干燥过程中硅镁镍矿的作用机制及其相变特征

针对硅镁镍矿含水量大的特点,进行硅镁镍矿高温干燥实验和低温干燥实验,绘制干燥特征曲线,研究硅镁镍矿的干燥机制及相变特征。结果表明:硅镁镍矿中水分的存在形式分为吸附水、结晶水和结构水;硅镁镍矿的低温干燥过程可分为升速干燥阶段和减速干燥阶段,硅镁镍矿湿基含水量降到平衡水分时,干燥过程结束,干燥过程的活化能为1.7 kJ/mol;硅镁镍矿高温干燥实验的最佳干燥时间为30 min,高温干燥后硅镁镍矿变成了不定型硅酸镁;当温度达到750℃时,硅镁镍矿重新结晶形成(Mg,Fe)SiO4和Fe2O3。

关于高度利用硅镁镍矿的基础研究

绪言 由镍矿提取有用成分的方法大致可分为火法和湿法。火法炼制镍、镍铁时,因为采用高温处理矿石,所以需要大量的热能。而采用湿法处理时需要化学药品和水,根据使用浸出溶剂不同,湿法又可分为碱法和酸法处理法。碱液浸出能获得高的浸出率,但大多需要还原等预处理和高温加压设备。使用酸浸出可比较容易获得较高的浸出率,但选择性较差,矿中的杂质成分的溶解较多,适用的矿石多受到限制。

用化学活性处理硅镁镍矿提高镁和镍的浸取率

含有石英、磁铁矿和其它杂质的硅镁镍矿在一台行星齿轮式球磨机中研磨,磨后的矿石在浓度为0.5mol/dm^3的HCl溶液中于297K温度下浸出。矿石进行干磨使硅镁镍矿结构从晶质变为非晶质,而二氧化硅和磁铁矿保持晶质不变。这种动力活化的硅镁镍矿导致在HCl溶液中镁和镍的高浸取率。约80%的Mg和Ni被提取出来,而只有约20%的Si被提取。短时间磨矿可以有效地从矿石中提取Mg和Ni,而抑制了Si的提取。

高镁硅红土镍矿开发利用研究现状

近年来,随着硫化镍矿被不断消耗,红土镍矿的开发利用引起了广泛关注。红土镍矿中的高镁硅红土镍矿镍含量较高,更具开发价值。为提高高镁硅红土镍矿的开发利用水平,对高镁硅红土镍矿资源的火法及湿法处理工艺和机理进行了综述。指出传统火法工艺虽然流程短、操作简单,但仅回收矿物中的Ni、Fe,无法回收其中的Mg;而真空碳热还原工艺能够综合回收矿物中的Ni、Fe、Mg,创造更高的经济效益。湿法工艺中的酸法虽然能够有效回收矿物中的Ni、Co,但存在成本高、对环境不友好等问题;而碱法则能使Ni、Fe富集,还能够制备出白炭黑(SiO 2)产品,该工艺所用试剂可以循环利用,具有良好的发展前景。昆明理工大学课题组针对火法、湿法工艺存在的问题,提出了一种火法-湿法联合处理工艺,能够综合回收高镁硅红土镍矿中的Mg、Si、Ni、Fe等元素,期望为高镁硅红土镍矿的综合利用提供思路。

氢气作用下硅镁型红土镍矿的低温还原特性

以含镍0.82%、含铁9.67%的某硅镁型红土镍矿为原料开展氢气低温还原实验研究,考察还原温度、还原时间、氢气浓度及矿物粒度对镍、铁金属化率的影响。结果表明:在还原温度为600℃、还原时间90 min及氢气浓度为60%(体积分数)的条件下,红土镍矿中镍、铁金属化率分别达到95%和42%。当矿物粒度小于380μm时,矿物粒径对镍、铁金属化率的影响并不明显。随着还原温度的升高,镍铁合金([Fe,Ni])的衍射峰呈现先增强后减弱的趋势,在600℃时达到最大。且随着温度的进一步升高,无定型含镁硅酸盐重结晶生成镁橄榄石相,阻碍镍、铁的还原。通过氢气低温还原,矿物中的氧化镍几乎完全还原,部分铁被还原为金属铁与镍形成了镍铁合金,大部分的铁被还原为铁的低价氧化物。

甲烷作用下硅镁型红土镍矿低温还原焙烧—磁选镍铁精矿

选自云南元江的硅镁型红土镍矿在不同条件下进行甲烷低温还原,并通过磁选得到镍铁精矿。结果表明,还原温度在600~900℃,对镍和铁的品位和回收率影响很小,镍和铁的回收率随温度的变化趋势是一致的;镍和铁的品位及回收率随着还原时间的延长逐渐增加;甲烷浓度的增加使得镍和铁的品位降低,回收率则增加;在还原温度为800℃、还原时间为90 min条件下,当硫酸钠的添加量从5%增加到20%时铁的品位和回收率逐渐减小,而镍的品位和回收率则逐渐增加。用X射线衍射(XRD)和扫描电镜及能谱(SEM-EDS)分析还原过程中硅镁型红土镍矿矿相和微观结构的变化,结果表明精矿主要是镍以及铁的氧化物,并且精矿中铁的品位远远高于镍的品位。

