代生产镍的方法主要有火法和湿法两种。
根据世界上主要两类含镍矿物（含镍的硫化物和氧化物）的不同，冶炼方法各异。
镍硫化矿目前主要采用火法处理，通过精矿焙烧反射炉（电炉或鼓风炉）冶炼铜镍硫吹炼镍精矿电解的金属镍。
氧化矿主要是含镍红土矿，其褐铁矿层，含铁多、硅镁少，镍低、钴较高，一般采用湿法工艺处理，主要方法有氨浸法和硫酸法两种。
下层是混有脉石的腐植土层（包括硅镁性镍矿），含硅镁高、低铁、镍较高、钴较低，这类矿一般采用火法工艺处理。
2.1湿法工艺流程介绍目前成熟的湿法工艺流程有还原焙烧氨浸流程、高压酸浸流程和常压酸浸流程。
2.1.1还原焙烧氨浸流程还原焙烧氨浸流程处理褐铁矿或褐铁矿和残积层矿的混合矿矿石先干燥然后矿石中的镍在700℃时选择性还原成金属镍钴和一部分铁被一起还原还原的金属镍经过氨浸回收。
还原焙烧氨浸流程的缺点有矿石处理采用干燥、还原、焙烧等工序消耗能量大消耗多种化学试剂镍和钴的回收率比火法流程和高压酸浸流程低。
2.1.2高压酸浸流程高压酸浸流程主要处理褐铁矿和一部分绿脱石或蒙脱石。
加压酸浸一般在衬钛的高压釜中进行浸出，温度245℃-260℃，通过液固分离、镍钴分离，生产电解镍、氧化镍或镍冠，有些工厂生产中间产品，如混合硫化镍钴或混合镍钴氢氧化物。
高压酸浸流程处理的红土矿要求含MgO/Al2O3低，通常含MgO＜4%（含MgO越高,耗酸越高）,含Al 低的矿石。
2.1.3其他湿法工艺流程有些湿法工艺流程正在进行试验和进一步评估如强化高压酸浸工艺、常压酸浸工艺、硫酸堆浸工艺和氯化浸出工艺。
2.2火法工艺流程现有的火法工艺处理红土矿工艺流程有传统的回转窑—电炉工艺；多米尼加鹰桥竖炉—电炉工艺；日本大江山回转窑直接还原法。
多米尼加鹰桥竖炉——电炉工艺流程是红土矿经过干燥脱水、制团、采用竖炉煅烧生产部分还原煅烧团矿、电炉熔炼生产粗镍铁，粗镍铁在钢包炉中精炼。
日本大江山回转窑直接还原法生产镍铁，该流程分为三个步骤：（1）物料预处理：磨矿、混合与制团，以提高回转窑操作效果；（2）冶炼工艺：回转窑煅烧、金属氧化物还原与还原金属的聚集；（3）分离处理：回转窑产出的熟料采用重选与磁选分离出镍铁合金。
碳酸镍生产工艺简介
碳酸镍生产工艺简介
碳酸镍生产工艺是将镍原料经过一系列的化学和物理处理步骤，最终制得碳酸镍产品的过程。
以下是一般的碳酸镍生产工艺简介：
1. 镍原料选择：首先要选择合适的镍原料，通常使用镍矿石、镍渣或镍盐作为起始材料。
2. 矿石破碎和磨矿：将镍矿石进行破碎、磨矿处理，使其达到适合后续处理的颗粒度。
3. 浸出：将经过磨矿处理的镍矿石进行浸出，通常使用盐酸和硫酸等酸性溶剂，将镍溶出。
4. 氧化：将镍溶液进行加热和氧化处理，使其中的镍离子转变为镍氢氧化物。
5. 碳化：将镍氢氧化物进行碳化处理，通常使用甲烷或丙烷等碳源，将镍氢氧化物转化为碳酸镍。
6. 过滤和干燥：将碳酸镍沉淀通过过滤和干燥等步骤，分离出纯净的碳酸镍产物。
7. 粉碎和筛分：将干燥后的碳酸镍产物进行粉碎和筛分，获得符合要求的颗粒大小。
8. 包装和储存：最后将碳酸镍产品进行包装和储存，以备后续
使用或销售。
注意，具体的碳酸镍生产工艺可能会因厂家和工艺流程的不同而有所差别，上述工艺简介仅供参考。
镍冶炼的原理与工艺
硫化镍精矿的湿法冶炼
总结词
通过酸浸或碱浸的方法，将硫化镍精矿中的镍提取出来。
详细描述
硫化镍精矿的湿法冶炼通常采用酸浸或碱浸的方法。在酸浸过程中，硫化镍精矿与硫酸反应，生成硫酸镍和二氧 化硫；在碱浸过程中，硫化镍精矿与氢氧化钠反应，生成氢氧化镍和硫化钠。通过这些反应，镍从矿石中溶解出 来，进入溶液中，从而实现镍的提取。
噪音污染
冶炼过程中的机械噪音和气体排放噪音等 ，会对周边居民的生活产生影响。
固体废弃物
冶炼过程中产生的废渣、废石等固体废弃 物，如不妥善处理，会对环境造成长期影 响。
资源循环利用与节能减排
