Ⅰ 镍铁合金的工艺操作方法都有哪些
镍铁合金的工艺操作方法:
1、镍矿预处理
红土镍矿属非结晶型矿种。不同镍矿类型,成分波动范围为:Ni0.87%~3.85%,Fe6%~50%,MgO1.5%~32%,Si025%~58%,Al2o31%~15%,P0.0004%~0.0002%,S0.00l%~0.08%。红土镍矿另一个特点是水分较高,尤其是中国红土镍矿主要进口国菲律宾和印尼两国气候多雨潮湿,镍矿中水分基本在30~35%范围波动。为确保镍铁冶炼炉况稳定,镍矿在入炉前必须进行脱水,造块处理。不同的镍铁生产厂家对入炉前镍矿的脱水烧结处理普遍使用如下几种预处理方式:
①回转窑烘干→造块→回转窑高温脱水、预热。
②回转窑烘干→造块→竖炉烧结、预还原。
③回转窑烘干→脱水、烧结(包括预还原)。不同的镍矿处理工艺的投资费用及工艺操作难度不同,对整个镍铁冶炼工艺综合能耗及产品质量的影响也有所不同,因而,随着中国镍铁生产的规模化,选择何种镍矿预处理方式,值得分析。
2、硫化镍精矿的火法冶炼
硫化镍精矿的火法冶炼流程其主要工艺特点如下:
(1)熔炼。镍精矿经干燥脱硫后即送电炉(或鼓风炉)熔炼,目的是使铜镍的氧化物转变为硫化物,产出低冰镍(铜镍锍),同时脉石造渣。所得到的低冰镍中,镍和铜的总含量为8%-25%(一般为13%-17%),含硫量为25%。
(2)低冰镍的吹炼。吹炼的目的是为了除去铁和一部分硫,得到含铜和镍70%-75%的高冰镍(镍高硫),而不是金属镍。转炉熔炼温度高于1230℃,由于低冰镍品位低,一般吹炼时间较长。
(3)磨浮。高冰镍细磨、破碎后,用浮选和磁选分离,得到含镍67%-68%的镍精矿,同时选出铜精矿和铜镍合金分别回收铜和铂族金属。镍精矿经反射炉熔化得到硫化镍,再送电解精炼或经电炉(或反射炉)还原熔炼得粗镍再电解精炼。
(4)电解精炼。粗镍中除含铜、钻外,还含有金、银和铂族元素,需电解精炼回收。与铜电解不同的是这里采用隔膜电解槽。用粗镍做阳极,阴极为镍始极片,电解液用硫酸盐溶液硫酸盐和氯化盐混合溶液。通电后,阴极析出镍,铂族元素进入阳极泥中,另行回收。产品电镍纯度为99.85%-99.99%。
3、用火冶法处理氧化镍制取镍铁和金属镍
硅酸氧化矿可以用火冶法熔炼,经还原、熔化和精炼得到镍。还原时要争取使氧化镍完全变为金属镍。熔化时流言蜚语镍铁将同较轻的渣分开。镍铁的含镍量取决于部分还原过程的选择能力。采用焦炭作还原剂,也可采用硅铁作还原剂。为了除去粗镍铁中的杂质碳、硫、磷和铬,必须进行精炼。
在电炉中用碳直接部分还原炼制镍铁在矿热炉中采用碳热法将矿石还原成镍铁,随后进行精炼。
所用矿石的成分为:Ni2.8%,CoO0.06%,Fe13%,Cr2O32%,MgO24%,SiO239%,化合水12%。这种矿石经干燥后,放在回转窑内预热到750℃左右。重油的消耗量为每吨干矿石65-85L。在经预热的热矿石中,加入约4%的焦粉,然后即将这种混合料,放在还原电炉中冶炼。在矿热炉的容量为12500kV.A,电极直径1250mm,炉膛内径11m。冶炼时每吨矿石的耗电量为600kW.h。每天可冶炼450t矿石,镍铁出炉温度为1500℃,出渣温度为1600℃。
