国内外最新镍铁生产工艺介绍(精)
镍铁的生产工艺

镍铁的生产工艺
镍铁的生产工艺包括以下几个步骤:
1. 矿石的选矿:首先将含有镍铁矿石的原料进行破碎、磨矿等处理,通过重选、浮选、磁选等方法将破碎后的矿石中的有用成分(主要是镍和铁元素)与废物分离。
2. 炉料制备:将精选后的镍铁矿石与煤焦炭、石灰石等混合,按照一定比例进行混合制备炉料。
3. 高炉冶炼:炉料被投入高炉中,在高温条件下发生冶炼反应。
冶炼过程中,镍、铁等金属元素被还原出来,形成镍铁合金。
4. 脱硫:在高炉冶炼过程中,矿石中的硫也会被还原出来。
为了降低镍铁中的硫含量,需要进行脱硫处理。
5. 脱磷:对于某些含有磷的镍铁矿石,还需要进行脱磷处理,以降低镍铁中的磷含量。
6. 精炼:将冶炼得到的镍铁合金进行进一步的冶炼和纯化,以获得高纯度的镍铁产品。
7. 粉末冶金(选用工艺):将冶炼得到的镍铁合金通过破碎、磨粉等步骤将其制成粉末,以供其他行业的需求(比如电池、电子器件等)。
以上是镍铁的一般生产工艺,不同的生产厂商可能会有些微差别。
镍铁工艺流程介绍

镍铁工艺流程介绍镍铁工艺流程介绍镍铁是一种重要的合金材料,广泛应用于钢铁冶炼、不锈钢制造、航空航天等领域。
下面将介绍镍铁的工艺流程。
1. 原料准备:将含镍和铁矿石进行选矿,去除其中的杂质和不含金属元素。
矿石经破碎、磨矿等工艺处理后,得到精矿。
2. 烧结:将精矿进行烧结处理,使其变成小块的烧结矿。
烧结过程中,矿石在高温下发生矿石颗粒间的结合,形成坚固的烧结块。
3. 过湿法法:将烧结块经过湿法法处理,将其中的镍和铁分离。
湿法法主要是采用浸出和沉淀的方法进行分离。
在浸出过程中,将破碎的烧结块放入浸出槽中,加入稀硫酸浸出剂,使其中的镍和铁溶解在浸出液中。
然后,通过沉淀的方法将溶解在浸出液中的镍和铁分离,得到纯镍。
4. 电解精炼:将得到的镍通过电解精炼的方法进一步提纯。
首先,将得到的纯镍放入盐酸或硫酸中进行腐蚀,使其变成镍盐溶液。
然后,将溶解的镍通过电解槽,加入电流进行电解,使其中的杂质得到去除,从而得到纯度更高的镍。
5. 冶炼合金:将得到的纯镍和铁进行冶炼,制成镍铁合金。
冶炼过程中,将纯镍和铁放入高温炉中,加入适量的草酸和焦炭作为还原剂,使其反应生成镍铁合金。
冶炼过程中,要控制温度和碳含量等参数,以获得合适的合金成分和性能。
6. 深度加工:获得的镍铁合金可以通过深度加工进行进一步加工。
比如,可以进行铸造、轧制、锻造等工艺,制成不同形状和规格的镍铁制品。
对于一些特殊的应用领域,还可以进行热处理、表面处理等工艺,以提高镍铁的性能和质量。
以上就是镍铁的工艺流程介绍。
镍铁工艺流程经过多个环节的处理,从原料准备到最终的加工制品,每个环节都需要严格控制工艺参数和操作条件,以确保产品的质量和性能。
镍铁作为一种重要的合金材料,对于现代工业生产和科技发展起着重要作用。
镍的生产工艺技术有哪些

镍的生产工艺技术有哪些镍是一种重要的金属材料,广泛应用于航空航天、电子、化工、冶金等领域。
镍的生产工艺技术主要包括矿石选矿、炼镍和精炼三个主要环节。
下面将详细介绍镍的生产工艺技术。
首先是矿石选矿。
镍主要存在于镍矿石中,常见的镍矿石主要有含镍磁铁矿、镍磁黄铁矿、镍黄铁矿等。
矿石选矿是指通过化学方法或物理方法将矿石中的有用物质与杂质分离,获得含有更高镍含量的浓缩物。
常用的选矿方法有浮选、重选、磁选等。
接下来是炼镍。
炼镍是指从镍矿石中提取镍金属的过程。
常见的炼镍方法有湿法法和干法法两种。