资源循环利用
通过回收利用冶炼过程中产生的废气、 废水、固体废弃物等，减少资源浪费， 降低生产成本。
VS
节能减排
电解产物的处理与提取
镍金属的沉积
在阴极上沉积出镍金属，需要定期刮取或用其他方法收集。
氢气的处理
电解过程中产生的氢气需要经过处理后排放，以防止环境污染。
残余电解液的处理
残余的电解液可以经过处理后再次使用，以节约资源和降低生产成 本。
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ANALYSIS
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02
火法冶炼工艺
硫化镍精矿的火法冶炼
熔炼
将硫化镍精矿和适量的熔剂混合，在高温下熔化成镍锍，镍锍主 要成分为镍、铁、硫的混合物。
吹炼
熔炼得到的镍锍经过吹炼作业，使铁和硫分离，得到高镍锍。
烟化
将高镍锍在烟化炉中吹炼，使硫以二氧化硫的形式挥发，得到富 集的镍。
低品位镍矿中提取出有价值的镍元素。
镍的生产工艺
镍的生产工艺
镍是一种重要的金属材料，广泛应用于航空航天、电子、化工、建筑、医疗等领域。
目前主要的镍生产工艺包括岩浆冶金法、湿法冶金法和碳酸盐冶金法。
1. 岩浆冶金法：
岩浆冶金法是利用镍硫化矿石进行镍的提取。
首先，将矿石破碎，并进行磨矿处理，以便得到矿石浆。
然后，通过氧化焙烧、还原焙烧等工艺将矿石中的硫化镍转化为金属镍。
接下来，将金属镍浸入硫酸溶液中，经过浸出、沉淀、过滤等步骤，得到含镍的溶液。
最后，通过电解法或其他方法，从溶液中沉积出纯度较高的镍。
2. 湿法冶金法：
湿法冶金法是利用氧化镍或镍盐进行镍的提取。
首先，将氧化镍或镍盐与酸性溶液进行反应，产生含镍离子的溶液。
然后，通过沉淀、过滤等步骤，将镍沉淀出来，得到含镍的固体物。
最后，经过干燥、煅烧等处理，得到纯度较高的镍。
3. 碳酸盐冶金法：
碳酸盐冶金法是利用镍硫化矿石进行镍的提取。
首先，将矿石破碎，并进行磨矿处理，以便得到矿石浆。
然后，通过氧化焙烧、还原焙烧等工艺将矿石中的硫化镍转化为金属镍。
接下来，将金属镍与碳酸盐溶液反应，产生碳酸镍。
最后，将碳酸镍经过煅烧等处理，得到纯度较高的镍。
总的来说，镍的生产工艺主要包括岩浆冶金法、湿法冶金法和碳酸盐冶金法。
这些工艺各有优缺点，但都能够高效地提取镍，并满足各种工业领域对镍的需求。
镍的生产工艺在不断地发展创新，以提高提取效率、降低能耗，并减少对环境的影响。
镍的处理工艺
镍的处理工艺
镍是一种重要的金属，在工业生产中有着广泛的应用，但镍的原材料资源较为有限，因此对其进行处理和回收显得尤为重要。
目前，镍的处理工艺主要包括以下几种：
1. 热处理法：通过高温处理镍原料，使其发生物理或化学变化，以达到加工、改善性能等目的。
这种方法适用于镍合金的生产。
2. 化学浸取法：将镍原料浸入化学试剂中，通过化学反应使镍分离出来。
这种方法适用于含镍矿石的提取。
3. 电解法：将含镍的溶液通过电解过程分离出镍。
这种方法适用于镍盐的制备和纯化。
4. 蒸馏法：通过高温蒸馏将镍原料分离出来。
这种方法适用于镍的纯化和提纯。
5. 浮选法：将含镍矿石浸泡在含有浮选剂的水中，利用物理和化学作用使镍矿石与浮选剂分离，达到分离镍的目的。
总的来说，镍的处理工艺对其应用和回收有着重要的作用，不同的工艺方法可以根据不同的应用场景选择使用。
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镍铁与金属镍的生产工艺简介
[我的钢铁] 2008-07-02 15:20:44
镍的主要物理化学性质为：
相对原子质量58.71
密度/(g/cm3）8.91
熔点/℃1455
沸点/℃2910
摩尔热容（25℃时）/(J/(mol.C)) 25.51
