1、选矿的要求
各种含镍量不能满足直接入炉冶炼要求的硫化镍矿,在冶炼前都需要进行选矿富集。
(1)一般选矿方法和精矿要求
铜镍硫化物矿石通常通过浮选进行精选。根据矿石的物质组成、结构、构造和矿物性质,可采用混合浮选或混合优先浮选两种不同的工艺流程。
混合浮选是将铜镍一起分离,得到铜镍混合精矿。在熔炼过程中,铜和镍被再次分离。
一种混合优先浮选是先将铜镍一起分离,再抑镍分离铜,分别得到少量的互相含有的铜精矿和镍精矿,然后在冶炼中进一步分离铜镍。
根据我国目前的技术经济条件,选矿后镍精矿中镍的品位达到冶金部颁布的标准(表2 & mdash57)当镍回收率超过75%时,称为易选矿,60 ~ 75%称为可选矿。
矿石中的大部分伴生有用组分与铜、镍密切相关,因此在选矿过程中它们都能在铜镍精矿中得到不同程度的富集。
2 & mdash57根据化学成分的镍精矿分类表

注:1。高炉用镍精矿中MgO含量不超过16%
2.精矿水分不超过12%(冬季不超过8%)
3.精矿中不得混入外来炉渣夹杂物。
(2)研究镍矿物质成分的选矿要求。
在各种矿石中,由于氧化镍-硅酸镍矿石经选矿仍难以明显富集,一般采用直接熔炼法。但硫化镍-砷化镍矿石较少,因此简要介绍了影响硫化镍矿石选矿效果的主要因素,并提出了研究要求。
①镍的赋存状态
硫化镍矿中,大部分镍以硫化物状态存在,只有少量镍以硅酸盐和硫酸盐状态存在,其中硫化镍容易分离,而其他形态的镍很难分离。镍硫化物中有单一矿物,如镍黄铁矿、针铁矿、软锰矿和黄铜矿等。在选矿中容易富集,回收率高。具有类质同象和固熔分离的镍,如含镍磁黄铁矿中的镍,选矿回收率低。因此,需要查明镍和其他主要有用元素的赋存状态、矿物类型、分布规律和数量比例。
②矿石的结构和构造
矿石结构决定了金属硫化物集合体和脉石在磨矿过程中的解离难度,而矿石结构决定了金属硫化物在磨矿过程中的解离难度。粒状结构,如自生半自生晶体,易解离,交代侵蚀结构,一般解离度差,固熔分离结构,机械分离困难。有用矿物的粒度和解离的难易程度决定了磨矿细度。磨矿过粗,大部分矿物伴生,磨矿过细,容易产生泥化,影响选矿效果。因此,要求详细研究矿石的结构和构造,确定各种矿物的粒度,研究它们的嵌布关系,根据粒度统计镍、铜等主要有用矿物的比例。
③矿石氧化程度
如果氧化程度高,则选择性差。不同的镍矿物氧化难度不同,例如黄铜矿比镍黄铁矿更容易氧化。因此,有必要对镍矿的有用矿物组成、氧化程度及分布进行详细研究。
④矿石蚀变程度
由于矿石蚀变,大量次生硅酸盐矿物,如绿泥石、阳起石、滑石、云母等。,是经常产生的。它们是泥的主要来源,部分矿物易浮,从而影响精矿品位和回收率的提高。因此,有必要详细研究矿石的蚀变程度和分布规律。
此外,成矿后,断裂带及其附近的矿石常受应力作用,使矿物粒度变细、蚀变,也造成泥化,影响选矿效果。
2.熔炼要求
(1)硫化镍矿的冶炼方法一般可分为火法和湿法。
①火法冶炼
即通过锍熔炼得到铜镍锍(也称低锍镍),镍含量一般可达7.2 ~ 17%。然后通过转炉吹炼得到高冰铜镍(也叫高冰镍),质量要达到冶金部颁发的标准(表2-mdash;58);第三步是铜镍冰铜的处理,即采用优先熔炼、羰基化、分层熔炼或磨浮等方法分离铜镍。目前国内主要采用磨矿浮选,可获得镍锍精矿(质量要求见表& mdash59)、铜精矿和铜镍合金。最后在反射炉中熔炼电解精炼得到电解镍和电解铜。
2 & mdash58高冰镍分类技术条件

