配矿强化中低品位红土镍矿选择性还原研究

以两种中低品位红土镍矿A(Ni0.97%和Fe40.09%)和B(Ni1.42%和Fe23.16%)为原料,探究红土镍矿中镍的赋存状态和分布规律,并通过配矿来强化直接还原焙烧-磁选的试验研究。结果表明,褐铁矿型红土镍矿中,镍多数赋存在主要矿物针铁矿晶格中,利蛇纹石中镍品位也较高;腐殖土型红土镍矿中,铁镁硅酸盐矿物含量为65%左右,镍品位较低;针铁矿含量约为30%,含镍品位较高。通过配矿可以减少铁镍比,配合添加剂可以抑制铁的还原,降低还原温度到1100℃左右,此时得到镍品位6%左右的镍铁精矿,镍回收率为92.08%。还原焙烧矿中镍被有效富集于γFe-Ni合金晶粒中,其它物相中含镍极少,实现了镍的选择性还原和富集。     

褐铁矿型红土镍矿磁化焙烧—弱磁选试验研究

本研究以生物质锯末为还原剂,采用磁化焙烧—弱磁选工艺对褐铁矿型红土镍矿生产铁精矿进行试验研究,确定了还原焙烧—弱磁选工艺的最佳工艺条件。研究结果表明:在粒径-0.074mm的红土镍矿质量分数占85%~90%、锯末用量为红土镍矿质量分数的17.5%、焙烧温度850℃、焙烧时间20min、冷却方式为水冷、弱磁选磁场强度为1 400Gs条件下,镍、铁回收率分别为83.14%和54.8%,精矿中Ni、Fe品位分别达到1.486%和60.75%,达到了钢铁对铁精矿成分的要求。     

红土镍矿还原焙烧的试验研究

以国外某地区含水量29.62％的腐殖土型红土镍矿为原料,通过化学分析及X射线衍射分析,确定其化学成分和矿物组成.根据红土镍矿的DTA-TG曲线,制定红土镍矿还原焙烧试验温度.并在实验室条件下进行正交试验,考察还原温度、煤粉配比和还原时间对红土镍矿还原焙烧的影响.综合考虑了铁金属化率及能耗生产成本的影响,确定了最佳还原焙烧条件,即在1 000℃下,配碳系数为1.8,还原焙烧50 min时,铁金属化率可达到50％以上,可为电炉还原熔炼提供高品质的焙砂.     

残积型红土镍矿金属化还原焙烧—磁选高效回收镍铁

采用添加促进剂金属化还原焙烧—磁选工艺从残积型红土镍矿中富集镍、铁,考察焙烧温度、促进剂用量、恒温时间、配煤量对金属化焙烧过程镍、铁富集的影响。结果表明,添加5%的促进剂后,精矿镍、铁的回收率分别由41.9%、39.22%提高到93.31%、75.65%。优化的焙烧工艺条件为:原矿添加5%的促进剂、7%的煤混匀造球,1 200℃恒温焙烧150min,焙砂中94.02%的镍及77.39%的铁以镍铁合金形式产出;焙砂磨矿—磁选分离,得含Ni 7.32%、Fe 73.85%的精矿,且精矿镍回收率93%,铁回收率75%。     

红土镍矿含碳球团还原焙烧-磁选试验

为提高红土镍矿金属品位及回收率,采用含碳球团还原焙烧-磁选分离工艺对镍品位为1．45％（质量分数,余同）的红土镍矿进行了处理,研究了还原温度、配碳量、还原时间以及磁选工艺对Ni、Fe品位和回收率的影响。试验结果表明：随着还原温度和配碳量的增加,Ni、Fe品位及回收率均会增加,其中温度的影响最大,配碳量次之,时间最小。1...     

红土镍矿选择性还原焙烧过程中的相变转化

针对传统选矿方法难以回收低品位红七镍矿中有价金属镍的问题,采用选择性还原焙烧法研究了不同焙烧温度以及不同焙烧时间条件下红土镍矿(Ni品化为1.49%)中发生的微观结构变化以及相变转化.通过X射线衍射、扫描电镜及X射线能谱分析等测试手段分析表明,在不同焙烧温度及不同时间条件下经选择性还原后的红土镍矿中,镍氧化物逐渐被还原成镍铁合金相,铁氧化物主要转变成浮氏体相,硅酸盐主要以橄榄石形式存在.最后通过还原焙烧磁选试验证实,还原剂为烟煤,添加剂为NCS,两者用量分别为原矿质量的2%和7%,在1200℃条件下焙烧50min,磁选分离得到镍铁产品中镍品位为9.78%,镍的回收率为92.06%,镍铁回收率差为62.51%,实现了红土镍矿中镍铁的选择性还原.      