某富镁硅酸镍矿常压酸浸工艺中镁的综合利用

研究分析了镁质硅酸镍矿采用硫酸常压浸出工艺中浸出废液中镁的综合利用,考察了浸出过程中镁的溶出过程,采用Ca(OH)_2中和沉淀法回收浸出废液中的镁,获得了氢氧化镁与水合硫酸钙(CaSO_4·2H_2O)的混合物,其具有填充材料的特性,可作为一种填充材料使用。

硅酸盐型红土镍矿石的红外光谱研究:印尼与中国不同产地矿石样品的对比

选择印尼苏拉威西岛Kolonodale和中国云南元江两处红土型镍矿床中的硅酸盐型镍矿石作为研究对象,利用X射线衍射和傅里叶红外吸收光谱分析技术,系统对比研究了不同产地红土型镍矿石的矿物学属性。研究结果表明,不同类型的硅酸盐型红土镍矿石各自显示出独特的红外光谱特征,这有助于指导对该类型矿石进行分类。其中,印尼Kolonodale矿床的硅酸盐型红土镍矿石可细分为蛇纹石类、蒙脱石+蛇纹石类和硅镁镍矿类等三种不同类型,中国元江矿床的硅酸盐型红土镍矿石可细分为蛇纹石类和滑石+蛇纹石类等两种类型,且元江镍矿石中矿物结晶度普遍优于印尼镍矿石。利用红外吸收光谱在区分矿物多型方面的优势,明确了利蛇纹石是两个矿床中蛇纹石类红土镍矿石的主要矿物类型,而未发现纤蛇纹石和叶蛇纹石存在的明显证据。红外吸收光谱特征还指示,矿石中蛇纹石类载镍矿物在OH摆动带的频率发生变化能指示Ni(Fe)对Mg的类质同象置换。随着Ni(Fe)对Mg置换比例的增大,蛇纹石矿物中的OH摆动带向高频移动。

SEBUKU铁矿-硅镁型镍红土矿混合物料还原镍合金

以SEBUKU铁矿和硅镁型镍红土矿为原料,采用还原窑还原,研究混合物料还原焙烧的最佳温度及配碳系数对还原镍合金和排放烟气的影响.研究表明:还原时间的是影响金属镍、金属铁的关键因素,合适的配碳量是还原镍铁合金的重要条件.配碳量的多少也直接影响着排放烟气的成分含量.

东南亚红土镍矿床地质地球化学特征及成因探讨——以印尼苏拉威西岛Kolonodale矿床为例

Kolonodale矿床是东南亚红土镍矿带上一处典型矿床,位于印度尼西亚苏拉威西岛东部。矿床产自富镁超基性岩红土风化壳,矿化剖面自上而下出现红土层→腐岩层→基岩层垂向分带。红土镍矿石产在红土剖面上部,载镍矿物是铁质氧化物。硅镁镍矿石产在红土剖面中下部,载镍矿物为镍蛇纹石、镍滑石等含水层状硅酸盐矿物。地球化学分析显示,沿矿化剖面元素地球化学分异非常显著,Ni次生富集效应明显。超基性岩红土化过程的元素地球化学行为具有多样性,Fe、Al、Ti、Cr属残留富集组分,Si、Mg属淋滤缺失组分,Mn、Ca、Co、Ni属次生富集组分。通过典型矿床对比,Kolonodale矿床属原地自生硅酸盐型红土镍矿床,其发育受地质背景和地表环境条件的综合制约。富镁超基性岩、良好的构造组合、稳定的大地构造环境、湿热热带雨林气候、有利地形地貌等均是成矿有利条件。综合分析认为,Kolonodale矿床的成矿过程可划分为腐岩化、红土化和次生富集3个成矿阶段。

红土型镍矿床成因的多样性:基于全球尺度的对比研究

红土型镍矿床是全球镍矿成因体系中资源储量最大的一类。为探讨红土型镍矿床成因机制的多样性,基于全球广域尺度,选择以载镍矿物为分类视角,开展铁氧化物型、水镁硅酸盐型和粘土型等3类矿床的对比研究。铁氧化物型矿床在矿化剖面上以铁质红土层为优势岩(土)相层,以针铁矿为主要载镍矿物,矿石中镍品位偏低但伴生钴矿化。矿床的成矿条件依赖于热带气候环境、稳定大地构造背景、纯橄榄岩母岩和剪切构造带等多种因素的集成耦合。强氧化和水解作用是载镍铁氧化物和氢氧化物发育的主要机制,镍在红土化过程中主要以类质同象进入低结晶度针铁矿晶格或被吸附的方式富集成矿;水镁硅酸盐型矿床以风化壳中出现厚大腐岩层为标志,以镍蛇纹石、镍滑石等水镁硅酸盐矿物为主要载镍矿物相,矿石多为高品位硅镁镍矿。矿床的发育严格受控于热带雨林或热带草原气候环境,与活跃大地构造背景及富镁橄榄岩母岩条件密切相关,属强淋滤表生作用的产物。离子交换作用和次生沉淀作用共同构成了水镁硅酸盐矿床发育的成矿机制;粘土型矿床以红土剖面中出现稳定的粘土矿物层为标志,局限于偏干旱的热带气候背景,与低缓的地形地貌、排水受阻的水文环境及蛇纹岩母岩条件等具有专属性联系,属未遭受充分表生淋滤作用的产物。镍与次生蒙脱石类矿物发生离子交换作用是粘土型矿床发育的主要机制。