湿法法主要包括硫酸法、氯化法和氧化还原法等,通过不同的反应过程将镍从矿石中提取出来。
干法法主要是通过直接还原镍矿石中的镍氧化物,得到精矿,再进行精炼。
炼镍过程中,还需要对炼镍产物进行干燥、焙烧和熔炼等处理。
最后是精炼。
精炼是指提高镍金属纯度和去除杂质的过程,可以分为电解精炼和化学精炼两种方法。
电解精炼是通过电解镍盐溶液,将镍离子还原成纯镍金属,从而提高其纯度。
化学精炼是通过化学溶剂的选择性萃取、溶解、析出或还原镍金属,从而去除杂质,提高纯度。
在镍的生产过程中,还需要进行尾矿处理和环境保护。
尾矿处理是指对矿石选矿和炼镍过程中产生的废料进行处理和综合利用,以减少环境污染。
常见的尾矿处理方法有尾矿池储存、干渣尾砂填埋和尾矿再选等方法。
此外,为减少污染物的排放和节约能源,镍生产过程中还需要使用高效的设备和控制技术,对废水、废气进行处理和回收利用。
综上所述,镍的生产工艺技术包括矿石选矿、炼镍和精炼等环节。
通过这些工艺技术,可以从镍矿石中提取出纯度较高的镍金属,用于各个领域的应用。
在生产过程中,还需要进行尾矿处理和环境保护,确保生产过程的可持续发展和环境友好。
RKEF火法冶炼镍铁工艺介绍王群红整理

国内红土镍矿冶炼镍铁主流工艺技术RKEF火法冶炼镍铁介绍1 镍、镍铁和镍矿1.1镍镍是略带黄色银白色金属,是一种具有磁性的过渡金属。
镍的应用在于镍的抗腐蚀性,合金中添加镍可增强合金的抗腐蚀性。
不锈钢与合金生产领域是镍最广泛应用领域。
全球约2/3的镍用于不锈钢生产,因此不锈钢行业对镍消费的影响居第一位。
捏镍不锈钢中的主要作用在于它改变了钢的晶体结构。
在不锈钢中增加镍的一个主要原因就是形成奥氏体晶体结构,从而改善诸如可塑性、可焊接性和韧性等不锈钢属性,所以,镍被称为奥氏体形成元素。
目前全球有色金属中,镍的消费仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第五位。
因此,镍被称为战略物资,一直被各国所重视。
1.2镍铁镍铁主要成分为镍与铁,同时还含有Gr、Si、S、P、C等杂质元素。
根据国际标准(ISO)镍铁按含镍量分为FeNi20(Ni15~25%)、FeNi30(Ni25~35%)、FeNi40(Ni35~45%)、FeNi50(Ni45~60%),又再分为高碳(1.0~2.5%)、中碳(0.030~1.0%)和低碳(1<0.030%);低磷(P<0.02%)与高磷(P<0.02%)镍铁。
目前国内生产厂家生产的镍铁品位10~15%,也有部分厂家生产20%或25%以上的镍铁。
1.3 镍矿世界上可开采的镍资源主要有两类,一类是流化矿床,另一类是氧化矿床。
由于硫化镍矿资源品质好,工艺技术成熟,现约60~70%的镍来源于硫化镍矿。
而世界上镍的储量80%为氧化镍矿,矿物组成主要是含水镍镁硅酸盐(xNi.yMgO)2Si2n H2O,以及针铁矿Fe2O3.H2O、赤铁矿Fe2O3和磁铁矿Fe3O4,由于铁的氧化,矿石呈红色,所以通称红土镍矿。
世界上的红土镍矿分布在赤道线南北纬30°以内的热带国家,其可开采部分一般由三层组成:褐铁矿层、过渡层和腐殖土层。
其化学成分组成见表1.褐铁矿层,含铁多、硅镁少、镍低、钴较高,一般采用湿法工艺回收金属;再下层是混有脉石的残积层(过渡层和腐殖土层)矿,含硅镁高、铁较低、钴较低、镍较高,这类矿一般采用火法工艺处理。
镍铁合金_精品文档

镍铁合金引言:镍铁合金是一种重要的金属合金,由镍和铁组成。
它具有优异的物理和化学性质,被广泛应用于各个领域,包括航空航天、汽车制造、电子设备、化工等。
