镍铁矿热炉中多物理场和还原反应的数值模拟

为了研究36 MW镍铁矿热炉的冶炼过程,建立了一种耦合还原反应的三维瞬态多物理场模型.该模型利用用户自定义函数(UDF)编译了电热转换、电磁感应、磁场扰动和还原反应的输运方程,对炉内物质的流动、质量的转化、热量的传递过程进行模拟,分析了不同时刻多物理场的变化规律和金属氧化物的还原过程.结果表明:交流电弧受电磁和高频电流的影响,出现了明显的趋肤效应和邻近效应;当冶炼时间由10 min增至40 min时,电弧底部最大焦耳热由2.38 MW/m^(3)增至10.32 MW/m^(3),磁场强度最大值由0.00379 T增至0.01397 T;当冶炼40 min时,电弧下方的氧化镍基本被还原,氧化铁被部分还原,氧化铁的质量分数由25.2%降至12.6%,且镍铁氧化物的还原速率随冶炼温度的升高呈非线性增大.

青海元石山镍铁矿综合利用项目设计

青海元石山镍铁矿采用还原焙烧—氨浸—萃取—磁选工艺,生产精制硫酸镍和铁精矿,年处理含镍0.80%的镍铁矿石30万t,2009年10月投产,镍和铁总回收率分别为70.70%和58.85%,副产品为磁选尾矿(销售给水泥厂)和硫化钴精矿,实现无渣冶炼,废水在系统内循环利用,废气经过净化回收后排空,基本实现污染物"零排放"。

紫硫镍铁矿表面氧化膜成分的研究及其在地质和选矿上的意义

氧化膜研究对硫化矿床具有普遍意义。紫硫镍铁矿——镍矿床次生硫化富集带的产物。因氧化膜的存在,掩盖其固有的颜色和物理特性,易于造成错觉而影响找矿,同时亦使对硫化镍的浮选剂不起作用,使之变为难选矿石。通过光电能谱、电子探针、离子探针、X光衍射,元素相关曲线等综合测试手段对金川露天矿紫硫镍铁矿氧化膜的研究,初步查明了氧化膜的厚度及分布特征;镍、铁成分的存在形式或状态及部分硫在氧化膜中呈硫酸盐外分布的不均匀性等。给氧化膜成分及性质的研究提供了依据。利用本文研究成果对金川露天矿镍硫化物进行的小型浮选试验结果证实,明显地提高了原矿回收率。

紫硫镍铁矿的浮选

紫硫镍铁矿原生粒度较大,被认为是最易浮选的硫化铜镍矿物。本文从紫硫镍铁矿及其伴生矿物的矿物学特性及紫硫镍铁矿的选矿工艺特性入手,分析了影响紫硫镍铁矿可浮性的因素,指出了对以紫硫镍铁矿为主的硫化铜镍矿的选别,在浮选技术上仍有潜力可挖。

镍铁矿热炉余热发电技术研究

结合镍铁矿热炉废气特点,论述了矿热炉余热发电的工艺方案、系统及设备组成,对工艺流程及全封闭和半封闭余热发电进行了比较和分析。结论证明,采用全封闭型镍铁矿热炉废气进行余热发电,是当今成熟而先进的节能减排技术在镍铁生产中的具体应用,对冶金行业可持续发展具有重要意义。

西北某镍铁矿石综合利用研究

紧密结合不锈钢生产需求,采用焙烧磁选—反浮选选矿工艺流程同时回收西北某含镍铁矿石中镍、铁资源。通过单因素试验,最终在焙烧矿磨矿细度为-74μm占70%,磁场强度为100~150 m T,反浮选捕收剂用量150 g/t的最佳条件下进行全流程试验,并与强磁选试验进行对比,结果表明,采用焙烧磁选—反浮选工艺的选别指标较好,可同时回收镍、铁成分,所得精矿中铁品位54.08%、镍品位1.58%,铁回收率79.69%、镍回收率81.06%。烧结后通过冶炼可作为不锈钢生产原料。

镍铁矿热炉用碱性耐火材料抗渣性的研究

对MZ91、MZ95、MZ97和BDMGe20镍铁矿热炉的抗渣性进行了研究,结果表明:经过红土镍矿的渣蚀后,MZ91、MZ95和MZ97出现明显的大裂纹,而BDMGe20没产生裂纹;MZ97的变质层和渗透层相对较薄,BDMGe20的变质层厚度很薄,没有明显的渗透层,而MZ95和MZ91的抗渗透性较差;抗镍铁炉渣侵蚀能力的顺序为BDMGe20>MZ97>MZ95>MZ91。

提高镍铁矿热炉炉衬寿命的研讨

介绍了通过炉衬的设计、耐火材料选用、施工质量保证以及冶炼过程渣型选择与控制、开炉操作注意事项、渣铁眼的正确使用维护等方面的技术改进,将镍铁矿热炉炉衬使用寿命提高到10年,甚至更长时间是可行的。

