CN108163902A - 一种红土镍矿中间产物氢氧化镍生产羰基镍原料的方法 - Google Patents

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刘玉强
肖冬明
马国生
张树峰
罗世铭
张华�
王大窝
黄穆文
陈菊华
冀文利
白玉婷
朱纪念
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    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G53/00—Compounds of nickel
    • C01G53/02—Carbonyls

Abstract

一种红土镍矿中间产物氢氧化镍生产羰基镍原料的方法，其制备过程的步骤包括：（1）将红土镍矿中间产物氢氧化镍粉末进行干燥后，与粉煤按质量比为1/1‑1.5混合后进行加热，得到粗镍粉；（2）将得到的粗镍粉与添加剂按质量比1/0.1‑0.8混合，加热至1400‑1600℃时，水淬制成镍粒；（3）将镍粒干燥后与CO进行羰基合成，得到粗羰基镍，粗羰基镍经冷却、气液分离，得到羰基镍液体。本方法利用粉煤及粉煤燃烧产生的一氧化碳作为还原剂还原氧化镍，价格低廉，粉煤燃烧产生的热量可以降低电的消耗，同时在粗镍水淬环节中加入添加剂，保证了制备羰基镍液体时的羰化率和生产效率。

Description

一种红土镍矿中间产物氢氧化镍生产羰基镍原料的方法
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种红土镍矿中间产物氢氧化镍生产羰基镍原料的方法。
背景技术
羰基法精炼镍是一种工艺简单、能耗低、无三废的洁净环保工艺，可以制备出性能各异、形状不同的多种产品，如零维、一维及三维材料等产品，是许多领域，尤其是高技术产业的重要原料，其市场前景十分广阔。羰基镍法精炼镍使用的原料是硫化镍精炼产生的一次合金，但随着硫化镍矿资源日益枯竭，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都瞄准储量丰富的红土镍矿资源。但是，红土矿无法直接成为生产羰基镍原料，也没有一种处理红土镍矿生产羰基镍原料的方法。
发明内容
针对上述已有技术存在的不足，本发明提供一种利用红土镍矿中间产物氢氧化镍生产羰基镍原料的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的。
一种红土镍矿中间产物氢氧化镍生产羰基镍原料的方法，其特征在于，其制备过程的步骤包括：
（1）将红土镍矿中间产物氢氧化镍粉末进行干燥后，与粉煤按质量比为1/1-1.5混合后进行加热，得到粗镍粉；
（2）将得到的粗镍粉与添加剂按质量比1/0.1-0.8混合，加热至1400-1600℃时，水淬制成镍粒；
（3）将镍粒干燥后与CO进行羰基合成，得到粗羰基镍，粗羰基镍经冷却、气液分离，得到羰基镍液体。
根据上述的方法，其特征在于，所述步骤（1）红土镍矿中间产物氢氧化镍进行干燥后与粉煤混合后在回转窑中进行加热温度至400-950℃，加热0.5-1h。
根据上述的方法，其特征在于，所述步骤（1）红土镍矿中间产物氢氧化镍粉末进行干燥后与粉煤混合后在回转窑中进行加热，氢氧化镍被空气中氧气氧化成氧化镍的同时，粉煤与空气中的氧气发生氧化反应生成一氧化碳，氧化镍被一氧化碳及未反应的碳还原成粗镍粉，粗镍粉含镍50-94%。
根据上述的方法，其特征在于，所述步骤（2）将得到的粗镍粉与添加剂混合后加入中频感应炉中熔化后继续加热2-4h。
根据上述的方法，其特征在于，所述的添加剂为硫含量按质量百分比计为22%的高镍锍。
根据上述的方法，其特征在于，所述步骤（2）当中频感应炉中温度达到1400-1600℃时进行水淬，制成1-10mm镍粒。
根据上述的方法，其特征在于，所述步骤（3）将镍粒干燥后与CO进行羰基合成时，CO气体通入合成釜前被加热至100-150℃。
本发明的有益技术效果，本发明提供了一种利用红土镍矿中间产物氢氧化镍生产羰基镍原料的方法，该方法利用粉煤及粉煤燃烧产生的一氧化碳作为还原剂还原氧化镍，价格低廉，粉煤燃烧产生的热量可以降低电的消耗，同时在粗镍水淬环节中加入添加剂，保证了制备羰基镍液体时的羰化率和生产效率。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
一种红土镍矿中间产物氢氧化镍生产羰基镍原料的方法，其制备过程的步骤包括：（1）将红土镍矿中间产物氢氧化镍粉末进行干燥后，经过干燥处理降低粉末的含水量，然后与粉煤按质量比为1/1-1.5混合后，经给料机控制进入回转窑中焙烧，温度加热至400-950℃，加热时间为0.5-1h，加热时，氢氧化镍被空气中氧气氧化成氧化镍的同时，粉煤与空气中的氧气发生氧化反应生成一氧化碳，氧化镍被一氧化碳及未反应的碳还原成粗镍粉，粗镍粉含镍50-94%；（2）将得到的粗镍粉与添加剂按质量比1/0.1-0.8混合，一起加入中频感应电炉中熔化后继续加热，加热时间为2-4h，当炉内温度达到1400-1600℃时，进行水淬，制成1-10mm镍粒；其中，添加剂为硫含量按质量百分比计为22%的高镍锍；（3）将步骤（2）得到的镍粒干燥除去水分后，加入合成釜中，通入温度为100-150℃的CO气体进行羰基合成，得到粗羰基镍，粗羰基镍经冷却、气液分离，得到羰基镍液体。氢氧化镍分解、氧化镍还原都是吸热反应，粉煤燃烧过程中生产的热量，可以降低回转窑电消耗。本方法利用粉煤及粉煤燃烧产生的一氧化碳作为还原剂还原氧化镍，价格低廉，粉煤燃烧产生的热量可以降低电的消耗，同时在粗镍水淬环节中加入添加剂，保证了制备羰基镍液体时的羰化率和生产效率。
