低品位鎳鉬礦直接合金化熔煉過程分析與試驗研究.pdf

1、鎳和鉬擁有獨特的物理、化學(xué)性能，成為高溫鎳合金、鎳鉬合金鋼等先進(jìn)材料的主要添加元素，從而使得鎳鉬礦成為重要的戰(zhàn)略資源。近年來，國內(nèi)外對鎳、鉬的需求量不斷加大，高品位礦物資源被大量的開采利用，全球優(yōu)質(zhì)鎳鉬共生礦的儲量日益匱乏，針對我國含量豐富的低品位鎳鉬共生礦的綜合開發(fā)和利用越來越受到研究者的重視。
　　國內(nèi)鎳鉬共生礦的共同特點為鎳、鉬品位低，礦物復(fù)雜，雜質(zhì)含量高，使得礦物分解和雜質(zhì)分離較為困難。目前關(guān)于鎳鉬共生礦的處理大致分為火法

2、-濕法工藝及全濕法工藝。傳統(tǒng)火法工藝環(huán)境污染嚴(yán)重、鎳鉬提取率低;全濕法冶煉先從鎳鉬礦中浸出鉬，再進(jìn)一步處理浸出渣以提取鎳，工藝流程長，試劑用量大。為了同時在鎳鉬礦中提取鎳、鉬，本文提出鎳鉬礦處理新工藝:鎳鉬礦加鈣氧化焙燒-中頻爐硅鐵直接熱還原熔煉。該工藝可同時回收鎳和鉬，具有流程短、無污染、鎳鉬提取率高的優(yōu)點。本文對該工藝進(jìn)行熱力學(xué)、動力學(xué)分析，研究各反應(yīng)發(fā)生的可能性及影響因素，并進(jìn)行了試驗研究論證了工業(yè)可行性。
　　鎳鉬礦加鈣氧

3、化焙燒-中頻爐硅鐵直接熱還原的熱力學(xué)及動力學(xué)分析結(jié)果表明:鎳鉬礦加鈣焙燒試驗可以氧化金屬硫化物，將硫固定在硫酸鈣中，降低了硫釋放對環(huán)境的污染;鉬以鉬酸鈣的形式穩(wěn)定存在，降低了鉬的揮發(fā);中頻爐硅鐵直接熱還原試驗，升溫過程中氧化鎳被還原，高溫熔池內(nèi)發(fā)生鉬酸鈣的還原反應(yīng)。
　　鎳鉬礦加鈣焙燒試驗結(jié)果表明:鎳鉬礦加鈣焙燒，氧化鈣添加量過少，固鉬、固硫效果減弱，氧化鈣過多則造成不必要的浪費;氧化焙燒反應(yīng)速率隨溫度的升高而升高，提高焙燒溫度可

4、以大大降低氧化鉬的揮發(fā)時間，但是氧化鉬揮發(fā)速率隨著焙燒溫度的升高而增大，因此，合適的焙燒溫度可以降低鉬的揮發(fā)。氧化鈣添加量20％，在680℃焙燒30分鐘，固硫率為98.8％、固鉬率為96％。
　　鎳鉬礦在中頻爐內(nèi)直接熱還原試驗研究表明:鎳鉬礦中頻爐還原，在低溫階段還原的氧化鉬大部分揮發(fā)掉，增加升溫速率，減少低溫階段的還原反應(yīng)時間，可有效降低鉬的揮發(fā);熔煉保溫時間過短時，還原反應(yīng)不完全，熔煉保溫時間過長時，增加鉬揮發(fā)時間，中頻爐16