红土镍矿还原焙烧的机理研究

利用XRD和TG/DTA技术分别分析了红土镍矿结构和特性,SEM和岩矿相观察分析了800℃、900℃、1 000℃和1100℃还原后的矿样结构和镍、铁还原率和金属化率,并在此基础上探讨了红土镍矿还原焙烧的反应机理。在不同温度条件下,研究了动态CO气氛中红土镍矿的还原焙烧反应动力学。结果表明:还原后的红土镍矿中镍、铁晶粒很细、很分散,选矿难度大。还原焙烧时间不宜过长,40～60 min为佳。还原焙烧温度不应太高,900℃为宜,此温度下,红土镍矿还原3h后,镍的还原率为79.47%、铁还原率和金属化率分别为73.51%和60.27%。红土镍矿还原焙烧过程中镍、铁的表观活化能、反应频率因子和反应级数依次为E_Ni=196.86kJ·mol^-1、E_Fe=116.29 kJ·mol^-1、In(A_Ni/min^-1)=16.76、In(A_Fe/min^-1)=10.29、n_Ni=1.2595和n_Fe=3.2349,确定了还原过程中镍和铁的反应动力学方程。     

红土镍矿钠盐还原焙烧-磁选的机理

我国红土镍矿还原焙烧有湿法、火法工艺等之分,以钠盐掺入红土镍矿能够对于其还原焙烧-磁选效果产生显著改善,从而优化镍、铁品位和回收率。为了深入对于红土镍矿钠盐还原焙烧-磁选机理展开深入研究,可以科学辅以热力学分析,以及宏观形貌[光学显微镜(OM)检测]、微观形貌(如XRD、SEM等)检测。检测结果显示,在红土镍矿还原焙烧过程中,钠盐作用于对硅酸盐矿物结构的破坏,并对于镍还原以及富集具有一定作用。     

一种红土镍矿直接还原-磁选回收镍铁工艺研究

以红土镍矿为主要原料,通过改变不同还原温度、还原时间、配碳量及生石灰配加比例进行还原焙烧-磁选来提取红土镍矿中的镍和铁。结果表明:还原温度是影响镍、铁回收率的最主要因素。在焙烧过程中,镍和铁的氧化物均得到还原,反应产物结构更加致密,且有少量细小珠铁粒的产生。在本实验条件下,当温度为1 230℃、配碳的碳氧比为1.4、生石灰配加量10%时、恒温35min时的铁和镍回收率均达到最高,此时铁的收得率为91.35%,镍的收得率为86.54%。     

红土镍矿还原焙烧-磁选试验研究

论述了采用还原焙烧-磁选工艺处理含镍1.66%、全铁13.0%的红土矿。考察了配煤量、焙烧温度和焙烧时间对焙烧球团铁、镍品位及铁金属化率的影响;当焙烧温度达到1 350℃时出现粒铁。磁选结果表明,粒铁的生成有利于磁选精矿中铁、镍品位的提高,磨矿粒度越细,磁选效果越好。试验结果达到镍质量分数(含量)6.56%、全铁51.60%。     

拜耳法赤泥对红土镍矿还原性能的影响

利用真空电弧炉高温还原熔炼工艺,结合金属回收率、还原产物微观组织和元素分布分析,研究了拜耳法赤泥对红土镍矿还原性能的影响。结果表明:添加拜耳法赤泥能够提高红土镍矿高温还原熔炼时渣的碱度,有利于渣铁分离,提高铁镍元素的回收率,从而减少其他熔剂的添加量;同时,拜耳法赤泥中的钛元素也随铁、镍元素一起被还原,进入到铁镍合金中,丰富了铁镍合金的元素组成,镍、铬元素均匀分布在铁相中,而钛元素聚集成不规则大颗粒析出。     

竖炉法冶炼含Cr和Ni的铁水试验研究

基于竖炉工艺,以不锈钢除尘灰、铁鳞、红土镍矿、铁精矿和铬矿为主要原料,采用小型试验竖炉进行高温冶炼模拟试验,探索竖炉工艺冶炼含Cr和Ni的铁水的可行性。研究结果表明：采用竖炉法处理不锈钢除尘灰,能实现除尘灰中Fe,Cr和Ni等有价元素的回收。Ni元素基本上全部进入铁水,其回收率高达99.80%,Cr的回收率也可达到95.82%。竖炉全红土矿冶炼含Cr和Ni的铁水是可行的,而且将红土镍矿球团和不锈钢除尘灰球团搭配入炉,不仅可充分回收Fe,Cr和Ni等元素,还可减少渣量、降低焦比。竖炉采用铬矿配加铁精矿球团和铁鳞球团冶炼含Cr铁水时,铁水中Cr质量分数可达到17.5%,最高可达20.48%,Cr回收率稍低,为87.15%,但有进一步提高的可能;随着铁水中Si含量的增加,Cr的回收率逐渐提高,磷的分配比逐渐减低;当铁水Si质量分数从1.38%提高到3.73%时,Cr的回收率和磷的分配比变化不大。     