实施例1
将将红土镍矿中间产物氢氧化镍粉末进行干燥后，与粉煤按照1:1.5的质量比混合，加入到回转窑中焙烧，温度加热至950℃，加热1h，使氢氧化镍完全还原成粗镍粉，然后将粗镍与含硫22%的高镍锍混合，两者的质量比例为1/0.1，加入中频感应炉中进行熔化并加热至1500℃后，水淬制成1-10mm镍粒，干燥除去水分，称取2吨用中转料仓加入合成釜中，通入温度为150℃，压力为7Mpa 的CO气体。镍粒中的镍与CO在合成釜内发生合成反应，生成羰基镍，之后，反应气经冷却、气液分离，收集到羰基镍液体2.8m3，合成羰化率90%。
实施例2
将将红土镍矿中间产物氢氧化镍粉末进行干燥后与，与粉煤按照1:1的质量比混合，加入到回转窑中焙烧，温度加热至400℃，加热1h，使氢氧化镍完全还原成粗镍粉，然后将粗镍与含硫为22%的高镍锍混合，两者的质量比例为1/0.8，加入中频感应炉中进行熔化并加热至1600℃后，水淬制成1-10mm镍粒，干燥除去水分，称取2吨用中转料仓加入合成釜中，通入温度为130℃，压力为7Mpa 的CO气体。镍粒中的镍与CO在合成釜内发生合成反应，生成羰基镍，之后，反应气经冷却、气液分离，收集到羰基镍液体2.9 m3，合成羰化率93%。
实施例3
将将红土镍矿中间产物氢氧化镍粉末进行干燥后与，与粉煤按照1:1.3的质量比混合，加入到回转窑中焙烧，温度加热至700℃，加热1h，使氢氧化镍完全还原成粗镍粉，然后将粗镍与含硫为22%的高镍锍混合，两者的质量比例为1/0.3，加入中频感应炉中进行熔化并加热至1400℃后，水淬制成1-10mm镍粒，干燥除去水分，称取2吨用中转料仓加入合成釜中，通入温度为100℃，压力为7Mpa 的CO气体。镍粒中的镍与CO在合成釜内发生合成反应，生成羰基镍，之后，反应气经冷却、气液分离，收集到羰基镍液体2.8m3，合成羰化率90%。
实施例4
将将红土镍矿中间产物氢氧化镍粉末进行干燥后与，与粉煤按照1:1.4的质量比混合，加入到回转窑中焙烧，温度加热至600℃，加热0.5h，使氢氧化镍完全还原成粗镍粉，然后将粗镍与含硫为22%的高镍锍混合，两者的质量比例为1/0.6，加入中频感应炉中进行熔化并加热至1600℃后，水淬制成1-10mm镍粒，干燥除去水分，称取2吨用中转料仓加入合成釜中，通入温度为120℃，压力为7Mpa 的CO气体。镍粒中的镍与CO在合成釜内发生合成反应，生成羰基镍，之后，反应气经冷却、气液分离，收集到羰基镍液体2.7m3，合成羰化率86%。
以上所述的仅是本发明的较佳实施例，并不局限本发明。应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在本发明所提供的技术启示下，还可以做出其它等同改进，均可以实现本发明的目的，都应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种红土镍矿中间产物氢氧化镍生产羰基镍原料的方法，其特征在于，其制备过程的步骤包括：
（1）将红土镍矿中间产物氢氧化镍粉末进行干燥后，与粉煤按质量比为1/1-1.5混合后进行加热，得到粗镍粉；
（2）将得到的粗镍粉与添加剂按质量比1/0.1-0.8混合，加热至1400-1600℃时，水淬制成镍粒；
（3）将镍粒干燥后与CO进行羰基合成，得到粗羰基镍，粗羰基镍经冷却、气液分离，得到羰基镍液体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）红土镍矿中间产物氢氧化镍进行干燥后与粉煤混合后在回转窑中进行加热温度至400-950℃，加热0.5-1h。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）红土镍矿中间产物氢氧化镍粉末进行干燥后与粉煤混合后在回转窑中进行加热，氢氧化镍被空气中氧气氧化成氧化镍的同时，粉煤与空气中的氧气发生氧化反应生成一氧化碳，氧化镍被一氧化碳及未反应的碳还原成粗镍粉，粗镍粉含镍50-94%。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）将得到的粗镍粉与添加剂混合后加入中频感应炉中熔化后继续加热2-4h。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的添加剂为硫含量按质量百分比计为22%的高镍锍。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）当中频感应炉中温度达到1400-1600℃时进行水淬，制成1-10mm镍粒。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（3）将镍粒干燥后与CO进行羰基合成时，CO气体通入合成釜前被加热至100-150℃。
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