低品位红土镍矿不同利用工艺的反应机理及应用研究
发布时间：2020-06-26 16:18
【摘要】：我国每年从国外进口大量镍品位0.8%～1.8%的低品位红土镍矿。研究表明,低品位红土镍矿采用选择性还原-磁选工艺可以得到高品位的粉状镍铁。选择性还原过程需要加入钠盐或钙盐抑制铁的金属化,这既会增加二次尾矿量,还会造成大量铁损失在二次尾矿中,尤其处理高铁的红土镍矿时,会造成严重的铁资源浪费,同时添加剂抑制铁还原的机理不清楚。赤泥是强碱性固体废物,其综合利用率仍然很低,规模化利用仍然是今后利用的主要思路。针对上述问题,选取过渡型、褐铁矿型和硅镁型三种低品位红土镍矿为研究对象。以过渡型低品位红土镍矿为对象,深入研究了硫酸钠强化其选择性还原获得镍品位8%和镍回收率90%的粉状镍铁的机理。并且,提出了低品位红土镍矿与赤泥共还原-磁选工艺,研究了褐铁矿型和硅镁型两种类型低品位红土镍矿与赤泥共还原时的工艺条件和机理。结果表明,硫酸钠强化过渡型低品位红土镍矿选择性型还原的机理是,硫酸钠发生了两种还原反应,减弱还原气氛,其中的硫大部分还原至-2价与铁生成陨硫铁,少量还原生成S02;其中的钠与蛇纹石反应生成霞石。霞石和陨硫铁的生成,加速了镍的还原、延缓了铁的还原。在两方面作用下,铁的金属化得到有效抑制,主要存在于浮氏体及铁含量相对高的橄榄石中。褐铁矿型和硅镁型两种类型低品位红土镍矿分别与赤泥共还原-磁选时,均可实现红土镍矿中镍、铁和赤泥中铁的同步还原和综合回收,都得到了镍品位1.6%、铁品位85%、镍和总铁回收率均大于90%的粉状镍铁。赤泥对提高硅镁型红土镍矿镍的回收率效果显著,原因是生成了低熔点的钙长石、绿辉石和透辉石,同时释放出硅镁型红土镍矿中的NiO,造成焙烧体系的熔融现象明显,促进了镍铁颗粒的聚集长大。在实验室研究基础上设计了粉状镍铁生产的工艺流程,建成了粉状镍铁生产线,通过工业试验证明了基于回转窑的低品位红土镍矿选择性还原-磁选和与赤泥共还原-磁选工艺在工业上是可行的,并成功实现了共还原工艺的工业化应用。
【学位授予单位】：北京科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD954
【图文】：
易于开采；红土镍矿的选冶工艺也日益成熟；运输便利。因此，随着逡逑硫化镍矿的逐步枯竭，红土镍矿逐步成为全球镍市的主要矿源［１４，１５］。全球大逡逑型的红土镍矿矿山分布情况如图２－１所示［１６】。逡逑我国红土镍矿资源比较缺乏，目前全国红土镇矿保有量仅占全部镍矿资逡逑源（我国}诖⒘浚常埃巴颍簦澜绲冢刮唬稣既蜃芰康模常罚埃ィ┑模梗叮ィ郏保叮荨ｅ义衔夜暮焱聊蟛唤龃⒘拷仙伲夜诤焱聊笃肺槐冉系停沙杀颈儒义辖细撸庖馕蹲盼夜诤焱聊蠓矫娌⒚挥芯赫Αｅ义希玻保澄夜纤岬暮焱聊笞试葱问棋义纤孀啪梅⒄梗夜哪蚜垦杆僭黾樱壕痪邮澜绲谝唬郏保罚荨Ｕ獾煎义现挛夜娜笨谥鸾ピ龃螅试吹亩酝庖来娑炔欢显黾印Ｎ愣阅男桢义锨螅磕甏庸饨诖罅亢焱聊螅掖蠖辔肺
本文编号：2730566
【学位授予单位】：北京科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD954
【图文】：
易于开采；红土镍矿的选冶工艺也日益成熟；运输便利。因此，随着逡逑硫化镍矿的逐步枯竭，红土镍矿逐步成为全球镍市的主要矿源［１４，１５］。全球大逡逑型的红土镍矿矿山分布情况如图２－１所示［１６】。逡逑我国红土镍矿资源比较缺乏，目前全国红土镇矿保有量仅占全部镍矿资逡逑源（我国}诖⒘浚常埃巴颍簦澜绲冢刮唬稣既蜃芰康模常罚埃ィ┑模梗叮ィ郏保叮荨ｅ义衔夜暮焱聊蟛唤龃⒘拷仙伲夜诤焱聊笃肺槐冉系停沙杀颈儒义辖细撸庖馕蹲盼夜诤焱聊蠓矫娌⒚挥芯赫Αｅ义希玻保澄夜纤岬暮焱聊笞试葱问棋义纤孀啪梅⒄梗夜哪蚜垦杆僭黾樱壕痪邮澜绲谝唬郏保罚荨Ｕ獾煎义现挛夜娜笨谥鸾ピ龃螅试吹亩酝庖来娑炔欢显黾印Ｎ愣阅男桢义锨螅磕甏庸饨诖罅亢焱聊螅掖蠖辔肺
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