1、红土镍矿概况简介1、红土镍矿来源及成分1、红土镍矿的来源表 1-6 红土镍矿资源在各地区的分布状况国家或地区 资源/Mt 镍品位/% 含镍量/% 占总量的比例/%澳大利亚 2452 0.86 21 13.1非洲 996 1.31 13 8.1中、南美洲 1131 1.51 17 10.6加勒比海 944 1.17 11 6.9印度尼西亚 1576 1.61 25 15.7菲律宾 2189 1.28 28 17.4新喀里多尼亚 2559 1.44 37 22.9亚洲和欧洲 506 1.04 5 3.3其他 269 1.18 3 2.0总计 12621 1.28 161 1002、红土镍矿的成分1
2、）低镍高铁矿Ni Fe H2O P SiO2 MgO CaO0.6%-1.0% 48%-52%30%-35%0.003%-0.009%3.0%-6.0% 0.5%-2.8%0.01%-0.1%2) 中 镍高铁矿Ni Fe H2O P SiO2 MgO CaO1.3%-1.7% 25%-40%30%-40%0.003%-0.009%3.0%-6.0% 0.5%-2.8%0.01%-0.1%3、高镍低铁矿Ni Fe H2O P SiO2 MgO CaO1.7%-2.1% 13%-18%30%-35%0.003%-0.009%3.0%-6.0% 0.5%-2.8%0.01%-0.1%2、红土镍矿冶炼
3、工艺目前，世界上投产的红土镍矿处理方法如下：还原造锍熔炼吹炼高锍镍精矿火法 镍铁还原镍铁熔炼吹炼红土镍矿 精练电镍选择性还原焙烧常压氨浸湿法加压酸浸 1 红土镍矿的火法处理工艺还原熔炼生产镍铁世界上用得最多的火法处理工艺是还原熔炼生产镍铁。其原则工艺流程见图 1-2。由于原矿含有大量附着水和 结晶水，所以熔炼前的炉料准备主要是脱水和干燥。一般是在干燥窑内脱除附着水，在较长的回转窑内于较高的温度下焙烧，进一步把结晶水排除，同时炉料得到预热以节约电炉能耗。出窑炉料温度为 9801000，直接送入电炉上面的料仓中，经还原熔炼制取高碳镍铁，其可以做冶炼不锈钢的原料，但大部分用于精炼 36。就还原熔炼的
4、设备而言，较大生产规模的工厂大都采用电炉熔炼，少数几个小厂采用鼓风炉熔炼。鼓风炉熔炼生产镍铁的优点是投资小、能耗较低，适合规模小、电力供应困难以及含镍较低的红土矿区；它的缺点是对矿石适应性差，对镁含量有较严格的要求，另外也不能处理粉矿，对 入炉炉料也有严格的要求。电炉熔炼的工艺适合处理各种类型的氧化镍矿。生产规模可依据原料的供应情况决定，可大可小，对入炉炉料业没有严格要求，粉料或大块料都可以处理，但缺点是能耗太大 15,37-39。筛 分块还原熔炼镍 铁 合 金 炉 渣粗镍铁镍 矿 石 煅 烧粗粒级块吹 炼生石灰 氧气图 1-2 电炉还原熔炼镍铁 原则流程镍铁生产除了熔炼法以外，还有回转窑生产
5、粒铁法 40。方法是将红土镍矿经干燥、破碎、 筛分处理后，与熔 剂 、还原剂按比例混合，加入回转窑进行还原焙烧。矿石在回转窑中被还原，生成海绵状的镍铁合金。合金与渣的混合物经水淬冷却、破碎、筛分、磁选或重选等处理，得到粗镍铁粒。该法是二十世纪三十年代发明的，由于生产效率低、镍的回收率低、对原料要求苛刻等缺点，没有得到推广。另外，美国汉纳矿业公司采用的是回转窑电炉熔炼、炉外还原冶炼镍铁的工艺，主要是在回转窑中预热煅烧，电炉中主要是熔化，只加部分还原剂，选择性地还原出一部分铁与镍，熔融体在炉外加硅铁还原得粗镍铁，精炼后得产品镍铁。红土镍矿的湿法处理工艺褐铁矿类型的镍红土矿和含 MgO 比较低的硅
6、镁镍矿通常采用湿法冶金工艺处理。湿法冶金主要是 2 种工艺，一种是还原焙烧氨浸工艺（简称为 RRAL） ，另一种是硫酸加压酸浸工艺（简称为 HPAL）。（1）还原焙烧氨浸工艺湿法工艺处理氧化镍矿的工业始于上世纪 40 年代，最早采用的就是氨浸工艺 41，这个流程是由 Caron 教授发明的，所以又称为Caron 流程。古巴的尼加罗厂是世界上最早采用该法的工厂，基本流程是还原焙烧氨浸。还原焙烧的目的是使硅酸镍和氧化镍最大限度地被还原成金属，同时控制还原的条件，使大部分 Fe 还原成 Fe3O4，只有少部分 Fe 被还原成金属，焙烧矿再用 NH3 及 CO2 将金属镍和钴转为镍氨及钴氨络合物进入溶
7、液，金属铁先生成铁氨络合物进入溶液，然后再氧化成 Fe3+，水解生成 氢氧化铁沉淀，氢氧化铁沉淀时会造成较大的钴损失。因此这个流程的最大缺点就是钴的回收率比较低（通常不到 40%）。老的工艺是将氨浸液通过蒸氨得到碱式碳酸 镍，然后煅烧得到 NiO。NiO 可以作为产品出售，也可以通过氢还原得到金属Ni，全流程镍的回收率为 75%80% 42,43。氨浸法处理工艺不适合处理含铜和含钴高的氧化镍矿以及硅镁镍型（新喀里多尼亚）的氧化镍矿，只适合于处理表层的红土矿，这就极大地限制了氨浸工艺的发展。另外，其经济价值上也不如火法和加压酸浸工艺。因而到目前为止世界上只有四家工厂采用氨浸法处理氧化镍矿，而且都是在上世纪 70 年代以前建设的，三十多年来没有一家新建工厂采用氨浸工艺。3、红土镍矿加工厂分布1、山东地区：主要生产地区有临沂、沾化、滨州、 沂水、 枣庄等地。2、江苏地区：主要生产地区有徐州、新沂、连云港、 张家港、 盐城等地区。3、宁夏、内蒙主要生产地区有：宁夏：石嘴山、惠农、 红果子。内蒙：乌海，呼和浩特、集宁、卓资山、前旗、商都、化德、丰镇。4、 山西地区：主要生产地区：太原、河津、运城