回转窑预还原焙烧红土矿工艺模拟研究

以红土矿为实验原料,采用还原炉一热天平减重法,研究预还原温度、时间、气氛及石灰加入量对红土矿预还原焙烧过程中镍预还原率的影响。并用原子吸收光谱法分析得出红土矿中镍的预还原率。结果表明,在回转窑预还原焙烧工艺中最佳的工艺条件为：预还原温度为950℃、预还原时间为80min、预配焦炭为红土矿量的2．3％、石灰加入量为理论计算所需量的35％～50％。     

印尼某褐铁矿型红土镍矿原矿微观结构的探讨

研究对象印尼某红土镍矿为褐铁矿型红土镍矿,具有品位低、成分复杂等特点。为了查明印尼某红土镍矿的微观结构特征从而达到合理且最大程度地回收矿物中Ni、Fe组分,实验利用偏光显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和矿物自动解理系统(MLA)等多种测试分析手段对原矿的物相组成、主要矿物的嵌布特征等展开研究。结果表明:100~900℃的温度梯度范围内,该褐铁矿型红土镍矿先后经历了针铁矿脱羟基转变成赤铁矿和铁橄榄石相的形成过程。该印尼红土镍矿中金属矿物主要由针铁矿、铬铁矿、赤铁矿等氧化物组成,脉石矿物主要由石英、铁橄榄石和绿泥石等硅酸盐组成。针铁矿是Ni、Cr、Co、Al的主要赋存矿物,且都是以类质同象的形式代替Fe元素形成的固溶体矿物,该矿物也是后期Ni、Fe分离的目的矿物。     

Leaching Ni and Co from Saprolitic Laterite Ore by Employing Atmospheric Acid Leaching Solution with High Concentration of FeCl 3 at Mild Conditions

Limonitic and saprolitic laterite ores are used to produce Ni by employing different kinds of processes. Acid leaching is an energy-saving process for pure Ni metal production. The high concentration of Fe in atmospheric acid leaching solution caused difficulties in metal-ions separation. In this work, saprolitic laterite ore was leached by atmospheric acid leaching solution of limonitic laterite ore at moderate temperatures. Conditions affecting the leaching of valuable metals and the conversion ratio of Fe were investigated. The results showed that optimal output was obtained after 1.5 h of leaching at 150°C with 1.0 liquid/solid ratio (volume/weight). X-ray diffraction analysis and mineral liberation analysis indicate that some nickel was adsorbed by leached residues, resulting in the loss of nickel. The physiochemical properties of leached residues could be changed due to the presence of Al and Cr. The decrease in zeta potential and the increase in specific surface area resulted in the increase of Ni adsorption.     

红土镍矿高料层碳热还原试验

 红土镍矿是生产镍铁合金的主要原料之一,其碳热还原后的镍铁金属颗粒尺寸对后期磁选分离至关重要。基于此,进行了红土镍矿在高料层条件下的碳热还原试验研究,考察了还原温度、时间及添加剂CaO等对还原后镍铁金属颗粒尺寸的影响规律和作用机理。试验结果表明,在配碳量C/O(质量比)为1.0、还原温度为1400 ℃、还原时间为45 min的条件下,还原效果最佳,还原后大于40 μm的金属颗粒约占70%,最大颗粒约为100 μm。对该还原条件下得到的金属化球团进行磁选分离可得到镍铁合金,基本可以将金属镍回收。研究结果可为红土镍矿碳热还原工艺的应用提供操作参数和理论依据。     

红土镍矿火法冶炼技术现状与研究进展

镍是生产不锈钢的主要合金元素之一,随着硫化镍矿资源的日益贫乏和镍需求量的不断增加,如何绿色高效利用储量丰富的红土镍矿对不锈钢产业的持续发展具有重要的现实意义。火法冶炼工艺具有流程短、原料适应范围广等优点,现已逐渐成为红土镍矿利用的主流工艺。阐述了RK-EF法、回转窑直接还原-磁选工艺、转底炉-熔分炉工艺、鼓风炉还原硫化熔炼镍锍工艺、高炉法等主要红土镍矿火法冶炼工艺的特点和优缺点,总结了国内外研究现状和发展前景,对火法冶炼技术绿色高效利用红土镍矿资源提出建议。