缅甸曼德勒省太公当矿区镍铬矿地质特征

1地质概况太公当矿区位于缅甸伊洛瓦底江(Irrawaddy River)河漫平原的东部,属河流平坝和中低山地貌,距省会曼德勒市165 km,有国道与曼德勒相连,交通较便利。太公当(Tagaung Taung)岩体,出露面积约53 km2。根据野外系统取样和室内薄片鉴定结果。

红土镍矿湿法冶金工艺综述及进展

红土镍矿处理工艺根据矿物成分的不同而不同,主要分为火法冶金和湿法冶金两类。红土镍矿的火法处理工艺主要有镍铁工艺和镍锍工艺两种,主要适用于处理镍品位相对较高的腐殖土型红土镍矿,而对褐铁矿类型的红土镍矿和含镁较低的硅镁镍矿,主要采用湿法冶金工艺处理。高压酸浸工艺在红土镍矿湿法冶炼技术中的地位正在进一步巩固。

国内采用回转窑生产镍铁的实践

介绍了日本大江山法从红土矿生产镍铁的情况,并将国内采用回转窑进行镍铁生产的实践情况与其进行了比较,对"Krupp-Renn"工艺冶炼硅镁镍矿的工艺特点进行了深入分析。

上半年新喀里多尼亚镍产量同比下降19.4%

[安泰科9月13日讯]据新喀里多尼亚的Minieres &Metallurgiques统计数据显示,今年上半年,新喀里多尼亚生产镍铁合金1.9989万吨(镍含量),高冰镍4918 吨(镍含量),总计产镍2.4907万吨。2003年上半年新喀里多尼亚总计产镍3.0881万吨,其中镍铁2.5621万吨(镍含量);高冰镍5260吨(镍含量)。因此,与去年同期相比,今年上半年的镍产量同比下降了19.4%。

红土镍矿浸出液除杂制备氢氧化镍

以低品位硅镁型红土镍矿硫酸浸出液为原料,用黄钠铁矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]除铁、NaF除镁、中和沉镍,考察了不同因素的影响。结果表明,添加4mL/L双氧水对浸出液氧化预处理、用Na2SO4为除铁钠源、控制溶液pH为1.6~2.2、反应时间1.5h的条件下,铁去除率达92.1%,镍损失率为6.7%,滤渣主相为Na2Fe6(SO4)4(OH)12;除铁后滤液用NaF除去镁离子,最优条件为搅拌速率300 r/min、溶液pH=5.5~6.0及NaF用量25 g/L,镁去除率达90.9%,镍损失率为6.8%;除杂后净化液用中和水解法提镍,在室温下添加8g/LNaOH为沉镍剂,中和沉镍提取率达95.1%,得到纯度99.5%的Ni(OH)2产品,镍的综合回收率为82.70%。

红土镍矿处理工艺探讨

随着硫化矿资源的日益匮乏，镍产量的扩大将主要来源于红土矿。红土镍矿的典型处理工艺有湿法和火法之分，湿法工艺适于处理褐铁矿，火法工艺适于处理硅镁镍矿。我国虽有一定量的红土镍矿，但品位较低。国内进口的菲律宾红土镍矿是典型硅镁镍矿，将其先采用回转窑干燥脱水及焙烧，然后采用电炉还原熔炼镍铁具有广阔的前景。

氧化镍矿生产镍铁

硅镁镍矿中的镍和部分铁在高温下被还原剂选择性：还原成金属，产出镍铁的过程，为氧化镍矿处理的一种方法。产品供合金钢生产使用。自20世纪50年代新喀里多尼亚多尼安博（Doniambo）冶炼厂首先采用回转窑一电炉熔炼氧化镍矿生产镍铁以来，此法已在全世界获得广泛应用。1988年世界镍铁产品的含镍量约占氧化镍矿总产镍量的65％。降低电炉熔炼的电耗是该法需待解决的重要课题。典型的硅镁镍矿含镍量较低（NiL8％-3．5％），水分含量很高（30％-45％），在熔炼时形成熔点较高的炉渣和金属相。在镍铁生产中必须配有完善的干燥设施和可产生高温的电炉。生产流程包括干燥、煅烧与预还原、熔炼和精炼等环节。干燥用直接加热的干燥窑除去矿石表面水分的作业。窑温维持在523K左右，得到含水分15％-20％的预干燥矿石。