紅土鎳礦資源現(xiàn)狀(完整版)
【正文】 耗低。鎳作為一種重要的戰(zhàn)略金屬，具有良好的機械強度、延展性和化學穩(wěn)定性，是工業(yè)和發(fā)展人類現(xiàn)代文明不可或缺的金屬，在國民經(jīng)濟發(fā)展中具有極其重要的地位［４］。部分氧化鎳礦是由硫化鎳礦巖體風化浸淋蝕變富集而成，鎳主要以鎳褐鐵礦（很少結(jié)晶或不結(jié)晶的氧化鐵）形式存在。關(guān)鍵詞 紅土鎳礦 鎳鐵 鎳锍 浸出在自然界中，鎳主要以硫化鎳礦和氧化鎳礦狀態(tài)存在。自２０世紀８０年代中期以來，鎳的使用范圍廣泛，不銹鋼一直是鎳消耗的主要推動力［１］。表１ 鎳在各種巖石中的平均含量％巖石名稱Ｎｉ ＭｇＯ＋Ｆｅ２Ｏ３ ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３橄欖石０．２ ４３．３ ４５．９輝長石０．００１６ １６．６ ６６．６閃長巖０．００４ １１．７ ７３．４花崗巖０．０００２ ４．４ ７８．７ 世界陸地查明含鎳品位在１％左右的資源量為１．３億ｔ，其中６０％屬于紅土型鎳礦床，共、伴生礦產(chǎn)主要是鐵和鈷，主要分布在赤道附近的古巴、新喀里多尼亞、印度尼西亞、菲律賓、巴西、哥倫比亞和多米尼加等國；４０％屬于巖漿型銅鎳硫化物礦床，共伴生礦產(chǎn)主要有銅、鈷、金、銀及鉑族元素，主要分布在加拿大、俄羅斯、澳大利亞、中國、南非、津巴布韋和博茨瓦納等國。表２ 具有工業(yè)價值的鎳礦物及其化學式礦物組成化 學 式鎳黃鐵礦（Ｆ，Ｎｉ）９Ｓ８含鎳磁黃鐵礦（Ｎｉ，Ｆｅ）７Ｓ８針硫鎳礦ＮｉＳ紫硫鎳鐵礦（Ｆｅ，Ｎｉ）２Ｓ４輝鐵鎳礦３ＮｉＳ可以預期，世界未來鎳產(chǎn)量的增加將主要來源于紅土型鎳礦資源的開發(fā)［９１１］。其余來自紅土鎳礦。從紅土鎳礦的資源特點來看，世界鎳工業(yè)的發(fā)展資源開發(fā)重心將逐漸從硫化鎳礦轉(zhuǎn)移到紅土鎳礦的利用。表７ 紅土鎳礦的分布、組成與提取技術(shù)礦 層化學成分Ｎｉ Ｃｏ Ｆｅ Ｃｒ２Ｏ３ ＭｇＯ 特 點提取工藝褐鐵礦層０．８～１．５ ０．１～０．２ ４０～５０ ２～５ ０．５～５ 高鐵低鎂濕法過渡層１．５～１．８ ０．０２～０．１ ２５～４０ １～２ ５～１５ 濕法／火法腐殖土層１．８～３ ０．０２～０．１ １０～２５ １～２ １５～３５ 低鐵高鎂火法該工藝適合于低鐵高鎳型紅土鎳礦，得到的鎳鐵產(chǎn)品鎳品位一般為１０％ ～１５％，鐵品位為６０％ ～８０％，鎳的回收率大于９０％。鼓風爐冶煉是最早的煉鎳方法之一，對環(huán)境不友好，礦石適應(yīng)性差，對鎂含量有較嚴格的要求，另外不能處理粉礦，對入爐爐料也有嚴格的限制。③熔煉步驟?？晒┻x擇的硫化劑有黃鐵礦（ＦｅＳ２）、石膏（ＣａＳＯ４而含氧化鎂低的礦石可采用硫酸浸出，為加速整個溶解過程，浸出作業(yè)通常在高溫高壓下進行。３２２ 高壓酸浸工藝高壓酸浸法（ＰＡＬ）是用硫酸選擇性浸出氧化鎳礦中的鎳和鈷，包括礦漿制備、浸出和鎳鈷回收３道工序。３．３ 火法濕法結(jié)合工藝用火法濕法相結(jié)合的工藝處理氧化鎳的工廠，目前世界上只有日本冶金公司的大江山冶煉廠。俄羅斯的研究人員對烏拉爾氧化鎳礦采用離析焙燒進行浮選或磁選等方面的試驗研究后認為，它是目前唯一能降低成本、節(jié)約能源和增加鎳產(chǎn)量的方法，適合于處理任何類型的氧化鎳礦［１９］。已知微生物的生物活性能使金屬從低品位礦石中有效溶解出來，而有機體的生物浸出效率與其生長速率有關(guān)。雖然這些研究都在實驗室取得了一定的效果，但由于工業(yè)設(shè)備及生產(chǎn)規(guī)模等因素的影響，目前還都沒能夠進行工業(yè)化試驗。氯化離析是指在礦石中加入一定量的碳質(zhì)還原劑（煤或焦炭）和氯化劑（氯化鈉或氯化鈣），在中性或弱還原性的氣氛中加熱，使有價金屬從礦石中氯化揮發(fā)，并同時在炭粒表面還原成為金屬顆粒的過程。該工藝的最大特點是生產(chǎn)成本低，能耗中的８５％能源由煤提供，每噸礦耗煤１６０～１８０ｋｇ。在溫度２３２～２６８Ｋ時，鎳和鈷的浸出率在９５％以上，而鐵的浸出率很低［１８］。３．２．１ 還原焙燒—氨浸工藝還原焙燒—氨浸工藝（ＲＲＡＬ）是由Ｃａｒｏｎ教授發(fā)明的［１７］，因此又稱Ｃａｒｏｎ流程。目前國內(nèi)朝陽昊天集團采用該工藝生產(chǎn)低鎳锍，獲得的低鎳锍產(chǎn)品鎳品位為５％ ～８％，鎳金屬回收率大于９０％。該工藝能夠以較低的成本高效率地制備出高鎳含量的鎳鐵產(chǎn)品，
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