隨著硫化鎳礦的日益枯竭,開發(fā)利用紅土鎳礦越來(lái)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(duì)含鎳0.82%,含鐵9.67%的硅鎂型紅土鎳礦進(jìn)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(shí)間、氫氣濃度等因素對(duì)鎳、鐵金屬化率的影響。結(jié)果表明:用氫氣作為還原劑時(shí),在還原溫度為600℃、還原時(shí)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(dá)到88%和46%。當(dāng)?shù)V物粒度小于380 μm時(shí),礦物粒徑對(duì)鎳、鐵金屬化率的影響并不明顯;用甲烷作為還原劑時(shí),在還原溫度為700℃,反應(yīng)時(shí)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(dá)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(jià)氧化物,并且在還原過(guò)程中無(wú)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(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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?jī)?nèi)容及意義
        1.7.1 課題研究意義
        1.7.2 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)原料、設(shè)備與研究方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料和設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.2 實(shí)驗(yàn)研究方法及流程
        2.2.1 氣體還原實(shí)驗(yàn)方法及步驟
        2.2.2 熱重實(shí)驗(yàn)方法及步驟
        2.2.3 主要評(píng)價(jià)指標(biāo)
        2.2.4 分析檢測(cè)
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(duì)鎳、鐵金屬化率的影響
        3.3.2 氫氣濃度對(duì)鎳、鐵金屬化率的影響
        3.3.3 還原時(shí)間對(duì)鎳、鐵金屬化率的影響
        3.3.4 礦物粒度對(duì)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(duì)鎳、鐵金屬化率的影響
        4.3.2 還原時(shí)間對(duì)鎳、鐵金屬化率的影響
        4.3.3 甲烷濃度對(duì)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(dòng)力學(xué)研究
    5.0 引言
    5.1 非等溫還原實(shí)驗(yàn)
    5.2 等溫還原實(shí)驗(yàn)
    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(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]低品位紅土鎳礦選擇性還原—磁選富集鎳的工藝及機(jī)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(jī)理研究[D]. 饒明軍.中南大學(xué) 2010



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