镍铁矿标准物质稳定性探讨

对镍铁矿行业标准样品(YSBC 26701-2018)的稳定性是否良好及可能影响其稳定性的因素进行探究,考察长期特性值的变化趋势、使用期和保存期,同时考察比对、验证湿存水对镍铁矿标准样品的影响等项目,采用t检验法检验镍铁矿标准样品稳定性良好,优化镍铁矿标准样品保存条件。

平安县元石山镍铁矿水土流失量的确定

本文对平安县元石山镍铁矿在服务年限内的扰动原地貌新增水土流失量及弃渣场新增水土流失量进行了预测,该矿生产运行扰动原地貌新增水土流失量36199.55t,弃渣场新增水土流失量698470.5t,合计734670.05t,矿区将丧失原有的水土保持功能。

利用褐铁矿型红土镍矿烧结矿制备Fe-Cr-Ni合金

我国是不锈钢第一生产大国,但作为冶炼不锈钢主要原料的镍矿及铬铁矿资源贫乏,占红土镍矿资源总量60%以上的褐铁矿型红土镍矿与低品位铬铁矿愈发受到关注。同时,不锈钢冶炼通常需先分别生产铬铁和镍铁,工艺流程长,生产成本高。因此,本文基于烧结—高炉工艺,利用褐铁矿型红土镍矿烧结矿低成本地一步制备出了Fe-Cr-Ni合金。通过热力学分析及熔炼参数的优化,重点研究了不同Cr_(2)O_(3)含量的含镍烧结矿(S1:4.84 wt%;S3:7.72 wt%)的熔炼特性。在熔炼时间60 min(S1)/90 min (S3)、熔炼温度1600℃、焦粉用量20 wt%、炉渣碱度1.0的最佳条件下,成功制备出了铬品位5.6 wt%~9.3 wt%、镍品位1.55 wt%~1.70 wt%、铁品位84 wt%~88 wt%的Fe-Cr-Ni合金,其铬、镍和铁的回收率分别在90%、98%和96%以上。研究表明,含镍烧结矿Cr_(2)O_(3)含量的提高会造成熔炼时间的延长,这不利于焦比的降低与不锈钢产量的提高。在后续研究中,将开发出由含镍烧结矿与含铬球团矿构成的综合炉料结构,以更有效地实现高铬镍铁的冶炼。

钠长石在蛇纹石与镍黄铁矿浮选分离中的作用

针对蛇纹石易与镍黄铁矿形成异质凝聚而影响其浮选分离的问题,提出添加钠长石改善镍黄铁矿和蛇纹石浮选分离效果并研究钠长石的影响机制.单矿物及人工混合矿浮选试验结果表明,添加钠长石后镍黄铁矿的浮选回收率可从44%提高至81%,表明钠长石的添加削弱了蛇纹石与镍黄铁矿之间的异质凝聚,并增强了镍黄铁矿的可浮性.浊度测量、Zeta电位测试、SEM-EDS测试、吸附量测试以及DLVO理论计算结果表明,钠长石在特定pH条件下荷强负电,且负电性强于镍黄铁矿,更易与荷正电的蛇纹石颗粒通过静电引力形成异质凝聚,从而减弱了蛇纹石在镍黄铁矿表面的黏附,改善了镍黄铁矿的可浮性,使镍黄铁矿可浮性得以提升、回收率大幅提高,进而实现其与蛇纹石的有效分离.

硫酸铵焙烧法浸出镍磁黄铁矿中有价金属

将镍磁黄铁矿与(NH4)2SO4混合后在高温下焙烧,考察(NH4)2SO4用量、浸出温度、浸出时间和稀硫酸浸出液的pH值对焙烧产物中金属元素浸出率的影响,并在氨水-(NH4)2SO4混合溶液中浸出焙烧产物。结果表明:在不同情况下,Ni和Cu的浸出率较高,Mg和Fe的浸出率较低;氨性溶液有利于Ni和Cu的浸出,总氨浓度为7 mol/L时,Ni和Cu的浸出率分别为89.56%和79.35%;低pH值的稀硫酸溶液有利于Mg和Fe的浸出,pH值为0.5时,Mg和Fe的浸出率分别为61.39%和62.56%。由扫描电镜-能谱分析和XRD分析可知,矿样中Ni和Cu大部分被浸出;由于焙烧产物中部分Mg和Fe以铁酸钙和硅酸镁等形态存在,Mg和Fe的浸出率较低。

