CN107267775A - 一种海绵镍及其制备方法 - Google Patents

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刘玉强
陈旭军
肖冬明
罗世铭
田忠元
李登瑞
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
    • C22B23/02—Obtaining nickel or cobalt by dry processes
    • C22B23/021—Obtaining nickel or cobalt by dry processes by reduction in solid state, e.g. by segregation processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B5/00—General methods of reducing to metals
    • C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
    • C22B5/10—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by solid carbonaceous reducing agents

Abstract

本发明公开了一种海绵镍及其制备方法，属于冶金技术领域，以解决将氢氧化镍从传统应用领域拓展至气化冶金领域和氢氧化镍精炼工艺流程长、投资大的问题。该海绵镍制备原料的质量份数为：氢氧化镍60‑80份、煤粉16‑32份和石灰4‑8份；制备方法包括配料、混料、制粒、还原、冷却和筛分步骤，其中还原步骤升温时间为30‑50h；温度达到180℃‑220℃时恒温10‑20h。本发明配方简单合理、制作方便，取代了供应紧张的硫化镍，保证生产原料充足，性价比高，同时，极大地缩短了镍精炼流程。

Description

一种海绵镍及其制备方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种海绵镍及其制备方法。
背景技术
近年，全球硫化镍矿矿山不断加大开采力度，使硫化镍资源面临着枯竭，为满足经济发展对镍的需求，全球镍行业将资源开发的重点瞄准储量丰富的红土矿资源；但由于整个红土矿处理工艺长、投资大，因此，很多企业将红土矿加工成硫化镍或氢氧化镍作为产品直接出售，下游用户进一步将氢氧化镍加工成电积镍或其它化工产品；现有氢氧化镍加工工艺均包括萃取除杂分离镍的步骤，由于萃取除杂流程长，包括酸溶、酸碱度调节、P204萃取除杂及反萃、P507萃取除杂及反萃，再加上后续的配置电解液、电解精炼镍等步骤，镍精炼工艺流程长、投资大。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种海绵镍，以解决将氢氧化镍从电积镍或其它化工产品等传统应用领域拓展至气化冶金领域的问题。
本发明的另一个目的在于提供一种海绵镍的制备方法，解决氢氧化镍精炼工艺流程长、投资大的问题。
为了解决以上问题，本发明的技术方案为：
一种海绵镍，其制备原料的质量份数为：氢氧化镍60-80份、煤粉16-32份和石灰4-8份。
优选的，海绵镍制备原料的质量份数为：氢氧化镍75份、煤粉20份和石灰7份。
一种海绵镍的制备方法，其特征在于：包括配料、混料、制粒、还原、冷却和筛分步骤，配料按上述配方配制，还原步骤中升温时间为30-50h；温度达到180℃-220℃时恒温10-20h。
进一步的，还原步骤中还原时间为20-40h，还原温度为800-1300℃。
进一步的，制粒步骤中所述原料组合物制粒粒度为10-30mm。
进一步的，冷却步骤中冷却时间为20-50h。
优选的，制粒步骤中，原料组合物制粒粒度为15mm；还原步骤中控制升温时间为45h，温度达到190℃时恒温13h，还原时间为30h，还原温度为950℃；冷却步骤中控制冷却时间为25h。
本发明在制粒步骤中控制粒度大小，保证制备出的海绵镍颗粒大小适中，便于下游工序使用，提高成型率；在还原步骤中控制升温时间及恒温的时间、温度，对物料进行烘干，省去专门的烘干设备；控制还原时间和温度，保证制备出海绵镍的孔隙度在合理范围内；在冷却步骤中控制时间，防止聚冷造成海绵镍颗粒粒度发生变化，降低成型率，影响下游工序使用。
本发明的有益效果如下：本发明配方简单合理、制作方便、将氢氧化镍从传统应用领域拓展至气化冶金领域，取代了供应紧张的硫化镍，制备出的海绵镍羰化合成反应羰化率在90%以上，满足下游用户要求，保证生产原料充足，性价比高，同时，极大地缩短了镍精炼流程。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明作进一步的详细说明。
本发明中使用的原料均由市场商购。
实施例1
一种海绵镍，制备原料为：氢氧化镍80kg、煤粉32kg和石灰8kg。
一种海绵镍的制备方法，具体制备步骤包括。
（1）配料：称取氢氧化镍80kg、煤粉32kg和石灰8kg。
（2）混料：将步骤一中组合物混合均匀。
（3）制粒：控制步骤二中所得组合物粒度为30 mm。
（4）还原：控制升温时间为30h，温度达到220℃时恒温10h，还原时间为20h，还原温度为1300℃。
（5）冷却：控制冷却时间为50h。
（6）筛分。
实施例2
一种海绵镍，制备原料为：氢氧化镍60kg、煤粉16kg和石灰4kg。
一种海绵镍的制备方法，具体制备步骤包括。
（1）配料：称取氢氧化镍60kg、煤粉16kg和石灰4kg。
（2）混料：将步骤一中组合物混合均匀。
（3）制粒：控制步骤二中所得组合物粒度为10mm。
（4）还原：控制升温时间为50h，温度达到180℃时恒温20h，还原时间为40h，还原温度为800℃。
（5）冷却：控制冷却时间为20h。
（6）筛分。
实施例3
一种海绵镍，制备原料为：氢氧化镍70kg、煤粉24kg和石灰6kg。
一种海绵镍的制备方法，具体制备步骤包括。
（1）配料：称氢氧化镍70kg、煤粉24kg和石灰6kg。
（2）混料：将步骤一中组合物混合均匀。
（3）制粒：控制步骤二中所得组合物粒度为20mm。
（4）还原：控制升温时间为40h，温度达到200℃时恒温15h，还原时间为35h，还原温度为1100℃。
（5）冷却：控制冷却时间为35h。
（6）筛分。
实施例4
一种海绵镍，制备原料为：氢氧化镍75kg、煤粉20kg和石灰7kg。
一种海绵镍的制备方法，具体制备步骤包括。
（1）配料：称取氢氧化镍75kg、煤粉20kg和石灰7kg。
（2）混料：将步骤一中组合物混合均匀。
（3）制粒：控制步骤二中所得组合物粒度为15mm。
（4）还原：控制升温时间为45h，温度达到190℃时恒温13h，还原时间为30h，还原温度为950℃。
（5）冷却：控制冷却时间为25h。
（6）筛分。
本实施例为最佳。
实施例5
一种海绵镍，制备原料为：氢氧化镍65kg、煤粉28kg和石灰5kg。
一种海绵镍的制备方法，具体制备步骤包括。
（1）配料：称取氢氧化镍65kg、煤粉28kg和石灰5kg。
（2）混料：将步骤一中组合物混合均匀。
（3）制粒：控制步骤二中所得组合物粒度为25mm。
（4）还原：控制升温时间为35h，温度达到210℃时恒温18h，还原时间为25h，还原温度为1200℃。
（5）冷却：控制冷却时间为40h。
（6）筛分。
以上实施例制备出的海绵镍羰化合成反应羰化率在90%以上，满足下游用户要求。