本文将介绍镍铁合金的制备方法、性质及应用领域等方面的内容。
一、镍铁合金的制备方法镍铁合金的制备方法可以分为冶金法和化学合成法两大类。
1. 冶金法冶金法主要包括电解法、电渣重熔法、溅射法等。
其中最常用的是电解法。
电解法通常采用电解析镍硫酸溶液或镍氯化物溶液来制备镍铁合金。
该方法的优点是工艺简单,生产成本低。
然而,由于工艺条件较为苛刻,需要保持一定的电解液浓度和温度,因此对设备要求较高。
2. 化学合成法化学合成法主要是指热还原法和水热法。
热还原法通过一定的温度和气氛条件下,将镍和铁的化合物还原为镍铁合金。
水热法则是利用高温高压水热条件下,通过还原剂和镍铁盐溶液反应制备镍铁合金。
这些化学合成方法在制备过程中具有较高的可控性和适应性,且更适用于制备纳米级的镍铁合金。
二、镍铁合金的性质镍铁合金具有许多优异的性质,如高熔点、高热稳定性、耐腐蚀性等。
1. 高熔点镍铁合金的熔点通常在1300℃以上,这使得它在高温环境中具有良好的稳定性和耐腐蚀性。
2. 高热稳定性镍铁合金具有良好的热稳定性,能够在高温环境下长时间保持其物理和化学性质不变。
这使得它在航空航天、核能等领域得到了广泛应用。
3. 耐腐蚀性镍铁合金对大多数酸、碱、盐溶液具有较好的耐腐蚀性。
尤其是在腐蚀环境中,如海水、酸雨等,镍铁合金能够有效地防止金属表面的腐蚀和氧化。
三、镍铁合金的应用领域镍铁合金由于其独特的性质,被广泛应用于各个领域。
1. 航空航天领域镍铁合金是航空航天领域中不可或缺的材料。
它具有高强度、高热稳定性和耐腐蚀性,可以用于制造发动机叶片、喷气管、燃烧室等关键部件。
2. 汽车制造镍铁合金在汽车制造行业中起着重要的作用。
它可以用于制造汽车发动机的排气系统、燃烧室,以及车身结构件等。
镍铁合金的高强度和抗腐蚀性能可以提高汽车的安全性和使用寿命。
镍铁冶炼工艺介绍

1、镍铁冶炼工艺介绍 1.1、镍冶炼工艺流程研究含镍红土矿是由含镍橄榄岩在热带或亚热带地区经长期风化淋滤变质而成的矿床一般形成几层顶部是一层崩积层铁帽含镍较低一般弃置堆存下面是褐铁矿层含铁多、硅镁少镍低、钴较高一般采用湿法工艺回收金属再下层是混有脉石的残积层矿含硅镁高铁较低、钴较低、镍较高这类矿一般采用火法工艺处理。
具体情况见表12—1 表11-1 矿石范围与冶炼工艺矿石分矿石分层冶炼常矿石品位冶炼方法冶炼工艺层名称规产品顶层崩积层含镍低Ni0.02-0.1 弃置堆存含镍低、铁高、硅镁低、 1.还原焙烧氨浸工艺钴较高。
2.高压酸浸工艺Ni1.0-1.7 3.强化高压酸浸工艺电解镍中间层褐铁矿层湿法冶炼Fe35-50 4.常压酸浸工艺氧化镍MgO0.5-15 5.硫酸堆浸工艺Co0.1-0.2 6.氯化浸出工艺。
含镍较高、铁较低、硅 1.回转窑电炉工艺镁高、钴较低。
2.多米尼加鹰桥竖炉Ni1.8-3 —电炉工艺下层残积层火法冶炼镍铁Fe10-25 3.日本大江山回转窑MgO15-35 直接还原法。
Co0.02-0.1 1.1.1、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。
1.1.1.1、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。
1.1.1.2、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/Al O 低通常含Mglt4含Mg 越高耗酸越高含Al 低的矿石。
国内外最新镍铁生产工艺介绍