电阻率（0℃时）/(Ω•cm) 6.14×10-6
纯镍呈银白色，镍能与一些元素形成化合物。
镍与碳可以形成Ni3C，在380℃以上时分解成镍和碳。
但是看来液体中的Ni3C，直到2000℃以上是稳定的。
镍与硅可形成一系列硅化物，如Ni3Si、Ni5Si2、Ni2Si、Ni3Si2、NiSi和NiSi2。
镍和氧能形成NiO，NiO系菱面体晶，加热至200℃以上时则变成立方晶。
氧在固态镍中的熔解度，随温度的升高而下降。
镍与硫可以形成Ni3S2、Ni6S5、Ni7S6、NiS、Ni3S4和NiS2等硫化镍。
在
工业镍铳中，找不到存在于自然界中的硫化镍NiS和NiS2，因为这两种硫化镍在熔点以下就早已分解了。
镍和铁在γ区内形成连续固溶体。
液相线在1436℃下，含镍65%－72%时，出现一个不很明显的最低点。
镍可以扩大γ区，在固态时，分成数个相，回火时从这数个相中，都可形成FeNi3。
在图29－1中可以看出镍铁合金中的居里点的变化，α－镍在360℃以下为面心立方晶，β－镍在1130℃以下为六方晶，γ－镍在熔点之前为立方晶。
冶炼方法：
现代生产镍的方法主要有火法和湿法两种。
根据世界上主要两类含镍矿物（含镍的硫化矿和氧化矿）的不同，冶炼处理方法各异。
含镍硫化矿目前主要采用火法处理，通过精矿焙烧反射炉（电炉或鼓风炉）冶炼铜镍硫吹炼镍精矿电解得金属镍。
氧化矿主要是含镍红土矿，其品位低，适于湿法处理；主要方法有氨浸法和硫酸法两种。
氧化矿的火法处理是镍铁法。
工艺操作：
硫化镍精矿的火法冶炼
硫化镍精矿的火法冶炼流程如图29－2所示。
其主要工艺特点如下：
（1）熔炼。
镍精矿经干燥脱硫后即送电炉（或鼓风炉）熔炼，目的是使铜镍的氧化物转变为硫化物，产出低冰镍（铜镍锍），同时脉石造渣。
所得到的低冰镍中，镍和铜的总含量为8%－25%（一般为13%－17%），含硫量为25%。
（2）低冰镍的吹炼。
吹炼的目的是为了除去铁和一部分硫，得到含铜和镍
70%－75%的高冰镍（镍高硫），而不是金属镍。
转炉熔炼温度高于1230℃，由于低冰镍品位低，一般吹炼时间较长。
（3）磨浮。
高冰镍细磨、破碎后，用浮选和磁选分离，得到含镍67%－68%的镍精矿，同时选出铜精矿和铜镍合金分别回收铜和铂族金属。
镍精矿经反射炉熔化得到硫化镍，再送电解精炼或经电炉（或反射炉）还原熔炼得粗镍再电解精炼。
（4）电解精炼。
粗镍中除含铜、钻外，还含有金、银和铂族元素，需电解精炼回收。
与铜电解不同的是这里采用隔膜电解槽。
用粗镍做阳极，阴极为镍始极片，电解液用硫酸盐溶液硫酸盐和氯化盐混合溶液。
通电后，阴极析出镍，铂族元素进入阳极泥中，另行回收。
产品电镍纯度为99.85%－99.99%。
用火冶法处理氧化镍制取镍铁和金属镍
硅酸氧化矿可以用火冶法熔炼，经还原、熔化和精炼得到镍。
还原时要争取使氧化镍完全变为金属镍。
熔化时流言蜚语镍铁将同较轻的渣分开。
镍铁的含镍量取决于部分还原过程的选择能力。
采用焦炭作还原剂，也可采用硅铁作还原剂。
为了除去粗镍铁中的杂质碳、硫、磷和铬，必须进行精炼。
在电炉中用碳直接部分还原炼制镍铁
在矿热炉中采用碳热法将矿石还原成镍铁，随后进行精炼。
所用矿石的成分为：Ni2.8%,CoO0.06%,Fe13%,Cr2O32%,MgO24%,SiO239%,化合水12%。
这种矿石经干燥后，放在回转窑内预热到750℃左右。
重油的消耗量为每吨干矿石65-85L。
在经预热的热矿石中，加入约4%的焦粉，然后即将这种混合料，放在还原电炉中冶炼。
在矿热炉的容量为12500kV.A，电极直径1250mm，炉膛内径11m。
冶炼时每吨矿石的耗电量为600kW.h。
每天可冶炼450t矿石，镍
铁出炉温度为1500℃，出渣温度为1600℃。
炉料中90%以上的镍回收到成分为Ni+Co24%，Si3%，C2%，Cr1.6%，P0.03%的粗镍铁中。