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鎳濕法冶金工藝簡(jiǎn)介
作者:志聯(lián)冶金            發(fā)布時(shí)間:2020-12-29
導讀: 最近看到許多報道都在講硫酸鎳對動(dòng)力電池如何重要和關(guān)鍵,而硫酸鎳怎么來(lái)的呢,目前主流工藝還是從金屬鎳而來(lái)。

  最近看到許多報道都在講硫酸鎳對動(dòng)力電池如何重要和關(guān)鍵,而硫酸鎳怎么來(lái)的呢,目前主流工藝還是從金屬鎳而來(lái)。今天專(zhuān)注君就和大家聊聊金屬鎳的濕法冶金工藝。
  1979年,前蘇聯(lián)諾里爾斯克鎳聯(lián)合企業(yè)納杰日達冶煉廠(chǎng)處理含鎳磁黃鐵礦的車(chē)間投產(chǎn),采用的工藝是含鎳2%的磁黃鐵礦精礦,以含氧80%的富氧空氣進(jìn)行加壓浸出,再利用硫化沉淀法使溶解的鎳、鈷沉淀,用浮選法分別選出鎳精礦和元素硫,鎳精礦送火法處理,浸出渣可作為鐵精礦。
  采用濕法冶金工藝從氧化礦中提取鎳的方法有還原焙燒—常壓氨浸法和加壓酸浸法。
  古巴尼加羅鎳廠(chǎng)于1943年將常用氨浸法首次用于工業(yè)生產(chǎn),70年代以來(lái),澳大利亞的雅布羅鎳廠(chǎng)、菲律賓的蘇里高鎳廠(chǎng)、印度蘇金達廠(chǎng)等都先后采用了該法處理含鎳紅土礦。尼加羅廠(chǎng)的主要生產(chǎn)過(guò)程是將礦石處理到90%小于200目后在多膛爐中進(jìn)行選擇性還原焙燒,將礦石中的鎳還原,而三價(jià)鐵大部分還原成磁性氧化鐵,少量還原成金屬鐵。焙燒用NH3-(NH4)2CO3溶液進(jìn)行三段逆流浸出。第一段浸出濃密機的溢流為富液,經(jīng)凈化、蒸氨后產(chǎn)出一種碳酸鎳漿料,送往回轉窯干燥和煅燒,產(chǎn)出含Ni 76.5%、Co 0.6%的氧化鎳粉,并大量還原出金屬鎳,以便更適合用于工業(yè)應用。還原焙燒—常壓氨浸法在工業(yè)上應用已有40余年,說(shuō)明該法能成功的從含鎳紅土礦中提取鎳?,F在氨浸法已有改進(jìn),如用H2S沉淀產(chǎn)出鎳鈷硫化物,以利于鈷的回收。中冶瑞木項目是采用苛性鈉沉淀得到氫氧化鎳鈷。
  古巴毛阿項目采用加壓酸浸工藝處理紅土鎳礦,其礦石含氧化鎂低,含鐵高,比較適合用加壓酸浸工藝處理,鎳、鈷回收率可分別達到96.5%和94%。主要過(guò)程為:紅土礦在加壓釜內用硫酸浸取,鎳及鈷進(jìn)入溶液,鐵則留在渣中。浸出礦漿經(jīng)六段濃密機逆流洗滌后,浸出渣作為煉鐵原料、第一段濃密機的溢流為富液,在加壓釜內通入硫化氫,沉淀出鎳、鈷、銅等,鎳鈷硫化物再經(jīng)精煉處理。
  對于高鎳锍的處理,鎳銅分離和精煉一直是鎳冶煉工藝中的關(guān)鍵問(wèn)題。在鎳冶金發(fā)展的早期階段,通常采用分層熔煉法、優(yōu)先浸出法處理高鎳锍。
  緩冷選礦分離高鎳锍和硫化鎳陽(yáng)極電解是五六十年代鎳冶煉技術(shù)的重大進(jìn)展,我國于60年代建設的金川鎳冶煉廠(chǎng)即采用此技術(shù)。
  70年代以來(lái),國內外高鎳锍鎳銅分離的濕法提取工藝取得了巨大進(jìn)展,即選擇性浸出法。其次氣化冶金的羰基法也取得成功。
  采用選擇性浸出工藝的廠(chǎng)家,比較著(zhù)名的有芬蘭奧托昆普公司哈賈法爾塔廠(chǎng)采用的硫酸選擇性浸出法;加拿大鷹橋公司采用的氯化浸出法和加拿大謝里特-高爾頓公司采用的加壓氨浸法。這些方法中,以硫酸選擇性浸出法發(fā)展較快。20多年來(lái),除了芬蘭奧托昆普公司應用而外,國外已有多家新建的鎳精煉廠(chǎng)采用該工藝進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)。
  硫酸選擇性浸出法的基本過(guò)程是高鎳锍經(jīng)細磨后,采用常壓和加壓相結合的方法分段進(jìn)行浸出。鎳、鈷被選擇性浸出進(jìn)入溶液,銅、鐵、貴金屬則抑制于浸出渣中。第一段浸出的浸出液富含鎳、鈷,幾乎不含銅、鐵等雜質(zhì),因而浸出液的凈化作業(yè)采用比較簡(jiǎn)單的NiOOH除鈷法。經(jīng)凈化后的浸出液用電解沉積法或氫還原法產(chǎn)出金屬鎳。此工藝過(guò)程簡(jiǎn)單,建設投資省,藥劑用量少,生產(chǎn)成本也較低。我國新疆阜康冶煉廠(chǎng)已成功應用。
  氯化浸出是通過(guò)氯化使高鎳锍中的鎳、鈷、銅等呈氯化物形態(tài)的過(guò)程。由于氯和氯化物化學(xué)活性極高,生成的氯化物溶解度大,因此在常溫、常壓下就能達到其他介質(zhì)中必須在加溫、加壓下才能達到的技術(shù)指標。根據浸出劑的種類(lèi)不同,高鎳锍氯化浸出分為鹽酸浸出和氯氣浸出兩種。鷹橋公司是最早將氯化浸出用于處理高鎳锍的工廠(chǎng),60年代該公司即研制成功用鹽酸浸出高鎳锍的新工藝,在挪威克里斯蒂安松建了一個(gè)年產(chǎn)6800噸鎳的工業(yè)試驗廠(chǎng),于1968年投入生產(chǎn)。1977年,鷹橋公司有研制成功氯氣浸出高鎳锍的新工藝,早已在工業(yè)上應用。1978年投產(chǎn)的法國鎳冶金公司勒阿弗爾鎳精煉廠(chǎng)采用了類(lèi)似的工藝。金川目前也有氯氣浸出工藝處理高鎳锍生產(chǎn)電解鎳生產(chǎn)線(xiàn)。

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