炉料中90%以上的镍回收到成分为Ni+Co24%,Si3%,C2%,Cr1.6%,P0.03%的粗镍铁中。
在铸桶中用苏打处理两次而将硫除掉,在酸性转炉中把铬、硅、碳和磷吹掉。精炼好的镍铁大约1650℃时出炉,铸成约20kg重的锭块。最终产品含Ni+Co29%,C0.02%,Cr0.02%,余量为铁。
4、用冶炼镍锍的方法制取镍丸
采用的方法是,先将矿石作成球团,经烧结后同焦炭和石膏一起加到低炉身电炉中进行还原冶炼。硫酸钙被还原后,与镍和铁反应生成硫化物。约含Ni27%,Fe60%,S10%的铁镍锍,同附加料一起装在转炉中用空气吹炼,使铁渣化,成为约含有Ni78%,S22%的贫铁镍锍。然后采用流化床法在回转窑中将硫焙烧到0.005%以下。这种氧化镍经磨细加糊加粘合剂混合后压成3cm×2cm的圆柱形料块。
为种料块经干燥后混加大量木炭,放在加热的立式碳化硅马弗炉中,于约1300下用一氧化碳还原,这种炉子与锌竖罐法用的炉子相似。生产出镍粒约含Ni99%,Cu0.07%,Co0.5%,Fe0.1%,C0.04%,S0.004%。
5、用硅铁部分还原的方法冶炼镍铁
矿石经在回转窑中干燥后,进行分级,并除掉低品位的粗块,这时的成分大致为:Ni1.65%,Co0.02%,Fe12%,SiO250%,MgO25%,Cr2O31.5%,Al2O31.3%,化合水7%。
干燥的矿石经破碎后,筛出小于0.08mm的筛下料,并放在多层焙烧炉中进行预焙烧。筛上料则放在用煤气加热的回转窑中,加热到700℃左右,以除去水分和预热矿石。加热好的热料即送到炉前料仓内,接着再从料仓将料装入14000kV.A开口式电炉中,电炉自焙电极直径约1000mm,并配有水冷炉壁。冶炼每吨矿石的耗电量约为760kW.h,电极消耗量为5kg。
往熔化的氧化矿和金属的混合液中添加一种强还原剂,并将矿石、还原剂和液态金属充分混合。还原剂采用含硅50%的硅铁。熔池的搅动是通过在两个铸桶间的快速倒来倒去的方法实现的。
其还原顺序如下:
(2Fe2O3)+[FeSi]=4(FeO)+(SiO2)+[Fe]
(2NiO)+[FeSi]=2[Ni]+[Fe]+(SiO2)
(2FeO)+[FeSi]=3[Fe]+(SiO2)
硅铁中的铁直接进入金属相。来自前步工序的1650℃的液态矿石、硅铁(1.5L/kg液态矿石中的镍)和镍铁,采用在两个铸桶(叫做“跳转混合器”)间倒来倒去的方法进行混合。同硅铁的反应是放热的,所以可防止温度在混合时下降得过多。每操作一次可生产出400kg镍铁,因而在2500kV.A的电炉中要定期装入4000kg精矿用的炉料。
粗镍铁含磷达0.4%,这些磷可在电弧炉中,采用氧化钙含量很高的渣,用铁矿石氧化成P2O5后除掉。液态镍铁用硅铁脱氧后铸成13kg重的锭,其大致成分如下,Ni48%,S0.005%,P0.01%,C0.02%,Cr0.02%,Si0.9%,Co0.5%,Cu0.1%,其余为铁。
Ⅱ 有关于镍铁的冶炼设备及技术
本人非专业人士,仅凭个人了解,简单的介绍下,不详尽之处,请见谅!望对你有所帮助!
