本文關(guān)鍵詞：鎂質(zhì)貧鎳氧化礦煤基還原—磁選工藝中氯化鈉促進(jìn)劑的作用行為

  更多相關(guān)文章： 鎂質(zhì)貧鎳氧化礦 氯化鈉 還原焙燒 磁選 鎳鐵

【摘要】：近年來,隨著鎳資源的持續(xù)開發(fā),其開發(fā)重點(diǎn)正由硫化鎳礦向紅土鎳礦資源轉(zhuǎn)移,且資源開采的特點(diǎn)趨于低品位化。我國云南地區(qū)鎳氧化礦具有鎳品位低、硅鎂含量高等特點(diǎn),屬于典型的腐殖土型低品位紅土鎳礦；獨(dú)特的礦物成分以及復(fù)雜的礦相結(jié)構(gòu),導(dǎo)致該礦石不適合于目前主要處理紅土鎳礦的工藝方法,即RKEF、Caron等經(jīng)典工藝流程。本文以鎂質(zhì)貧鎳氧化礦為實(shí)驗(yàn)原料,開展了煤基還原-磁選鎳鐵工藝的研究,研究結(jié)果為鎂質(zhì)貧鎳氧化礦的短流程、低成本開發(fā)利用提供理論參考。本文首先采用化學(xué)分析、X射線衍射、低溫液氮吸附等一系列分析方法,對(duì)原礦石的成分、物相、孔隙結(jié)構(gòu)以及在程序升溫過程中的變化做了詳細(xì)的研究,確定了礦石中鎳的分布特點(diǎn)及規(guī)律,結(jié)果顯示：81.49%的鎳以類質(zhì)同象形式均勻分布于硅酸鹽中,礦石中以含結(jié)晶水的利蛇紋石為主要物相。其次采用氯化鈉作為還原焙燒過程中的促進(jìn)劑,對(duì)氯化還原焙燒過程中各個(gè)實(shí)驗(yàn)參數(shù),如焙燒溫度、時(shí)間、氯化鈉及無煙煤的用量等,進(jìn)行了系統(tǒng)研究,以獲得該工藝處理鎂質(zhì)貧鎳氧化礦的最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件。研究發(fā)現(xiàn),添加10%氯化鈉和8%無煙煤,在1200℃下焙燒20 min,隨后經(jīng)過磁選(150 mT)富集,可以從含鎳0.82%、鐵9.67%的原礦中富集得到含鎳、鐵品位分別為7.09%,67.90%,對(duì)應(yīng)回收率分別為98.31%,72.08%的鎳鐵精礦。最后,根據(jù)SEM分析結(jié)果顯示,在添加氯化鈉條件下,焙砂中的鎳鐵合金顆粒分布及大小發(fā)生了明顯的變化,設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn),研究氯化鈉在還原焙燒過程中促進(jìn)礦石還原的作用機(jī)理。研究表明,氯化鈉主要可以通過三種作用途徑促進(jìn)礦石氯化還原：(1)氯化鈉高溫水解產(chǎn)生氯化氫氣體,后者直接氯化金屬氧化物,隨后金屬氯化物離析生成金屬；(2)氯化鈉在高溫(802℃)條件下與金屬氧化物發(fā)生交互反應(yīng),產(chǎn)生金屬氯化物；(3)氯化鈉破壞鎂橄欖石結(jié)構(gòu),使其與鎳氧化物、鐵氧化物分離,使游離態(tài)的鎳、鐵氧化物反應(yīng)生成鐵酸鎳尖晶石,并在還原氣氛下產(chǎn)生鎳鐵顆粒,促進(jìn)了鎳鐵的聚集。
【關(guān)鍵詞】：鎂質(zhì)貧鎳氧化礦 氯化鈉 還原焙燒 磁選 鎳鐵
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD924;TF815
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-23
• 引言11
• 1.1 鎳的主要性質(zhì)11
• 1.2 鎳的主要用途11-12
• 1.3 鎳的資源分布12-14
• 1.3.1 世界鎳資源分布12-13
• 1.3.2 中國鎳資源分布13-14
• 1.4 銅鎳硫化礦處理工藝14-15
• 1.4.1 火法冶煉工藝14-15
• 1.4.2 濕法冶煉工藝15
• 1.5 紅土鎳礦處理工藝15-20
• 1.5.1 火法冶煉工藝16-17
• 1.5.2 濕法冶煉工藝17-18
• 1.5.3 紅土鎳礦的其他處理工藝18-20
• 1.6 添加劑強(qiáng)化紅土鎳礦還原焙燒20-21
• 1.7 課題研究目的及意義21-23
• 第二章 實(shí)驗(yàn)原料、設(shè)備及研究方法23-31
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原料23-27
• 2.1.1 鎂質(zhì)貧鎳氧化礦23-27
• 2.1.2 還原劑及添加劑27
• 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備27-28
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備27-28
• 2.2.2 分析儀器信息28
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法及流程28-31
• 2.3.1 還原焙燒-磁選實(shí)驗(yàn)步驟28-29
• 2.3.2 主要評(píng)價(jià)指標(biāo)29
• 2.3.3 分析檢測(cè)29-31
• 第三章 還原焙燒-磁選實(shí)驗(yàn)研究31-49
• 3.1 熱力學(xué)分析31-33
• 3.2 氯化鈉強(qiáng)化礦石還原-磁選研究33-41
• 3.2.1 焙燒溫度的影響33-34
• 3.2.2 焙燒時(shí)間的影響34-36
• 3.2.3 添加劑量的影響36-37
• 3.2.4 還原劑用量的影響37-38
• 3.2.5 精礦與尾礦的XRD及SEM分析38-40
• 3.2.6 焙砂粒度的影響40-41
• 3.3 還原焙砂的物相及形貌分析41-46
• 3.3.1 焙砂XRD分析41-42
• 3.3.2 焙砂SEM分析42-46
• 3.4 小結(jié)46-49
• 第四章 氯化鈉還原焙燒過程的作用機(jī)理研究49-63
• 4.1 干燥溫度對(duì)礦石中鎳、鐵還原的影響49-51
• 4.2 氯化鈉在礦石中的氯化行為51-53
• 4.3 氯化鈉對(duì)礦石焙燒過程相變的影響53-57
• 4.3.1 氯化鈉作用下礦石TG/DSC分析53-54
• 4.3.2 礦石在升溫過程中的相轉(zhuǎn)變54-55
• 4.3.3 礦石在氯化鈉作用下的礦相轉(zhuǎn)變55-57
• 4.4 氯化鈉作用下焙砂的SEM分析57-59
• 4.5 氯化還原焙燒后礦石物相及形貌分析59-62
• 4.6 小結(jié)62-63
• 第五章 結(jié)論與展望63-65
• 5.1 結(jié)論63-64
• 5.2 展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-71
• 致謝71-73
• 附錄73

【相似文獻(xiàn)】

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