隨著硫化鎳礦的日益枯竭,開發(fā)利用紅土鎳礦越來越受到人們的重視。本文介紹了全球鎳資源和紅土鎳礦資源開發(fā)利用的現(xiàn)狀。以減小環(huán)境污染、提高鎳、鐵金屬化率為目的,對含鎳0.82%,含鐵9.67%的硅鎂型紅土鎳礦進行氣體還原,研究結(jié)果為硅鎂型紅土鎳礦工業(yè)化應(yīng)用提供理論依據(jù)。首先,開展了氫氣和甲烷低溫還原硅鎂型紅土鎳礦的研究,考察了還原溫度、還原時間、氫氣濃度等因素對鎳、鐵金屬化率的影響。結(jié)果表明:用氫氣作為還原劑時,在還原溫度為600℃、還原時間為90 min及氫氣濃度為60 vol.%的條件下,紅土鎳礦中鎳、鐵金屬化率分別達到88%和46%。當(dāng)?shù)V物粒度小于380 μm時,礦物粒徑對鎳、鐵金屬化率的影響并不明顯;用甲烷作為還原劑時,在還原溫度為700℃,反應(yīng)時間為60 min,甲烷濃度為20vol.%的條件下,獲得的還原產(chǎn)物中鎳、鐵的金屬化率分別達到為91.17%和23.67%。經(jīng)氣基低溫還原,礦物中的氧化鎳幾乎完全還原,部分氧化鐵被還原為金屬鐵與鎳形成了鎳鐵合金,大部分的氧化鐵被還原為鐵的低價氧化物,并且在還原過程中無定型含鎂硅酸鹽重結(jié)晶生成的鎂橄欖石相（Mg2Si04）阻礙了鎳、鐵的還原。在... 

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鎳的性質(zhì)及用途
        1.2.1 鎳的性質(zhì)
        1.2.2 鎳的用途
    1.3 鎳資源概況
    1.4 紅土鎳礦資源概況及其利用現(xiàn)狀
        1.4.1 紅土鎳礦資源概況
        1.4.2 紅土鎳礦的利用現(xiàn)狀
    1.5 紅土鎳礦處理工藝
        1.5.1 火法工藝
        1.5.2 濕法工藝
        1.5.3 火濕結(jié)合工藝
        1.5.4 其他處理工藝
    1.6 氣基低溫還原紅土鎳礦研究現(xiàn)狀
    1.7 本論文的主要研究內(nèi)容及意義
        1.7.1 課題研究意義
        1.7.2 主要研究內(nèi)容
第二章 實驗原料、設(shè)備與研究方法
    2.1 實驗原料和設(shè)備
        2.1.1 實驗原料
        2.1.2 實驗設(shè)備
    2.2 實驗研究方法及流程
        2.2.1 氣體還原實驗方法及步驟
        2.2.2 熱重實驗方法及步驟
        2.2.3 主要評價指標
        2.2.4 分析檢測
第三章 硅鎂型紅土鎳礦氫氣固相還原的研究
    3.1 引言
    3.2 氫氣還原熱力學(xué)基礎(chǔ)
    3.3 紅土鎳礦氫氣還原研究
        3.3.1 還原溫度對鎳、鐵金屬化率的影響
        3.3.2 氫氣濃度對鎳、鐵金屬化率的影響
        3.3.3 還原時間對鎳、鐵金屬化率的影響
        3.3.4 礦物粒度對鎳、鐵金屬化率的影響
        3.3.5 最優(yōu)條件下焙砂SEM分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 硅鎂型紅土鎳礦甲烷固相還原的研究
    4.1 引言
    4.2 甲烷還原熱力學(xué)基礎(chǔ)
    4.3 紅土鎳礦甲烷還原研究
        4.3.1 還原溫度對鎳、鐵金屬化率的影響
        4.3.2 還原時間對鎳、鐵金屬化率的影響
        4.3.3 甲烷濃度對鎳、鐵金屬化率的影響
        4.3.4 最優(yōu)條件下焙砂SEM分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 硅鎂型紅土鎳礦一氧化碳還原動力學(xué)研究
    5.0 引言
    5.1 非等溫還原實驗
    5.2 等溫還原實驗
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]國內(nèi)外鎳資源開發(fā)現(xiàn)狀分析[J]. 羅雅虹.  技術(shù)與市場. 2015(12)
[2]Generation process of FeS and its inhibition mechanism on iron mineral reduction in selective direct reduction of laterite nickel ore[J]. Zhi-guo Liu,Ti-chang Sun,Xiao-ping Wang,En-xia Gao.  International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2015(09)
[3]中國鎳礦資源現(xiàn)狀及技術(shù)進展[J]. 路長遠,魯雄剛,鄒星禮,程紅偉,許茜.  自然雜志. 2015(04)
[4]紅土鎳礦冶煉鎳硬鑄鐵試驗[J]. 戴傳智,韋江林,劉澤,陸遙遙.  鐵合金. 2015(05)
[5]氮氣氣氛中鎂質(zhì)氧化鎳礦不同溫度下焙燒后礦相轉(zhuǎn)變[J]. 李謙,李博,魏永剛,周世偉,王華.  稀有金屬. 2016(05)
[6]紅土鎳礦焙燒過程中的礦相轉(zhuǎn)變及其對氣體還原的影響[J]. 徐玉棱,郭曙強,卞玉洋,陳松,丁偉中,談定生.  上海大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(06)
[7]紅土鎳礦冶金綜述[J]. 李金輝,李洋洋,鄭順,熊道陵,陳顥,張云芳.  有色金屬科學(xué)與工程. 2015(01)
[8]紅土鎳礦冶煉工藝研究現(xiàn)狀及進展[J]. 李小明,白濤濤,趙俊學(xué),李文鋒,李志國,崔雅茹.  材料導(dǎo)報. 2014(05)
[9]硫化鎳礦廢石和尾礦中重金屬排放特征與防治對策[J]. 王芳,黃羽飛,張望,郭泉,趙志龍.  有色金屬工程. 2014(01)
[10]銅鎳硫化礦選礦技術(shù)進展[J]. 羅仙平,馮博,周賀鵬,李建偉,姜學(xué)瑞.  有色金屬(選礦部分). 2013(S1)

博士論文
[1]低品位鎳紅土礦濕法冶金提取基礎(chǔ)理論及工藝研究[D]. 李棟.中南大學(xué) 2011
[2]低品位鎳紅土礦硫酸浸出及浸出渣綜合利用理論及工藝研究[D]. 石文堂.中南大學(xué) 2011
[3]金川高鎂型低品位硫化鎳礦生物浸出的應(yīng)用基礎(chǔ)與技術(shù)研究[D]. 甄世杰.中南大學(xué) 2010

碩士論文
[1]硫酸鈉對紅土鎳礦在氫氣和甲烷氣氛下的還原性研究[D]. 盧杰.太原理工大學(xué) 2013
[2]紅土鎳礦氯化離析過程研究[D]. 張璉鑫.中南大學(xué) 2011
[3]低品位紅土鎳礦選擇性還原—磁選富集鎳的工藝及機理研究[D]. 崔瑜.中南大學(xué) 2011
[4]紅土鎳礦制取鎳鐵合金原料的新工藝及機理研究[D]. 饒明軍.中南大學(xué) 2010



本文編號：3681826