镍黄铁矿表面磁性增强及其与蛇纹石的磁选分离（英文）

通过控制矿浆pH值和添加表面活性剂,实现微细粒磁铁矿在镍黄铁矿表面选择性粘附而使其表面磁性增强。结果表明,在pH=8.8时,添加六偏磷酸钠(用量为100 g/t)、油酸(用量为4.5 L/t)和煤油(用量为4.5 L/t)后,微细磁铁矿选择性粘附在镍黄铁矿表面,使其磁性增强;而蛇纹石表面几乎不被磁铁矿粘附。然后,在磁场强度为200 k A/m条件下磁选,实现了二者的良好分离。扫描电镜结果也进一步证实了微细粒磁铁矿在镍黄铁矿表面发生了选择性粘附,而蛇纹石表面未观察到磁铁矿的存在。Zeta电位测试和扩展DLVO理论计算结果表明,添加表面活性剂后,磁铁矿和镍黄铁矿颗粒间存在很强的吸引作用,从而使微细粒磁铁矿选择性粘附在镍黄铁矿表面,增强了其表面磁性。

镍黄铁矿和黄铜矿无捕收剂电位调控浮选分离

为寻求镍黄铁矿和黄铜矿浮选分离的有效方法,通过单矿物试验研究了两种矿物在无捕收剂条件下的电位调控浮选行为。结果表明,将矿浆电位控制在合适的区间,只需添加起泡剂即可较好地实现两种矿物的浮选分离:pH为4.21时,合适的电位区间为-550～-750 mV或250～450 mV;pH为10.27时,合适的电位区间为-200～400 mV。

黄铁矿在氧化镍矿焙烧氨浸过程中的作用

为了明确黄铁矿在氧化镍矿还原焙烧氨浸过程中的作用机理,通过XRD和化学分析等方法分析还原过程中的物相变化和浸出效果.结果表明,氧化镍矿添加少量黄铁矿后,焙砂中的镍组分会以镍黄铁矿的形式存在,镍黄铁矿在NH3-(NH4)2CO3体系中被氧化并最终以硫酸镍氨络合物的形式被浸出,实现镍的富集与分离.

氧化亚铁硫杆菌浸出镍黄铁矿机理的初步分析

对生物浸出镍黄铁矿的过程进行了研究,得到以下一些结论:(1) 吸附在矿物表面的细菌对矿物的溶解起着最重要的作用,溶液中游离菌的作用较小,而Fe3+对镍黄铁矿的化学溶解作用较弱;(2) Fe2+主要是被溶液中的游离菌氧化的;(3) 硫的不完全氧化将导致溶液pH的升高.

含磁黄铁矿的硫化镍矿开发利用新工艺研究

提出一种含磁黄铁矿的硫化镍矿开发利用新工艺,该工艺通过选矿的方法将含镍磁黄铁矿和镍黄铁矿分离,获得Ni品位为18.74%、Ni回收率为69.45%的高品位镍精矿和Ni品位为1.16%、Ni回收率为8.79%的低镍磁黄铁矿精矿,然后采用不同工艺处理这两种精矿产品。高品位镍精矿采用传统冶炼工艺,达到降低能耗、减少渣排放的目的;低镍磁黄铁矿精矿采用氧化焙烧—直接还原—磁选工艺生产镍铁产品,实现Ni、Fe资源的充分回收利用。

柠檬酸在蛇纹石与镍黄铁矿浮选分离中的作用

考察了柠檬酸在蛇纹石与镍黄铁矿浮选分离中的作用,分析了柠檬酸的作用机理。结果表明,在弱碱性条件下,蛇纹石的加入降低了镍黄铁矿的回收率,而柠檬酸处理后的蛇纹石不会影响镍黄铁矿的浮选。机理分析表明:蛇纹石与镍黄铁矿表面带有相反电荷,能通过静电作用罩盖在镍黄铁矿表面,影响其浮选;柠檬酸能够溶解蛇纹石表面荷正电的镁离子,使蛇纹石表面电位发生变化,此时,蛇纹石与镍黄铁矿之间存在较强的排斥作用,从而减弱蛇纹石在镍黄铁矿表面的附着,消除其对镍黄铁矿的抑制作用。

新型捕收剂BS-4对镍黄铁矿捕收性能及作用机理

通过单矿物试验和实际矿石试验研究了新型捕收剂ＢＳ４对镍黄铁矿的捕收性能．结果表明：对单矿物，ｐＨ为９．０～１１．０时，ＢＳ４对镍黄铁矿具有很好的捕收性能，ＢＳ４与丁基黄药混合用药能提高捕收剂的捕收能力；对实际矿石，采用质量比为１∶１的ＢＳ４与丁基黄药作为捕收剂，在加大对蛇纹石抑制作用的条件下，镍回收率为９１．４７％，铜的回收率为８８．０４％．通过动电位测试、矿物表面对药剂吸附量的测定以及对矿物表面与药剂作用产物的红外光谱测定，研究了药剂与镍黄铁矿表面的作用机理，表明了新型捕收剂ＢＳ４在镍黄铁矿表面吸附为化学吸附，且与镍矿物表面金属离子形成稳定的螯合物，ＢＳ４与丁黄药混合用药能够增大矿物表面药剂的吸附量．