CN103451417B

CN103451417B - 用含镍蛇纹石富集镍精矿的方法

Info

Publication number: CN103451417B
Application number: CN201310441497.6A
Authority: CN
Inventors: 丁泓兵; 汪玉涛
Original assignee: HUILI RUIZHI MAGNESIUM NICKEL MINING Co Ltd
Current assignee: Panzhihua ruizhiqiuchen Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2013-09-25
Filing date: 2013-09-25
Publication date: 2014-09-10
Anticipated expiration: 2033-09-25
Also published as: CN103451417A

Abstract

本发明涉及用含镍蛇纹石富集镍精矿的方法，属于有色金属冶金领域。本发明所解决的技术问题是提供了一种用含镍蛇纹石富集镍精矿的方法。本发明用含镍蛇纹石富集镍精矿的方法包括如下步骤：a、按重量份取含镍蛇纹石80～110份，碳酸钠2～3份，C质还原剂4～25份，混匀，造球得到球团矿；其中，所述的含镍蛇纹石中的镍品位为0.2～0.9%；b、a步骤所得球团矿于700～950℃焙烧1～3h；c、冷却、破碎，于磁场强度8000～12000高斯下磁选，得到镍精矿。

Description

用含镍蛇纹石富集镍精矿的方法

技术领域

本发明涉及用含镍蛇纹石富集镍精矿的方法，属于有色金属冶金领域。

背景技术

镍是一种银白色金属，它具有良好的机械强度和延展性，难熔耐高温，并具有很高的化学稳定性，在空气中不氧化等特征，因此是一种十分重要的有色金属原料，被用来制造不锈钢、高镍合金钢和合金结构钢，广泛用于飞机、雷达、导弹、坦克、舰艇、宇宙飞船、原子反应堆等各种军工制造业。在民用工业中，镍常制成结构钢、耐酸钢、耐热钢等大量用于各种机械制造业。镍还可作陶瓷颜料和防腐镀层，镍钴合金是一种永磁材料，广泛用于电子遥控、原子能工业和超声工艺等领域，在化学工业中，镍常用作氢化催化剂。近年来，在彩色电视机、磁带录音机和其他通讯器材等方面镍的用量也正在迅速增加。总之，由于镍具有优良性能，已成为发展现代航空工业、国防工业和建立人类高水平物质文化生活的现代化体系不可缺少的金属。

目前，已知的镍矿石有50多种，主要以硫化矿形式和氧化矿形式存在。而还原镍矿的方法也有很多，如：Tetsuya Watanabe等“日本大江山厂用直接还原硅镁镍矿法生产镍铁”，《有色冶炼》1989.3公开了一种镍矿石还原方法，该方法采用硅镁镍矿、无烟煤、焦粉、低磷煤和石灰石等混合后压团，然后经熔炼、选矿，得到镍铁，通过30多年不断改进工艺条件，其镍回收率达到了95%。但是，该文并未公开一些具体的工艺和工艺参数，而且该方法仅仅适用于高品位（2%左右）的镍矿石冶炼。

随着镍需求量的增加，以及镍资源的逐渐枯竭，镍矿石的冶炼技术的研究逐渐由高品位镍矿石转移到低品位镍矿石上。如：申请号为CN200810058737.3，发明名称为“回转窑红土镍矿富集镍铁精矿的方法”，该方法将红土镍矿破碎与碳质还原剂和复合添加剂（添加剂为氯化钠、氯化钙、石灰石、黄铁矿或萤石中的一种或混合物）搅拌混合，用压球机或制球机制成球团，进入回转窑还原焙烧，利用回转窑前部余热进行球团干燥及预热，回转窑高温区距窑口9～10米处，高温区温度控制在1000～1300℃，焙烧时间为0.5～2小时，干燥球团进入窑口高温区还原焙烧，所得的焙烧料经水淬，湿法球磨后，采用磁场强度3000～5000高斯的磁选机进行选别，得到高品位的镍铁精矿。该方法能够将镍品位1～1.25%的红土镍矿富集成镍品位为5～13％镍精矿，镍回收率为85～93％；能够将铁品位从8～25％富集成30～75％，回收率为60～85％。但是，该方法也仅仅适合于镍品位大于1%的镍矿石的富集，而对于镁含量较高，且镍品位更低的含镍蛇纹石矿石，则该方法不能适用。另外，该方法采用的是氯化钠为主的复合添加剂，生成的HCl对环境也会造成污染。