目前中国多靠进口红土镍矿冶炼镍铁,国际上比较成熟的是火法冶炼。
火法分两种:
火法1:原生氧化镍矿(回转炉干燥,电炉冶炼)-镍铁 适宜处理,ni含量在1.5%以上的氧化镍矿。
火法2:原生氧化镍矿(烧结炉烧结,高炉冶炼)-镍铁合金, 以煤、焦炭作为原料,ni含量0.8-1.5%的矿石。
镍含量不同,用途不同。Ni 0.8-1.5% 用于高炉冶炼镍铁合金,合金镍的含量为1.6-4.0%。
Ni 1.5-2.6% 用于生产镍铁,ni含量为10-30%。
1.6-2.0%镍铁----设备高炉,镍矿品味:0.8-1.1%的低镍高铁矿,主要生产企业:山东沾化庆翔、临沂元生、山西恒升
低镍下游产品:200系不锈钢
4-6%镍铁----高炉冶炼, 所需镍矿品味:1.4-1.6%中镍中铁 或者 高低配 主要生产企业:高炉生产企业,中镍铁下游产品:200系 300系不锈钢
10-15%镍铁----矿热炉,1.7%以上高镍镍矿,主要生产企业:矿热炉生产企业(鑫海科技和内蒙远程等)高镍镍铁下游产品:300系不锈钢 (奥氏体不锈钢)
据我要不锈钢网调研统计,全国有镍铁生产企业70多家,其中以山东、江苏、内蒙居多。山东以高炉厂家为主,电炉虽少,但规模较大。同时,山西、江苏、河南等区也有一定量的高炉企业,内蒙、宁夏基本均以矿热炉为主,以冶炼10-15高镍铁为主,宁夏地区数量虽少,但有两家企业产能均在4000吨以上。
电炉炼镍铁产能较低,单台2.5万千瓦的电炉,每年产含镍14%的镍铁为2.5万吨左右
高炉冶炼镍铁的最大特点是产量高,一台208m3的高炉年产量可达4万吨以上。
Ⅲ 铜冶炼和镍冶炼的不同之处,从热力学角度分析原因
个人比较熟悉镍金属冶炼,列一下仅供参考:
镍金属的产品有:镍面包铁,镍铁合金,低冰镍,高冰镍,电解镍;
生产冶炼主要工艺有:火法和湿法两种;
火法冶炼有: 小高炉法,烧结机加矿热炉法,RKEF工艺法等
湿法主要是指硫酸法。
要与铜金属冶炼比较,最起码得确定冶炼工艺吧。然后再说热力学方面的差别。
Ⅳ 什么是高冰镍和低冰镍,两者有何区别
一、产生阶段不同
1、高冰镍:高冰镍是镍精矿经电、转初级冶炼而成的镍、铜、钴、铁、硫金属硫化物的共熔体。
2、低冰镍:是铜镍冶炼过程中的中间产品。
二、特点不同
1、高冰镍:性脆、断面呈明亮的金属光泽,用于生产电解镍、氧化镍、镍铁、含镍合金及各种镍盐。
2、低冰镍:冶炼工艺对三氧化二铝的含量有一定的要求。
(4)镍铁高冰镍价格扩展阅读:
低冰镍的吹炼,吹炼的目的是为了除去铁和一部分硫,得到含铜和镍70%-75%的高冰镍(镍高硫),而不是金属镍。转炉熔炼温度高于1230℃,由于低冰镍品位低,一般吹炼时间较长。
高冰镍细磨、破碎后,用浮选和磁选分离,得到含镍67%-68%的镍精矿,同时选出铜精矿和铜镍合金分别回收铜和铂族金属。镍精矿经反射炉熔化得到硫化镍,再送电解精炼或经电炉(或反射炉)还原熔炼得粗镍再电解精炼。
Ⅳ 镍铁,含镍生铁,高镍铁,中镍铁,低镍铁它们之间的区别
含镍量不同,高镍铁10%-15%,中镍铁4%-8%,低镍铁1.6≤ Ni ≤1.8
Ⅵ 镍铁中的 高镍,低镍,中镍含量是多少
根据国际标准
(ISO)镍铁按含镍量分为FeNi20(15%~
25%Ni)、FeNi30(25%~35%Ni)、FeNi40(35%~45%Ni)和
