CN1057489A

CN1057489A - 一种处理氧化镍矿的新方法

Info

Publication number: CN1057489A
Application number: CN 90103023
Authority: CN
Inventors: 徐有生
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-06-16
Filing date: 1990-06-16
Publication date: 1992-01-01
Anticipated expiration: 2005-06-16
Also published as: CN1023718C

Abstract

本发明涉及一种处理难选氧化镍矿(适合于处理难选氧化铜矿)的新方法。采用微波能加热硫化、选矿，精矿混入含Ni＞3.5％的氧化镍富矿进入等离子体(N气载流)熔炼炉熔炼，一步直接获取含 Ni＞52％的高冰镍，一次性获取含Ni＜0.08％的抛渣，从而为开发利用大量低品位氧化镍矿开辟了一条新路。其工艺流程短、综合能耗低、金属直收率高、无环境污染、经济效益显著。

Description

本发明涉及一种处理难选氧化镍矿的方法，属有色冶金领域。

目前，在世界范围内已探明的镍金属储量中，呈氧化镍矿（硅酸镍矿）形态存在的占总储量的80%，其平均品位为1.28%，以硫化镍矿形态存在的仅占总储量的20%，其平均品位为1.5%，由于氧化镍矿选-冶技术难度大，故在现有的镍产品中有60-70%是从硫化镍矿冶炼而来，这是因为镍硫化矿中的镍常以镍硫化物的形态存在于矿物中，通常伴有以黄铜矿形态存在的铜，故称铜镍硫化矿。铜镍硫化矿可用机械的和物理的方法将其和绝大部份脉石分离，即具有可选性;而氧化镍矿中的镍主要是以含水的镍镁硅酸盐形态存在，由于镍与镁的两价离子直径相同，常存在类质同晶现象，故难以用机械和物理的方法使氧化镍从硅酸盐化合物中解体出来，即没有可选性。随着世界范围内硫化铜镍矿资源的日益减少（枯竭）和贫化，找到一种经济而适用的处理氧化镍矿的选-冶工艺，乃是当务之急。

在现有的已成熟的处理氧化镍矿的技术中，采用加压酸浸湿法冶炼，已用在工业生产中处理低镁、低硅酸盐的红土矿，或用还原焙烧-氨浸处理褐铁矿矿型镍矿。但上述成熟的工艺仍不能处理低品位（含Ni＜1%）高镁质（含MgO12-33%）的硅酸镍矿。国内已公开的“微波脱硫等离子体冶炼高冰镍”（申请号88103230.1）的方法，是用于处理铜镍硫化矿。该工艺过程的实质是微波能加热脱硫（制取元素硫），等离子体熔炼（脱硫）制取高冰镍的镍富集过程。法国1983年12月23日公开的等离子体熔炼氧化镍矿（FR25288724A），也只能处理低铁质氧化镍富矿（含Ni＞5%）。而且只能一次性炼得镍基低铁合金，金属直收率低，伴生贵金属不易回收。

本发明目的在于提供一种由难选氧化镍矿制取高冰镍的工艺流程简短、能耗低、无环境污染、有价金属回收率高的新方法。

本发明目的通过下列步骤来达到：对于含Ni＜3.5%的氧化镍矿，采用微波能加热器在250～350℃的温度下进行硫化，而后浮选富集镍，所得镍精矿与含Ni＞3.5%的氧化镍富矿混合后加入等离子体炉熔炼，采用N₂气载流，一步直接获取高冰镍和一次性获抛渣。熔炼产生的高温炉气经过滤器过滤后进入余热回收装置回收余热，最后排空。等离子体炉熔池熔体接触弧区温度为1700～1800℃。其工艺流程图如图1所示。

微波能加热系统如图2所示，1-微波源;2-隔离器;3-加热器;4-监视系统;5-除尘系统，6-真空泵;7-离心风机;8-回收残余S系统。

微波能加热硫化主要化学反应式如下：

热等离子体熔炼系统如图3所示。1-控制台;2-等离子体电源;3-熔池;4-等离子体喷枪;5-进料器;6-电磁阀;7-储气罐;8-减压阀;9-供气（气瓶）系统。熔炼过程中主要化学反应如下：

