红土镍矿还原焙烧-磁选试验研究

论述了采用还原焙烧-磁选工艺处理含镍1.66%、全铁13.0%的红土矿。考察了配煤量、焙烧温度和焙烧时间对焙烧球团铁、镍品位及铁金属化率的影响;当焙烧温度达到1 350℃时出现粒铁。磁选结果表明,粒铁的生成有利于磁选精矿中铁、镍品位的提高,磨矿粒度越细,磁选效果越好。试验结果达到镍质量分数(含量)6.56%、全铁51.60%。     

重塑红土强度的三轴试验研究

采用三轴试验研究不同压实度下红土的应力变形规律,获得了不同压实度下红土的邓肯-张模型参数。结果表明:红土粘聚力及内摩擦角随着压实度增大而增大;其切线模量及体积模量也增大。初始压实度低的土样在剪切过程中均出现先剪缩再剪胀现象;而对初始压实度较高土样,只有在低围压下才出现剪胀现象,高围压下仍表现剪缩现象。     

还原-磨选从高镁低品位红土镍矿中回收镍铁

采用还原-磨选工艺对高镁低品位红土镍矿制备镍铁合金粉进行了研究。考察了还原温度、还原时间、原料粒度区间、还原剂用量、添加剂用量等因素对镍直收率的影响。研究结果表明, 合适的还原制度为: 原料粒度0.09～0.12 mm、还原剂用量3%、添加剂用量2.5%, 还原温度1 300 ℃, 还原时间3.0 h。还原产物经球磨、磁选后, 获得镍品位为7.0%以上的镍铁合金粉, 镍直收率87%以上, 实现了从高镁低品位红土镍矿中回收镍铁的目的。     

氯化钙作用下镁质贫镍红土矿选择性富集镍的研究

采用还原焙烧-磁选工艺, 对氯化钙作用下镁质贫镍红土矿选择性富集镍进行了研究, 考察了还原温度、还原时间、还原剂用量和氯化钙用量对富集镍的影响。结果表明, 在还原温度1 200 ℃、还原时间40 min、还原剂和氯化钙用量均为8%的条件下, 可获得镍品位8.67%、回收率92.01%的镍铁精矿; 相比于直接还原焙烧-磁选, 加入8%氯化钙后使镍的富集比由3增加到11, 显著提高了镍的富集效果。磁选产品物相分析显示, 镍主要以铁纹石形式存在于精矿中, 通过磁选实现了对镍铁精矿与脉石的有效分离。     

红土镍矿的固相还原动力学

采用非等温热分析法对红土镍矿固相还原动力学进行了研究,由热失重曲线确定了红土镍矿固相还原的反应机理函数f(a),在此基础上求解出动力学参数,并对建立的动力学模型进行了验证,分析了红土镍矿固相还原机理. 结果表明,红土镍矿失重率与加热温度密切相关,而升温速率对其影响很小;模型计算值与实测值具有良好的相关性;固相还原过程可分为473~773和773~1223 K两个阶段,反应活化能分别为171.91和52.75 kJ/mol,与挥发分的析出和镍、铁氧化物的还原对应;反应属随机成核和随后生长型机理函数,其微分形式为f(a)=1/4(1-a)[-ln(1-a)]-3,反应速率主要由碳气化反应控制.     

火焰原子吸收法测定红土镍矿中锌

以盐酸、硝酸、氢氟酸溶解红土镍矿,加高氯酸冒烟除去硅和氟,在稀盐酸介质中,于原子吸收光谱仪波长213.9 nm处,使用空气-乙炔火焰,测定了样品中锌的含量。通过正交实验确定了原子吸收光谱仪测定锌的最佳工作条件,并主要讨论了溶样方法、酸介质和共存元素的影响。在最佳实验条件下,锌在0～1.0 μg/mL范围内符合比尔定律,检出限为0.002 4 μg/mL。运用此方法测定合成红土镍矿样品中锌含量,相对标准偏差（n=11）均小于2.3%,结果与理论值一致。此方法适合于测定锌含量在0.01％～1.0％的红土镍矿。     

印尼某低品位红土镍矿的热解性能

为提高红土镍矿火法冶炼工艺技术指标,对印尼某低品位红土镍矿进行了热解性能分析。结果表明：该红土镍矿属于典型的低品位过渡层红土镍矿,主要组成矿物为利蛇纹石、针铁矿、石英、铁蛇纹石、叶蛇纹石和高岭石,镍主要赋存于蛇纹石、橄榄石等硅酸盐类矿物中,部分以氧化镍形式赋存于针铁矿中。红土镍矿热解分析结果表明：在86 ℃时有1次失重过程,形成1个吸热峰,有H2O溢出,对应自由水的脱除;在268 ℃时有1次失重过程,形成1个吸热峰,有H₂O溢出,对应针铁矿的脱羟基过程;在589 ℃时发生失重,形成1个吸热峰,有H₂O溢出,对应高岭石、利蛇纹石的脱羟基反应;在816 ℃时有1个放热峰,而红土镍矿质量没有变化,对应利蛇纹石热解产生无定型的硅酸盐重结晶后产生镁橄榄石（Mg₂SiO₄）及顽火辉石（MgSiO₃）的过程;在1 126 ℃时有1次失重过程,有CO₂溢出,由白云石分解产生。试验结果对红土镍矿火法工艺的改进有指导作用。     

还原剂对低品位红土镍矿直接还原焙烧-磁选的影响

以褐煤、烟煤、无烟煤和兰炭作为还原剂, 对低品位红土镍矿进行了直接还原焙烧-磁选实验研究。结果表明, 还原剂种类、粒度和用量对还原过程有较大影响, 其中褐煤作为还原剂时还原效果最好。最佳实验条件为: 红土镍矿原料粒度-0.075 mm, 还原剂(褐煤)粒度为-0.25 mm、用量4%, 焙烧温度1 200 ℃, 焙烧时间90 min, 焙烧后焙砂磨细至-0.05 mm, 在磁场强度0.3 T下粗选再在0.1 T下精选, 可得到镍品位3.2%、镍回收率82%、铁品位65%、铁回收率69%的镍铁精矿。     

转底炉还原红土镍矿工艺设计与实践

为解决低品位红土镍矿的合理利用问题,介绍了转底炉还原红土镍矿新工艺的技术特点和镍铁生产实践,及其工程化应用。     

石灰乳法处理红土镍矿沉镍废水回收氢氧化镁的研究

采用石灰乳处理红土镍矿沉镍废液回收氢氧化镁,考察了各因素对氢氧化镁纯度及过滤速度的影响。结果表明,在转化温度为80℃、转化时间80min、-0.1mm石灰乳用量为理论量的95%、滴加速度4mL/min的条件下,可制得纯度99.2%的氢氧化镁,溶液过滤速度为7.37m3/(m2·h)。