国内外最新镍铁生产工艺介绍随着工业的发展和技术的进步,镍铁生产工艺也在不断创新和改进。
下面将介绍一些国内外最新的镍铁生产工艺。
1.单耗化工法单耗化工法是镍铁生产中常用的一种工艺,它的特点是能够提高镍和铁的产量,减少环境污染。
该工艺采用间歇加料、分段催化和连续批遇等操作方式,使得镍和铁在不同温度下分别还原和吸附,最后得到纳米级的镍铁合金。
这种工艺能够提高镍铁的产能,减少能源和原料消耗,并且减少了废气和废水的排放。
2.氧化铁还原法氧化铁还原法是一种新型的镍铁生产工艺,其基本原理是利用还原剂还原氧化铁,将其转化为镍铁合金。
这种工艺具有还原温度低、还原速度快、还原效果好的特点,可以大幅度减少能耗和原料消耗,降低环境污染。
此外,该工艺还可以在高浓度条件下进行,提高产量和品质。
3.电解还原法电解还原法是一种新兴的镍铁生产技术,它利用电解电池将镍和铁离子在电极上还原生成镍铁合金。
这种工艺具有工艺简单、操作方便、能耗低和环境友好的特点,可以大大提高镍铁的纯度和品质。
此外,电解还原法还可以通过调节电解条件来控制合金的组织结构和性能,满足不同应用领域的需求。
4.高温炉熔化法高温炉熔化法是一种长期以来被广泛应用的镍铁生产工艺,其基本原理是将镍和铁的混合物在高温下熔化,然后通过液相冷却形成镍铁合金。
这种工艺具有生产规模大、适应性广、产品质量稳定的特点,但也存在能耗高和环境污染严重的问题。
近年来,通过改进炉型和减少燃料消耗等措施,已经能够在一定程度上解决这些问题。
总之,随着科学技术的不断进步,镍铁生产工艺也在不断创新和改进。
通过引入新的工艺和技术,镍铁生产能够实现更高效、更清洁、更可持续发展。
但同时也需要注意,新工艺的应用需要经过严格的实验和验证,确保其在实际生产中的可行性和可靠性。
镍铁冶炼工艺简述

镍铁冶炼工艺简述
一、概述
镍铁是重要的合金材料,广泛用于冶金、电子、航空等领域。
镍铁冶炼是将镍和铁原料进行加工,以获得含有不同比例镍和铁的
冶金产品。
本文将简要介绍几种常见的镍铁冶炼工艺。
二、常见的镍铁冶炼工艺
1. 碳酸盐法冶炼
碳酸盐法冶炼是一种将镍铁矿石直接还原为金属镍铁的工艺。
它通过高温还原的方式,将矿石中的金属镍铁提取出来。
这种工艺
简单、成本低,但对矿石的要求较高。
2. 硫酸盐法冶炼
硫酸盐法冶炼是一种将镍和铁的氧化物还原为金属镍铁的工艺。
该工艺利用硫酸盐作为还原剂,将氧化物还原为金属。
这种工艺成
本较高,但提高了矿石利用率。
3. 电解法冶炼
电解法冶炼是一种利用电解的方法将镍铁分离的工艺。
通过在电解槽中加入适当的溶液,利用电流将镍和铁分离出来。
这种工艺能够得到高纯度的镍和铁,但成本较高。
4. 氟化物法冶炼
氟化物法冶炼是一种利用氟化物溶解镍铁的工艺。
通过在高温下将镍铁与氟化物反应,将金属溶解出来。
这种工艺能够得到高纯度的镍和铁,但操作难度较大。
总结:以上是几种常见的镍铁冶炼工艺,每种工艺都有其特点和适用范围。
在具体应用中,需要综合考虑成本、要求和操作难度等因素,选择合适的工艺进行镍铁冶炼。
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国内外最新镍铁生产工艺介绍根据红土镍矿成分的不同,镍生产厂可以选择不同的冶炼工艺。
中国目前还没有一座大型镍铁生产工厂,为了少走弯路可以引进国外成熟的先进技术,在中国国内制造全部设备,以较少的投资,在最短的时间内,选择适宜的沿海地区建设一座大型镍铁生产厂。
为此,比较详细的介绍了乌克兰帕布什镍厂的火法冶炼镍铁的工艺流程和生产指标。
