镍的物理生产方法或过程

熔炼方法:

现代生产镍的方法主要有火法和湿法。根据世界上两大类含镍矿物(含镍硫化物矿物和氧化物矿物)的不同,冶炼处理方法也不同。

目前,含镍硫化矿主要采用火法冶金处理。铜镍硫用精矿焙烧反射炉(电炉或高炉)冶炼,镍精矿电解得到金属镍。氧化矿主要是低品位的红土镍矿,适合湿法处理。主要方法有氨浸法和硫酸法。氧化矿的火法处理是镍铁法。

流程操作:

硫化镍精矿的热解

硫化镍精矿的火法冶金过程如图29-2所示。主要工艺特点如下:

(1)冶炼。镍精矿经干燥脱硫后,将被送至电炉(或高炉)冶炼,目的是将铜镍氧化物转化为硫化物,产出低锍镍(铜镍锍)和造渣脉石。得到的低冰铜中镍和铜的总含量为8%-25%(一般为13%-17%),硫含量为25%。

(2)吹炼低锍镍。吹炼的目的是除去铁和一部分硫,得到含70%-75%铜镍的高冰镍(高硫镍),而不是金属镍。转炉熔化温度高于1230℃。由于镍锍品位低,吹炼时间一般较长。

(3)磨浮。高冰镍细磨破碎后,通过浮选和磁选分离,获得含镍67%-68%的镍精矿。同时选择铜精矿和铜镍合金分别回收铜和铂族金属。镍精矿用反射炉熔炼得到硫化镍,然后送去电解精炼或用电炉(或反射炉)还原熔炼得到粗镍再电解精炼。

(4)电解精炼。粗镍中不仅含有铜和金刚石,还含有金、银和铂族元素,需要通过电解精炼回收。与铜电解不同,这里用的是隔膜电解槽。以粗镍为阳极,镍始极片为阴极,以硫酸盐溶液和硫酸盐与氯化物的混合溶液为电解液。通电后,镍从阴极析出,铂族元素进入阳极泥,分别回收。产品电解镍的纯度为99.85%-99.99%。

通过镍氧化物的火法冶金处理制备镍铁和金属镍

硅酸盐氧化矿可以用火法冶炼,镍可以通过还原、熔融、精炼得到。在还原过程中,我们应努力将氧化镍完全转化为金属镍。熔化时,传言镍铁会从较轻的炉渣中分离出来。镍铁的镍含量取决于部分还原过程的选择性。焦炭做还原剂,硅铁也可以做还原剂。为了从粗镍铁中除去碳、硫、磷和铬等杂质,必须进行精炼。

电炉碳直接部分还原精炼镍铁

在矿热炉中用碳热还原法将矿石还原成镍铁,然后进行精炼。