又如：申请号为200910084574.0，发明名称为“用蛇纹石矿物真空碳热还原制备金属镁及副产品的方法”，其以含镍蛇纹石为原料，按照蛇纹石中的硅酸镁被完全还原所需碳的理论量的1～2倍配入碳质还原剂，并添加催化剂（所用催化剂为氟化盐），混合均匀得到混合原料，将混合原料压制成球状或块状的球团并进行干燥。将干燥后的球团料装入真空炉中，炉内真空度控制在10～500Pa，升温至500～700℃，保温20～60min以脱去结晶水并使物料焦结；保持炉内真空度，升温至1200～1500℃，恒温30～60min还原硅酸镁及金属铁、镍的氧化物。还原出的镁蒸汽在镁冷凝器上冷凝为结晶镁，炉渣中的金属铁和金属镍通过磁选回收，经过磁选的炉渣经过脱碳提纯后成为工业碳化硅。该方法通过加入氟化盐破坏蛇纹石的结构，从而实现了低品位（镍品位小于1%）含镍蛇纹石的镍富集，但是该方法仅仅能够将镍品位从0.2%左右富集到1.96%左右，另外，其催化剂采用含氟产品，不利于操作人员的身体健康。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用含镍蛇纹石富集镍精矿的方法。

本发明用含镍蛇纹石富集镍精矿的方法包括如下步骤：

a、按重量份取含镍蛇纹石80～110份，碳酸钠2～3份，C质还原剂4～25份，混匀，造球得到球团矿；其中，所述的含镍蛇纹石中的镍品位为0.2～0.9%；

b、a步骤所得球团矿于700～950℃焙烧1～3h；

c、冷却、破碎，于磁场强度8000～12000高斯下磁选，得到镍精矿。

其中，本发明用含镍蛇纹石富集镍精矿的方法，a步骤中的碳酸钠作为添加剂使用。本发明方法通过采用碳酸钠作为添加剂，不仅可以减少或避免环境污染，更为重要的是其可以提高镍精矿的镍品位。进一步的，如果碳酸钠添加量过少，则难以达到上述效果，而如果碳酸钠添加量过多，则会影响镍的回收率，经过本发明发明人的大量实验研究发现，80～110重量份的含镍蛇纹石，添加碳酸钠2～3份较为合适。

进一步的，作为优选的技术方案，上述a步骤中优选按重量份取含镍蛇纹石100份，碳酸钠2.5份，C质还原剂15份。

其中，上述的含镍蛇纹石可以为常见的低品位镍蛇纹石，优选适用镍品位为0.4～0.8%的含镍蛇纹石。本发明方法尤其适用于SiO₂和MgO含量较高的含镍蛇纹石，比如，主要成分的重量含量如下的镍蛇纹石：SiO₂ 42～46%，MgO 30～36%，Fe₂O₃ 12～17%，Al₂O₃ 2～5%，Ni 0.4～0.8%，CaO 0.5～1.0%。

其中，上述的C质还原剂可以为常规的碳质还原剂，如：为石油焦、半焦、低灰分烟煤、木炭或焦炭。

其中，本发明方法所得镍精矿中的镍是以氧化镍形式存在的。

本发明方法可以将镍矿石由较低品位富集成高品位的镍精矿，且该方法完全适合于镁含量较高的含镍蛇纹石的镍富集，本发明方法可以将镍矿石的镍品位由0.2～0.9%富集到3%以上，镍回收率可以达到94%以上，满足了低品位镍矿石的开采、冶炼要求，另外，本发明方法采用的添加剂环保、无毒，有利于操作人员的身体健康。本发明为低品位镍矿石的冶炼，特别是高镁低品位镍矿石的冶炼提供了一种新的方法，具有广阔的应用前景。

具体实施方式

本发明用含镍蛇纹石富集镍精矿的方法包括如下步骤：

b、a步骤所得球团矿于700～950℃焙烧1～3h；

下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1采用本发明方法富集镍精矿

取镍矿石80kg，添加剂碳酸钠2kg，焦炭6kg，混匀，造球得到球团矿；所得球团矿于700℃焙烧3h；冷却、破碎，于磁场强度8000高斯下磁选，得到镍精矿。其中，所用的镍矿石为红土镍矿（含镍蛇纹石），其主要成分的含量为：SiO₂ 42%，MgO 35%，Fe₂O₃15%，Al₂O₃ 4%，Ni 0.2%，CaO 0.5%。

经测定，所得镍精矿中的镍是以氧化镍形式存在，所得镍精矿中的镍品位为1.8%，铁品位（以Fe₂O₃计）为20%，镍回收率为90%。

实施例2采用本发明方法富集镍精矿

取镍矿石110kg，添加剂碳酸钠3kg，焦炭25kg，混匀，造球得到球团矿；所得球团矿于950℃焙烧1h；冷却、破碎，于磁场强度12000高斯下磁选，得到镍精矿。其中，所用的镍矿石（含镍蛇纹石）中的主要成分的含量为：SiO₂ 46%，MgO 32%，Fe₂O₃ 12%，Al₂O₃ 2%，Ni 0.4%，CaO 1.0%。