文章还介绍了在镍铁精炼车间,直接冶炼300系列不锈钢工艺的开发。
1. 开发利用海外镍资源满足中国日益增长的镍需求:尽管中国镍资源的开发与利用近年来得到了快速的发展,但是,发展的速度远远跟不上冶金等行业对镍需求增长的速度。
近几年,中国精炼镍产量在8万吨左右,受到资源的限制,短时间内不大可能快速增长。
合资在国外开发镍矿、建设镍生产厂的几个项目虽然已经签约,但是项目产能有限、实施还需要时间。
目前中国镍的年消费量已经快速的增加到1 4.6万吨,中国已经成为仅次于日本的世界第二大镍消费国,是近年来全球镍消费增长最快的国家。
随着国民经济的快速发展,人民生活水平的提高,不锈钢的消费量将上升,这将导致镍的需求量增长的速度大大超过目前可以预期的镍的产出量的增长速度。
有色金属工业协会预计到2010年,中国镍消费量将达到24万吨。
近年来,为了保证国民经济发展对镍的需求,中冶、五矿、太钢、宝钢等大企业实施“走出去”的发展战略,参与海外镍矿资源的开发,这将对中国镍的稳定供应发挥重要作用。
中国的一些民营企业,也积极进行开发利用海外镍资源的探索,取得进展。
利用红土镍矿生产的低镍含量的生铁已经广泛的用于200系列不锈钢的冶炼。
目前中国镍冶炼工艺基本上处于以电解镍为主的单一产品的局面。
研究开发利用红土型镍矿,生产镍铁的技术是必要的。
红土型镍矿用来生产镍铁在经济上合理,没有必要一定要生产电解镍。
这项技术的开发有利于中国企业参与海外镍矿资源开发,占有更多优势矿产资源。
2. 建设火法冶炼镍铁的工厂的条件分析:目前中国还没有大型的镍铁生产厂。
中国金川镍厂以中国产的硫化镍矿为原料,适合于湿法冶金工艺。
吉恩镍业和元江镍业镍虽然以红土镍矿为原料,但是都采用了高压酸浸工艺生产镍。
中国目前有小的炼铁厂,采用传统的烧结技术处理进口红土镍矿,生产镍渣,再加入高炉生产含镍量为1%-3%的低镍生铁,用于冶炼200系列的不锈钢。
建设镍的冶炼工厂投资大,限制了中国镍业发展。
有报道,国外采用湿法冶金生产镍,每一公斤镍的投资在20-24美元。
如果引进设备,在中国建设火法冶炼镍铁的工厂,投资也相似。
所以本文主要想探讨利用国际先进的技术和设计,在中国制造设备,建设镍的生产工厂的可行性。
这样可以规避风险,收到高利润、低风险的效果。
通过与乌克兰的专家近一年的讨论,利用原苏联的技术和设计,采用国产设备建设一座年产镍1.0万吨(镍铁5万吨)的工厂,每一公斤镍的技资大约为6美元。
生产镍铁,能源消耗大。
生产一吨含镍20%的镍铁,大约需要80Nm3氧气和4000-6000kwh(矿石含镍为1.2%-2.0% 时)电力。
所以厂区周边的电力供应状况很重要。
在建设工厂以前必须落实矿石的来源。
理论上讲,所有的红土镍矿石都可以用火法冶金生产镍铁,但是由于矿石的性质不同,为了降低生产成本,火法工艺优先选择以硅镁镍矿做原料。
而碱性镍矿可以选择还原焙烧一氨浸法处理;褐镁矿型红土矿可以选择加压(或常压)酸浸处理工艺。
有报道:约有40亿吨红土镍矿适于高温冶炼,平均纯度为1.55%, 含量约为6200万吨, 约占红土镍矿总数的38%:约有86亿吨的红土镍矿适于湿法冶金,平均纯度为1.15%, 含量约为9900万吨,占红土镍矿总数的62%。
但是,乌克兰国家冶金学院的专家怀疑这组数据, 根据他们在帕布什镍厂工作的经验,适合于火法冶金的矿石很容易购买,而且价格便宜。
目前全球镍矿供求基本处于动态平衡。
2004年全球镍矿产总产量为1 28万吨,约有60%的镍矿产量来源于硫化镍矿石,约25%源自高温冶炼的红土镍矿石,约15%为水冶红土镍矿石。