FeNi50(45%~60%Ni)。又再分为高碳(1.0%~2.5%C)、中碳
(0.030%~1.0%C)和低碳(<0.03%C);低磷(<0.02%P)与高磷
(<0.030%P)镍铁。
Ⅶ 镍铁合金的工艺操作
镍铁合金的工艺操作方法:
1、镍矿预处理
红土镍矿属非结晶型矿种。不同镍矿类型,成分波动范围为:Ni0.87%~3.85%,Fe6%~50%,MgO1.5%~32%,Si025%~58%,Al2o31%~15%,P0.0004%~0.0002%,S0.00l%~0.08%。红土镍矿另一个特点是水分较高,尤其是中国红土镍矿主要进口国菲律宾和印尼两国气候多雨潮湿,镍矿中水分基本在30~35%范围波动。为确保镍铁冶炼炉况稳定,镍矿在入炉前必须进行脱水,造块处理。不同的镍铁生产厂家对入炉前镍矿的脱水烧结处理普遍使用如下几种预处理方式:
①回转窑烘干→造块→回转窑高温脱水、预热。
②回转窑烘干→造块→竖炉烧结、预还原。
③回转窑烘干→脱水、烧结(包括预还原)。不同的镍矿处理工艺的投资费用及工艺操作难度不同,对整个镍铁冶炼工艺综合能耗及产品质量的影响也有所不同,因而,随着中国镍铁生产的规模化,选择何种镍矿预处理方式,值得分析。
2、硫化镍精矿的火法冶炼
硫化镍精矿的火法冶炼流程其主要工艺特点如下:
(1)熔炼。镍精矿经干燥脱硫后即送电炉(或鼓风炉)熔炼,目的是使铜镍的氧化物转变为硫化物,产出低冰镍(铜镍锍),同时脉石造渣。所得到的低冰镍中,镍和铜的总含量为8%-25%(一般为13%-17%),含硫量为25%。
(2)低冰镍的吹炼。吹炼的目的是为了除去铁和一部分硫,得到含铜和镍70%-75%的高冰镍(镍高硫),而不是金属镍。转炉熔炼温度高于1230℃,由于低冰镍品位低,一般吹炼时间较长。
(3)磨浮。高冰镍细磨、破碎后,用浮选和磁选分离,得到含镍67%-68%的镍精矿,同时选出铜精矿和铜镍合金分别回收铜和铂族金属。镍精矿经反射炉熔化得到硫化镍,再送电解精炼或经电炉(或反射炉)还原熔炼得粗镍再电解精炼。
(4)电解精炼。粗镍中除含铜、钻外,还含有金、银和铂族元素,需电解精炼回收。与铜电解不同的是这里采用隔膜电解槽。用粗镍做阳极,阴极为镍始极片,电解液用硫酸盐溶液硫酸盐和氯化盐混合溶液。通电后,阴极析出镍,铂族元素进入阳极泥中,另行回收。产品电镍纯度为99.85%-99.99%。
3、用火冶法处理氧化镍制取镍铁和金属镍
硅酸氧化矿可以用火冶法熔炼,经还原、熔化和精炼得到镍。还原时要争取使氧化镍完全变为金属镍。熔化时流言蜚语镍铁将同较轻的渣分开。镍铁的含镍量取决于部分还原过程的选择能力。采用焦炭作还原剂,也可采用硅铁作还原剂。为了除去粗镍铁中的杂质碳、硫、磷和铬,必须进行精炼。
在电炉中用碳直接部分还原炼制镍铁在矿热炉中采用碳热法将矿石还原成镍铁,随后进行精炼。
所用矿石的成分为:Ni2.8%,CoO0.06%,Fe13%,Cr2O32%,MgO24%,SiO239%,化合水12%。这种矿石经干燥后,放在回转窑内预热到750℃左右。重油的消耗量为每吨干矿石65-85L。在经预热的热矿石中,加入约4%的焦粉,然后即将这种混合料,放在还原电炉中冶炼。在矿热炉的容量为12500kV.A,电极直径1250mm,炉膛内径11m。冶炼时每吨矿石的耗电量为600kW.h。每天可冶炼450t矿石,镍铁出炉温度为1500℃,出渣温度为1600℃。
