冶金百科 | 镍冶金 - 镍冶金概述

2023-10-08 10:09:48 来源：中冶有色技术网

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简介：镍冶金原料有哪些? 答：镍矿通常分为3类：硫化镍矿、氧化镍矿和砷化镍矿。

镍冶金原料有哪些?

答：镍矿通常分为3类：硫化镍矿、氧化镍矿和砷化镍矿。

(1)硫化镍矿主要为镍黄铁矿((Fe,Ni)₉S₈)和镍磁黄铁矿((NiFe)₇S₈)。含有铜、钴和铂族元素。矿石品位为0.3%～1.5%,冶炼前需经选矿将品位提高到4%～8%。

(2)氧化镍矿中镍主要以含水的镍镁、硅镁、硅酸盐存在，镍与镁由于其两价离子半径相同，常出现类质同晶现象。氧化镍矿分为两类：一类是高硅镁质的镍矿，包括硅酸镁镍矿和暗蛇纹石(NiSO₃、mMgSiO₃、nH₂O);另一类为土矿是镍(含量1%)、铁(含量40%～50%)氧化物组成的共矿。氧化镍矿难选，因此它目前占镍产量比重不大，但氧化矿占镍储藏量大，特别是红土矿(占氧化矿的80%),因此它是未来镍的主要来源。

(3)砷化镍矿的含镍矿物为红镍矿(NiAs)、砷镍矿(NiAs₂)、辉砷镍矿NiAsS),此类矿物只有北非摩洛哥有少量产出。

现代镍的生产约有70%产自硫化镍矿，30%产自氧化镍矿。

镍的生产方法有哪些?

答：镍的生产方法分为火法和湿法两大类。火法有鼓风炉熔炼、电炉熔炼、回转窑熔炼等工艺方法。湿法包括焙烧一低压酸浸和矿石直接酸浸两种工艺方法。一般情况下，含镍较高的硅镁镍矿多用火法处理，湿法则用来处理含镍贫的红土矿。

不同的镍矿石经火法冶炼分别得到什么产物?

答：(1)硫化镍矿火法冶炼;

1)鼓风炉熔炼→转炉吹炼→分层熔炼→熔铸→电解精炼→电镍;

2)反射炉熔炼→转炉吹炼→磨浮分离→熔铸→电解精炼→电镍;

3)电炉熔炼→磨浮分离→熔铸→电解精炼→电镍;

4)闪速炉熔炼→磨浮分离→熔铸→电解精炼→电镍。

(2)氧化镍矿火法冶炼：

1)鼓风炉还原硫化熔炼→吹炼→电炉还原→粗镍锭;

2)电炉还原熔炼→镍铁;

3)回转窑粒铁熔炼→含镍粒铁;

4)高炉熔炼→镍磷铁。另外，通过上述熔炼方法经氧气顶吹转炉吹炼，利用羰基法可以制取镍丸或

腺粉。

不同的镍矿石经湿法冶炼方法分别得到什么产物?

答：(1)硫化镍矿湿法冶炼：

1)常压酸浸→还原熔炼→电解精炼→电镍;

2)高压氨浸→氢还原→镍粉。

(2)氧化矿湿法冶炼：

1)高压酸浸→硫化氢还原→硫化镍精矿;

2)还原焙烧→氨浸出→氢还原→镍粉、镍块。

硫化镍的火法冶炼工艺流程是什么?

答：火法冶炼占硫化矿提镍的86%,其处理方法是先进行造锍熔炼，制取低腺硫(铜冰镍),然后再送转炉对低镍硫进行吹炼，产出高镍硫(高冰镍);经缓冷后进行破碎、磨细;通过浮选、磁选产出高品位硫化镍精矿、硫化铜精矿和嗣镍合金。硫化镍的火法冶炼工艺流程(见图6-1)类似于火法炼铜工艺。

什么是造锍熔炼?

答：造锍熔炼是有色金属冶炼中一个重要的冶金过程，尤其是铜、镍、钴等金属的火法冶金，一般来说，不能直接从精矿或焙砂中炼出金属，而是需要通过一个造锍的中间过程。将硫化物精矿、部分氧化焙烧的焙砂、返料及适量溶剂等物料，在一定温度下(1200~1300℃)进行熔炼，产出两种互不相溶的液相-熔锍和熔渣，这种熔炼过程称为造锍熔炼。

造锍熔炼的原理是基于主体金属对硫的化学亲和力大于其对氧的化学亲和力，从而使金属与硫或几种金属硫化物之间相互熔合为锍。

造锍反应的目的是将炉料中的待提取的有色金属和贵金属聚集于锍中。

硫化镍的火法冶炼工艺流程