渣子数量大,要考虑炉渣的处理和利用。
在生产镍铁时,主要是回收了矿石中的镍和铁。
同时结晶水蒸发掉了。
理论上渣子可以用来作为建筑材料,但是由于数量巨大,建筑材料的市场容量要研究。
如果堆存将占用土地。
由于这种炉渣不会对环境造成化学污染,可以用来填海造地。
由于原料量大,运输是重要的问题。
乌克兰帕布什镍铁厂虽然不临海,但是通过第聂伯尔河,原料可以方便的运输到工厂的料场。
3. 这是一个符合中国产业政策的好项目:中国《有色金属工业长期发展规划(2006-2020年)》指出:“ 世界己查明镍资源量1.3亿吨,其中硫化镍矿占40%,红土镍矿占60%。
由于硫化镍矿资源紧缺,开发镍红土矿具有重要意义。
针对不同类型镍红土矿,研究火法工艺处理硅镁镍矿;还原焙烧——氨浸法处理碱性镍矿:加压或常压酸浸处理褐镁矿型红土矿。
”另外,镍是各国重要的战略物质,开发红土镍矿冶炼技术,将强化中国企业参与海外镍矿资源开发的能力,占有更多的矿产资源。
4. 乌克兰帕布什镇铁厂生产工艺流程介绍:4.1 概况:乌克兰帕布什镍厂建设于苏联时代,于1972年投产。
工厂位于乌克兰著名的冶金和航空航天城的第聂伯尔市的西南部。
工厂不临海,但是可以通过第聂伯尔河将进口红土镍矿运到工厂料场。
这项工程由苏联的国立镇工业设计院承担总体设计,乌克兰国家冶金学院等大学和研究院为这项工程提供了技术支持。
这个工厂投产以后的十几年间,利用苏联境内的红土镍矿为原料生产含镍14%~20% 的镍铁。
红土镍矿石含镍量在1.0%左右,矿石含较高的氧化镁和氧化硅。
为了提高镍铁的产量和提高经济效益,近年来从南太平洋的新克林顿岛购入镍含量比较高的红土镍矿石,进口的红土镍矿石含镍量波动在1.5%~2.0% 。
这个工厂设计年产纯镍2.0万吨。
2004年这个工厂生产了8.5万吨镍铁( 含镍20%) , 折合纯镍1.7 万吨,在世界上镍价大约为1.2 万美元/ 吨时,工厂生产的镍的销售额达到2.04亿美元/年。
有乌克兰的冶金专家称这个企业2004年利润率达到200% 以上,是乌克兰效益最好的企业。
2005年因为设备检修和技术改造,镍铁产量降低到6.8万吨。
这个工厂在1972年投产后进行了多次的技术改造,保持了镍铁冶炼工艺的最佳配置,工艺上的创新使这个工厂保持了青春。
为了扩大工厂的生产能力,这个工厂正在筹划进行扩大生产能力的技术改造。
规划在原有设施的基础上再建设一条相似的镍铁冶炼生产线,使年产镍铁的能力提高一倍。
帕布什镍厂建设之初立足于使用含氧化硅和氧化镁高的红土镍矿。
独立开发了多项专有技术。
乌克兰冶金专家指出;从整体的工艺流程上看,这个工厂似乎少有特殊之处,但是一些具体的工艺技术进步和技术诀窍,保证了这个工厂的生产工艺能更好的适应目前多变的原料条件,保证技术经济指标在同行业中处于领先水平,这样才取得了现在这样好的经济效益。
4.2粗制镍铁的生产工艺:从船上卸下的矿石,运入工厂的原料场。
在原料场红土镍矿被清洁、破碎、筛分、中和混匀。
然后按工艺要求进行配料,通过胶带输送机送入下一工序。
红土镍矿石一般含有3 0%左右的水分( 结晶水) , 需要在还原焙烧阶段将其去除。
这个任务是在回转窑中完成的。
矿石在料场破碎、中和混匀以后,向其中加入炭素还原剂( 焦粉或煤粉)和熔剂,将其充分混匀后加入到回转窑中,在回转窑中,矿石被焙烧脱水,重量减少30%左右。
在回转窑中,氧化镍被加入的炭素还原剂还原。
回转窑内形成温度为600~700℃镍渣,这些镍渣在隔热的状态下,被送入到矿热炉的供料料仓(内衬耐火保温层),根据生产工艺的要求,镍渣通过一个密封的管状布料装置,均匀的分配到矿热炉内。