Claims (7)

1.一种海绵镍，其特征在于：所述海绵镍制备原料的质量份数为：氢氧化镍60-80份、煤粉16-32份和石灰4-8份。
2.如权利要求1所述的一种海绵镍，其特征在于：所述海绵镍制备原料的质量份数为：氢氧化镍75份、煤粉20份和石灰7份。
3.一种海绵镍的制备方法，其特征在于：包括配料、混料、制粒、还原、冷却和筛分步骤，配料按权利要求1配制，还原步骤中升温时间为30-50h；温度达到180℃-220℃时恒温10-20h。
4.如权利要求3所述的一种海绵镍的制备方法，其特征在于：还原步骤中还原时间为20-40h，还原温度为800-1300℃。
5.如权利要求3所述的一种海绵镍的制备方法，其特征在于：制粒步骤中所述原料组合物制粒粒度为10-30mm。
6.如权利要求3所述的一种海绵镍的制备方法，其特征在于：冷却步骤中冷却时间为20-50h。
7.如权利要求3所述的一种海绵镍的制备方法，其特征在于：制粒步骤中，原料组合物制粒粒度为15mm；还原步骤中控制升温时间为45h，温度达到190℃时恒温13h，还原时间为30h，还原温度为950℃；冷却步骤中控制冷却时间为25h。
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