本发明与现有技术相比具有下列优点：

（1）采用微波能这一有力工具硫化处理迄今为止无法进行选矿富集的大量的低品位氧化镍矿，使之转化为具有可选性的硫化镍矿，为开发利用大量低品位红土氧化镍矿提供了一条新路子，且能耗低、缩短化学反应时间;

（2）熔炼过程中采用廉价N₂气载流热等离子体进行造锍熔炼，一步直接制取高冰镍，一次性获抛渣，并将原矿中伴生的稀散贵金属富集在锍中，有利于下步进行分离提取，同时降低渣含金属，提高金属直收率，下表给出了用传统技术和用本发明技术进行熔炼的金属回收率对比：

表1

	镍的金属直收率％	钴的金属直收率％	渣含Ni％
				传统方法	＜84	30	＞0.3
本发明方法	98	＞78	＜0.08

（3）工艺流程简短、减少生产设备投资、综合能耗低、不仅能处理Ni＜3.5%的贫矿，而且对Ni＞3.5%的氧化镍矿，则可省去微波加热和选矿富集两道工序，用等离子直接获取高冰镍，原矿品位越高，其经济效益越显著;

（4）在整个生产过程中，不排放SO₂气体，因此无环境污染。

用本发明方法同样可以处理铜氧化矿，直接获取粗铜。

实施例：

所处理的氧化镍矿化学成份：镍（Ni）0.91%、钴（Co）0.03%、铁（Fe）12%、二氧化硅（SiO₂）38.2%、三氧化二铝（At₂O₃）2%、氧化镁（MgO）19%、氧化钙（CaO）1.9%;

将含Ni＜3.5%的氧化镍矿混入硫化剂、还原剂等，混匀后磨细至-200目制成粒状，采用微波能加热器并在±300℃温度下处理10分钟，即可进行浮选，其选矿效果为：

元素精矿品位％直收率％
	Ni 5－6 ＞86
Co 0.15 ＞55

选出的精矿混入到含Ni＞3.5%的氧化镍矿中，并一同加入到等离子体炉中熔炼，其精矿和原矿混合矿料的化学成份为：镍（Ni）5%、钴（Co）0.14%、铁（Fe）32%、二氧化硅（SiO₂）11%、氧化钙（CaO）4%;熔池弧接触区熔体温度为1800℃，加入还原剂和贫化剂，反应很快完成，熔体在熔池内沉清分离，高冰镍和弃渣分别间断放出，熔炼连续作业。

等离子体直接获得高冰镍主要经济技术指标：

元素产品高冰炉渣含量% 冶炼金属冶炼能耗

镍含量% 直收率% （精矿→高冰镍）

Ni ＞52 ＜0.08 98 380度电/吨精矿

Ca 1.2 ＜0.05 ＞78

Claims

1、一种利用微波能--热等离子体直接制取高冰镍的方法，其特征在于：

(1)对于含Ni＜3.5%的氧化镍矿用经特殊设计的微波能加热器进行硫化、而后用常规选矿富集、抛弃大部份脉石(尾矿)，得到含Ni＞5%的硫化镍精矿；

(2)对于含Ni＞3.5%的氧化镍矿混入(1)选得的精矿加入等离子体炉熔炼一步获取高冰镍，一次性获得抛渣。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于在微波能加热器中进行硫化处理的温度为250～350℃。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于在等离子体炉中熔炼的熔池熔体接触弧区温度为1700-1800℃。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于微波加热器主要由微波源（1）、隔离器（2）、加热器（3）、监视系统（4）、除尘系统（5）、回收系统（8）等组成。

5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于等离子体熔炼炉主要由控制台（1）、等离子体电源（2）、熔池（3）、喷枪（4）、进料器（5）、储气罐（7）、气瓶（9）等组成。