炉料中90%以上的镍回收到成分为Ni+Co24%,Si3%,C2%,Cr1.6%,P0.03%的粗镍铁中。
在铸桶中用苏打处理两次而将硫除掉,在酸性转炉中把铬、硅、碳和磷吹掉。精炼好的镍铁大约1650℃时出炉,铸成约20kg重的锭块。最终产品含Ni+Co29%,C0.02%,Cr0.02%,余量为铁。
4、用冶炼镍锍的方法制取镍丸
采用的方法是,先将矿石作成球团,经烧结后同焦炭和石膏一起加到低炉身电炉中进行还原冶炼。硫酸钙被还原后,与镍和铁反应生成硫化物。约含Ni27%,Fe60%,S10%的铁镍锍,同附加料一起装在转炉中用空气吹炼,使铁渣化,成为约含有Ni78%,S22%的贫铁镍锍。然后采用流化床法在回转窑中将硫焙烧到0.005%以下。这种氧化镍经磨细加糊加粘合剂混合后压成3cm×2cm的圆柱形料块。
为种料块经干燥后混加大量木炭,放在加热的立式碳化硅马弗炉中,于约1300下用一氧化碳还原,这种炉子与锌竖罐法用的炉子相似。生产出镍粒约含Ni99%,Cu0.07%,Co0.5%,Fe0.1%,C0.04%,S0.004%。
5、用硅铁部分还原的方法冶炼镍铁
矿石经在回转窑中干燥后,进行分级,并除掉低品位的粗块,这时的成分大致为:Ni1.65%,Co0.02%,Fe12%,SiO250%,MgO25%,Cr2O31.5%,Al2O31.3%,化合水7%。
干燥的矿石经破碎后,筛出小于0.08mm的筛下料,并放在多层焙烧炉中进行预焙烧。筛上料则放在用煤气加热的回转窑中,加热到700℃左右,以除去水分和预热矿石。加热好的热料即送到炉前料仓内,接着再从料仓将料装入14000kV.A开口式电炉中,电炉自焙电极直径约1000mm,并配有水冷炉壁。冶炼每吨矿石的耗电量约为760kW.h,电极消耗量为5kg。
往熔化的氧化矿和金属的混合液中添加一种强还原剂,并将矿石、还原剂和液态金属充分混合。还原剂采用含硅50%的硅铁。熔池的搅动是通过在两个铸桶间的快速倒来倒去的方法实现的。
其还原顺序如下:
(2Fe2O3)+[FeSi]=4(FeO)+(SiO2)+[Fe]
(2NiO)+[FeSi]=2[Ni]+[Fe]+(SiO2)
(2FeO)+[FeSi]=3[Fe]+(SiO2)
硅铁中的铁直接进入金属相。来自前步工序的1650℃的液态矿石、硅铁(1.5L/kg液态矿石中的镍)和镍铁,采用在两个铸桶(叫做“跳转混合器”)间倒来倒去的方法进行混合。同硅铁的反应是放热的,所以可防止温度在混合时下降得过多。每操作一次可生产出400kg镍铁,因而在2500kV.A的电炉中要定期装入4000kg精矿用的炉料。
粗镍铁含磷达0.4%,这些磷可在电弧炉中,采用氧化钙含量很高的渣,用铁矿石氧化成P2O5后除掉。液态镍铁用硅铁脱氧后铸成13kg重的锭,其大致成分如下,Ni48%,S0.005%,P0.01%,C0.02%,Cr0.02%,Si0.9%,Co0.5%,Cu0.1%,其余为铁。
Ⅷ 什么是高冰镍
用于生产电解镍、氧化镍、镍铁、含镍合金及各种镍盐,特殊处理也可直接用于炼钢
Ⅸ 镍铁多少钱一吨