在这种工艺流程中,矿热炉是投资最大的设备。
为了环保、工业卫生和回收粉尘的需要,炉子被密封起来。
在矿热炉中通过电弧冶炼,分离出粗制镍铁和电炉炉渣,同时产生含C0 75%的还原性气体,这种气体经过净化以后返回到回转窑中作为燃料进行燃烧,提供回转窑所需要的热能,除尘灰返到矿热炉继续参与冶炼。
电炉炉渣是一种很好的建筑材料, 但是目前仅利用于道路的建设。
从矿热炉中得到的镍铁含高的硫、硅、炭、磷等杂质, 不适合冶炼高级不锈钢,还需要进行精炼以后才能作为成品出厂。
镍铁生产工艺•一、镍、镍铁与镍矿•镍是略带黄色的银白色金属,是一种具有磁性的过渡金属。
镍的应用在于镍的抗腐蚀性,合金中添加镍可增强合金的抗腐蚀性能。
不锈钢与合金生产领域是镍最广泛应用领域。
全球约2/3的镍用于不锈钢生产,因此不锈钢行业对镍消费的影响居第l位。
镍在不锈钢中的主要作用在于它改变了钢的晶体结构。
在不锈钢中增加镍的一个主要原因就是形成奥氏体晶体结构,从而改善诸如可塑性、可焊接性和韧性等不锈钢的属性,所以镍被称为奥氏体形成元素。
目前全球有色金属中,镍的消费量仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第5位。
因此,镍被视为重要战略物资,一直为各国所重视。
•镍铁主要成分为镍与铁,同时还含有Cr、Si、S、P、C等杂质元素。
根据国际标准(ISO)镍铁按含镍量分为FeNi20(Ni 15%~25%)、FeNi30(Ni 25%~35%)、FeNi40(Ni 35%~45%)和FeNi50(Ni 45%~60%)。
又再分为高碳(C 1.0%~2.5%)、中碳(C 0.030%~1.0%)和低碳(C <0.03%);低磷(P <0.02%)与高磷(P <0.030%)镍铁。
目前国内厂家生产的镍铁品位主要集中在1.6~2.0%、4~8%以及10~15%,同时也有小部分厂家能生产含镍量在20%以上的镍铁。
•世界上可开采的镍资源有二类,一类是硫化矿床,另一类是氧化矿床。
由于硫化镍矿资源品质好,工艺技术成熟,现约60%~70%的镍产量来源于硫化镍矿。
而世界上镍储量的65%左右贮存在氧化镍矿床中,由于其因含有氧化铁的缘故而呈红色,因此也俗称红土镍矿。
目前发现的红土镍矿多分布在南、北回归线一带,如澳大利亚、巴布亚新几内亚、新喀里多尼亚、印度尼西亚、菲律宾和古巴等地。
•二、工艺原理•虽然红土镍矿处理工艺主要分为湿法冶炼工艺和火法冶炼工艺,但目前世界范围内比较成熟的利用红土镍矿冶炼镍铁合金的工艺方法仍旧以火法冶炼为主。
•火法冶炼镍铁是在高温条件下,以C(或Si)作还原剂,对氧化镍矿中的NiO及其他氧化物(如FeO)进行还原而得。
同时采用选择性还原工艺,合理使用还原剂,按还原顺序NiO、FeO、Cr2o3、SiO2进行还原反应。
••因不同产地的镍矿成分不同,NiO及各种氧化物之间组成的化合物也有所不同,因而,在镍铁冶炼过程中,其实际反应较复杂。
反应生成的Ni和Fe能在不同比例下互溶,生成镍铁。
•从上述(1)、(2)反应式中可看出:NiO、FeO还原反应开始温度较低,而且,NiO的开始反应温度比FeO约低200℃;因而,火法冶炼镍铁过程中,尽管所采用的镍矿NiO含量较低,但NiO 90%以上被还原,而且,在Ni/Fe很低的情况下,可通过不同的工艺操作,使产品含Ni量提高到较高水平,与铁合金其他产品(如高碳铬铁、锰硅合金等)相比,电炉粗镍冶炼难度相对较低。