经测定，所得镍精矿中的镍是以氧化镍形式存在，所得镍精矿中的镍品位为2.0%，铁品位（以Fe₂O₃计）为21%，镍回收率为92%。

实施例3采用本发明方法富集镍精矿

取镍矿石95kg，添加剂碳酸钠2.5kg，石油焦10kg，混匀，造球得到球团矿；所得球团矿于800℃焙烧2h；冷却、破碎，于磁场强度10000高斯下磁选，得到镍精矿。其中，所用的镍矿石（含镍蛇纹石）中的主要成分的含量为：SiO₂ 45%，MgO 30%，Fe₂O₃ 17%，Al₂O₃ 5%，Ni 0.9%，CaO 0.5%。

经测定，所得镍精矿中的镍是以氧化镍形式存在，所得镍精矿中的镍品位为3.0%，铁品位（以Fe₂O₃计）为19%，镍回收率为94%。

实施例4采用本发明方法富集镍精矿

取镍矿石100kg，添加剂碳酸钠2.8kg，焦炭20kg，混匀，造球得到球团矿；所得球团矿于800℃焙烧2.5h；冷却、破碎，于磁场强度11000高斯下磁选，得到镍精矿。其中，所用的镍矿石（含镍蛇纹石）中的主要成分的含量为：SiO₂ 44%，MgO 33%，Fe₂O₃ 17%，Al₂O₃ 2%，Ni 0.8%，CaO 0.8%。

经测定，所得镍精矿中的镍是以氧化镍形式存在，所得镍精矿中的镍品位为2.3%，铁品位（以Fe₂O₃计）为25%，镍回收率为92%。

实施例5采用本发明方法富集镍精矿

取镍矿石100kg，添加剂碳酸钠2.5kg，焦炭16kg，混匀，造球得到球团矿；所得球团矿于850℃焙烧2h；冷却、破碎，于磁场强度9000高斯下磁选，得到镍精矿。其中，所用的镍矿石（含镍蛇纹石）中的主要成分的含量为：SiO₂ 45%，MgO 35%，Fe₂O₃ 15%，Al₂O₃ 3%，Ni 0.8%，CaO 0.6%。

经测定，所得镍精矿中的镍是以氧化镍形式存在，所得镍精矿中的镍品位为2.8%，铁品位（以Fe₂O₃计）为20%，镍回收率为91%。

试验例1采用氯化钠作为添加剂

取镍矿石80kg，添加剂氯化钠2kg，焦炭6kg，混匀，造球得到球团矿；所得球团矿于700℃焙烧3h；冷却、破碎，于磁场强度8000高斯下磁选，得到镍精矿。其中，所用的镍矿石（含镍蛇纹石）的主要成分的含量与实施例1相同。

经测定，所得镍精矿中的镍品位为1.0%，铁品位（以Fe₂O₃计）为19%，镍回收率为83%。

试验例2采用氟化钠作为添加剂

取镍矿石80kg，添加剂氟化钠2kg，焦炭6kg，混匀，造球得到球团矿；所得球团矿于700℃焙烧3h；冷却、破碎，于磁场强度8000高斯下磁选，得到镍精矿。其中，所用的镍矿石的主要成分的含量与实施例1相同。

经测定，所得镍精矿中的镍品位为1.5%，铁品位（以Fe₂O₃计）为20%，镍回收率为86%。从上述实施例可以看出，采用本发明方法可以将镍矿石由较低品位富集成高品位的镍精矿。从实施例1以及试验例1、2还可以看出，同等工艺条件下，本发明实施例1的镍回收率和所得镍品位明显最好。

Claims

1.用含镍蛇纹石富集镍精矿的方法，其特征在于包括如下步骤：

a、按重量份取含镍蛇纹石80～110份，碳酸钠2～3份，C质还原剂4～25份，混匀，造球得到球团矿；其中，所述的含镍蛇纹石中的镍品位为0.2～0.9%；其中，所述的含镍蛇纹石，其主要成分的重量含量为SiO₂42～46%，MgO30～36%，Fe₂O₃12～17%，Al₂O₃2～5%，Ni0.4～0.8%，CaO0.5～1.0%；

b、a步骤所得球团矿于700～950℃焙烧1～3h；

2.根据权利要求要求1所述的用含镍蛇纹石富集镍精矿的方法，其特征在于：a步骤中按重量份取含镍蛇纹石100份，碳酸钠2.5份，C质还原剂15份。

3.根据权利要求要求1或2所述的用含镍蛇纹石富集镍精矿的方法，其特征在于：所述的含镍蛇纹石中的镍品位为0.4～0.8%。

4.根据权利要求要求1所述的用含镍蛇纹石富集镍精矿的方法，其特征在于：所述的C质还原剂为石油焦、半焦、低灰分烟煤、木炭或焦炭。