截止时间2020年6月,镍铁价格在3100-4500元/吨。
因为受到市场的影响不同的地方和时间段价格会有不同,镍铁价格在3100-4500元/吨。
2020年1-4月中国镍铁产量逐月递减。分别来看:2月恰逢传统春节,镍铁产量出现明显下滑,符合市场预期;3月春节过后,由于国内公共卫生安全事件处于相对紧张时期,下游及终端企业复产复工进程较往年缓慢,整体需求表现低迷,同时在印尼镍铁回流量对国内市场冲击之下,镍铁价格持续下行,一定程度影响镍铁企业生产及销售积极性;
4月下游不锈钢行情不佳,钢厂对原料镍铁采购需求偏弱,压价意愿明显,而镍铁企业由于海外镍矿进口渠道受阻,原料镍矿库存处于相对低位,部分镍铁厂通过减产检修等方式延长原料使用时间,综合多因素作用之下,镍铁产量延续下行通道。
(9)镍铁高冰镍价格扩展阅读
注意事项
镍铁一般按照品位即镍含量进行分类,国内比较流行的分类方法是根据冶炼的设备将镍铁分为高炉镍铁和电炉镍铁,其中高炉镍铁品味一般较低,大多含镍8%以下,而电炉镍铁一般含镍8%以上。
镍铁最大的用途为用于不锈钢炉料,作为镍的替代品,一般情况下,200系列不锈钢直接可以用低品位的镍铁,300系列不锈钢则用品位在8%以上的镍铁。
Ⅹ 镍的物理生产方法或流程
冶炼方法:
现代生产镍的方法主要有火法和湿法两种。根据世界上主要两类含镍矿物(含镍的硫化矿和氧化矿)的不同,冶炼处理方法各异。
含镍硫化矿目前主要采用火法处理,通过精矿焙烧反射炉(电炉或鼓风炉)冶炼铜镍硫吹炼镍精矿电解得金属镍。氧化矿主要是含镍红土矿,其品位低,适于湿法处理;主要方法有氨浸法和硫酸法两种。氧化矿的火法处理是镍铁法。
工艺操作:
硫化镍精矿的火法冶炼
硫化镍精矿的火法冶炼流程如图29-2所示。其主要工艺特点如下:
(1)熔炼。镍精矿经干燥脱硫后即送电炉(或鼓风炉)熔炼,目的是使铜镍的氧化物转变为硫化物,产出低冰镍(铜镍锍),同时脉石造渣。所得到的低冰镍中,镍和铜的总含量为8%-25%(一般为13%-17%),含硫量为25%。
(2)低冰镍的吹炼。吹炼的目的是为了除去铁和一部分硫,得到含铜和镍70%-75%的高冰镍(镍高硫),而不是金属镍。转炉熔炼温度高于1230℃,由于低冰镍品位低,一般吹炼时间较长。
(3)磨浮。高冰镍细磨、破碎后,用浮选和磁选分离,得到含镍67%-68%的镍精矿,同时选出铜精矿和铜镍合金分别回收铜和铂族金属。镍精矿经反射炉熔化得到硫化镍,再送电解精炼或经电炉(或反射炉)还原熔炼得粗镍再电解精炼。
(4)电解精炼。粗镍中除含铜、钻外,还含有金、银和铂族元素,需电解精炼回收。与铜电解不同的是这里采用隔膜电解槽。用粗镍做阳极,阴极为镍始极片,电解液用硫酸盐溶液硫酸盐和氯化盐混合溶液。通电后,阴极析出镍,铂族元素进入阳极泥中,另行回收。产品电镍纯度为99.85%-99.99%。
用火冶法处理氧化镍制取镍铁和金属镍
硅酸氧化矿可以用火冶法熔炼,经还原、熔化和精炼得到镍。还原时要争取使氧化镍完全变为金属镍。熔化时流言蜚语镍铁将同较轻的渣分开。镍铁的含镍量取决于部分还原过程的选择能力。采用焦炭作还原剂,也可采用硅铁作还原剂。为了除去粗镍铁中的杂质碳、硫、磷和铬,必须进行精炼。
在电炉中用碳直接部分还原炼制镍铁
在矿热炉中采用碳热法将矿石还原成镍铁,随后进行精炼。