注:高冰镍是铜镍硫化物和少量其他金属的复杂混合物,是镍冶炼过程中的中间产物。
转炉吹炼得到的高冰镍用作生产电解镍的原料。
2 & mdash9镍锍精矿技术条件

注:1。适用于高冰镍选矿得到的镍锍精矿,用于镍电解和制造镍粉。
2.化学成分的含量以绝对干品计算。
3.镍锍精矿中不得混入外来夹杂物。
②湿法冶炼:
目前比较成熟的方法有氨浸出和硫酸浸出两种。两种方法都可以处理高冰铜和镍,前者可以直接处理铜镍精矿。目前,这种冶炼方法在中国还没有用于生产。
(2)氧化镍-硅酸镍矿石的冶炼方法也可分为火法和湿法。
①烟火熔炼:硫还原冰铜熔炼、镍铁法、锻块法、钙镁磷肥法等。前三种方法适用于处理硅酸镍矿石和富红土铁镍矿。第四种适用于处理贫硅酸镍矿石,如含镍蛇纹石。
②湿法冶炼:还原焙烧-氨浸、硫酸高压浸出、氯化(包括分凝过程和氯化挥发)等。一般适用于处理贫红土型铁镍矿。
上述冶炼方法的选择取决于矿石的成分和特性。
(3)熔炼过程中造渣、有害和有益成分的作用和要求
①结渣成分
造渣成分是用火法冶炼矿石时引起熔渣的成分。主要是二氧化硅、氧化镁、三氧化二铁、氧化铝、氧化钙等。
A.SiO2 _ 2:是决定炉渣性质的主要因素,影响矿石的可熔性和熔剂的用量。含量高的话会耐火,渣的粘度高,会消耗大量的熔剂。因此,精矿中二氧化硅含量一般为10 ~ 20%(渣含35 ~ 45%)。
B.MgO:它是一种难熔物质,对矿石的熔点有重大影响。其含量越低越好。精矿的MgO含量要求在高炉中不超过16%,在闪速炉和反射炉中不超过6%。
C.Fe2O3:影响矿石的可熔性和炉渣的流动性。含量应该超过二氧化硅。但一般来说,渣中全铁含量不应超过25%。如果其含量过高,镍的损失会增加。
D.Al2O3:精矿含量低于10%无明显不良影响。如果其含量过高,再加上SiO 2,会明显提高矿石的熔点。
E.曹:可以起到助焊剂的作用。
②有害成分
矿石中的一些伴生组分,对主要组分的加工和产品质量有不利影响,不能单独回收利用的,称为有害组分。主要有害成分的种类和作用如下:
A.铅锌:影响加工工艺(如电解提镍)和产品质量。如果产品中含有几十万份铅或锌,就会使其变得热脆。
B.砷和氟:影响镍产品质量和硫酸生产过程,污染环境。要求用于硫酸生产的烟气粉尘中砷和氟的含量应小于十万分之一点五。
C.铬:一种难熔物质。尤其是粒状铬铁矿容易造成死炉,所以冶炼时其含量越低越好。中精矿中的Cr2O3一般应小于0.5 ~ 1%。如果较高,需要在冶炼前,特别是火法冶炼前进行精选分离,并回收。
D.铜:在硅酸镍矿石中,其含量一般不能超过0.07%。需要处理的不止处理,所以需要单独的描绘。
此外,锰、锑、铋等。也会降低产品质量。
镍制品中有害成分的允许含量标准见表2 & mdash60。
2 & mdash60镍产品编号分类及技术条件

注:1。适用于电解镍,用于合金制造等行业。
2.含铁量不超过0.02%的1号镍可根据买方要求提供,并在合同中注明。
3.有效数字后的数字应按照四比六比五的原则处理。
③冶炼过程中伴生有用成分的发展趋势及相关要求
在火法冶金过程中,钴、铂、钯、金、锇、钌、铑、铱等。通常与镍一起迁移。铂族金属可从某一工艺富集的中间产物中单独回收,金可从高冰镍磨选出的铜镍合金或镍电解阳极泥中回收,钴可从转炉渣或钴渣中回收。它和银、铜一起运输,所以可以从铜电解的阳极泥中回收。
在湿法冶炼过程中,通过化学沉淀或溶剂萃取或从浸出渣中回收钴和铜等伴生有用组分。
由于结渣、有害和有用成分影响冶炼方法和工艺的选择,因此需要查明它们的类型、含量、赋存状态以及有用成分与原矿和精矿中主要成分的关系。
3.镍矿床伴生组分的一般工业指标和评价指标
(1)镍矿床的一般工业指标如下
2 & mdash61镍矿床工业指标的一般要求表

(2)评价镍矿床伴生有用组分的参考指标
2 & mdash62镍沉积物相关有用成分评估参考表

下一篇:高铜铅含氰贵液的置换工艺研究方案