⑴ 镍的冶炼镍的生产方法分为什么
镍的冶炼镍的生产方法分为什么
1.一种火法提取镍的生产方法,它依次按以下步骤进行: (1)废料整备:整备含镍废料待用, (2)称量混料:按规定的原料重量配比,分别计量称取物料混配成混合料,其特征在于:在上述废料整备的步骤中所说的含镍废料是含镍废催化剂,或含镍废脱硫剂,或将含镍废催化剂和含镍废脱硫剂经过湿法提取钒、钼后排弃的含镍残渣,在上述称量混料的步骤中所说的规定的原料重量配比为:含镍废料1份,还原剂:焦炭或硅铁0.01∽0.25份,熔剂:石灰或硅石0.10∽0.50份, (3)还原熔炼:将混配成的混合料送入冶炼炉内进行还原熔炼反应,控制还原熔炼温度为1000∽1600℃、还原熔炼时间为0.5∽3小时,排弃初级镍铁渣后制得含镍中间合金液, (4)氧化精炼:在排弃初级镍铁渣后制得含镍中间合金液的冶炼炉内按如下重量配比称取物料加入冶炼炉内:含镍中间合金1份,熔剂:石灰0.2∽3.5份,铁矿石0.01∽0.30份,吹入氧气进行氧化精炼,控制氧化精炼温度为1000∽1700℃、氧化精炼时间为1∽4小时,倾渣后即制得精炼的镍铁合金液, (5)镍铁合金产品:将氧化精炼制得的镍铁合金液进行浇铸,冷却脱模后即制得精炼合格的镍铁合金产品。
⑵ 谁能介绍一下镍矿提炼成镍的过程
用红土镍矿提取镍金属有两种主要工艺,即湿法冶炼(电解法)和火法冶炼,火法冶炼又分(电炉法),(高炉法)。
湿法冶炼:一般红土镍矿含Ni在0.8~3.0%之间,含Co在0.02~0.3%之间,湿法冶炼仅提取其中的Ni和Co,其余近97%部分包含含量较高的Fe(占总量的10~45%%)和少量的Cr全部作为固体废弃物废弃,需建专门场地堆集;湿法冶炼采用液态酸或氨作为Ni、Co的浸出剂,使用后除部分回收利用外,其余均以液态经处理后排放江河或汇入废液潭;湿法冶炼中还会产生大量的CO2气体排放。由于生产中产生的固体、液体、气体废弃物不能被循环利用,从而对环境造成极大危害,属三废全排放。好象在我国已经放弃这种冶炼方式了!
火法冶炼:无论是电炉还是高炉,生产中产生的固体炉渣因已经高温煅烧,经干燥研磨即成为低强度的水泥,是水泥生产厂家生产标准水泥时最佳的填充剂,也是砖瓦厂生产砖瓦的优质原料,可100%得到循环使用;另外,高炉生产中使用的冷却水,可建封闭冷却水池循环使用;高炉冲渣水也可沉淀后循环使用。因此火法冶炼产生的固体、液体废弃物几乎全部得到循环回收利用,在三废中彻底解决了二废,因此是我国镍金属提炼工业发展的方向。但无论是电炉还是高炉,对生产中产生的CO2排放尚没有彻底解决的办法,国际上也没有解决此难题的报导。由于红土镍矿与一般铁矿相比硫含量较低,因此生产中SO2排放较一般生铁冶炼大大减少,但火法冶炼中对煤气的回收利用,对粉尘的回收利用则是重点。其中电炉占地面积小,较易处理;高炉则相对工程与投资量较大。
镍矿的烘干。镍矿要在850~1000℃之间将水分烘干至含结晶水3%以下。方法一是在回转窑内将水分烘干;方法二是堆积法,将镍矿与一定比例的助燃剂均匀混和后,将其在引火物上堆积成一定几何形状的锥体,点燃引火物,吹风助燃将煤矿烘干或烧结。
镍矿的烧结。用回转窑烘干后的粉镍矿,团球造粒,在回转窑中停留40~60 min,炉料中60%~90%铁的氧化物变为氧化亚铁,少量(0~10%)还原成金属;0~40%,的镍被还原成金属镍。
矿石中的吸附水和结晶水约为30%~35%,其中含结晶水15%~20%。中钢吉铁曾在5 MVA电炉上使用未被烘干处理的镍矿生产粗镍合金,但由于镍矿中含有大量水分,不仅耗电多,而且结晶水分解导致炉料经常翻渣,炉温偏低,渣铁的流动性极差,出铁困难,影响经济技术指标,阻碍正常的生产秩序,因此,镍矿必须进行烘干或烧结处理。
我也是个半吊子,不是很了解。希望有同行能够请教下!
你要这东西是做什么的呀?
我是做贸易的,我们都是自己慢慢摸索的,不是很专业!
⑶ 红土镍矿冶炼工艺技术的红土镍矿提取工艺
用红土镍矿提取镍金属有三种主要工艺,即湿法冶炼(电解法),火法冶炼(电炉法),火法冶炼(高炉法)。
目前我国新设工业项目已实行环保评估一票否决制度,因此首先从环保与循环经济方面进行比较: 无论是电炉还是高炉,生产中产生的固体炉渣因已经高温煅烧,经干燥研磨即成为低强度的水泥,是水泥生产厂家生产标准水泥时最佳的填充剂,也是砖瓦厂生产砖瓦的优质原料,可100%得到循环使用;另外,高炉生产中使用的冷却水,可建封闭冷却水池循环使用;高炉冲渣水也可沉淀后循环使用。因此火法冶炼产生的固体、液体废弃物几乎全部得到循环回收利用,在三废中彻底解决了二废,因此是我国镍金属提炼工业发展的方向。但无论是电炉还是高炉,对生产中产生的CO2排放尚没有彻底解决的办法,国际上也没有解决此难题的报导。由于红土镍矿与一般铁矿相比硫含量较低,因此生产中SO2排放较一般生铁冶炼大大减少,但火法冶炼中对煤气的回收利用,对粉尘的回收利用则是重点。其中电炉占地面积小,较易处理;高炉则相对工程与投资量较大。我们应密切结合我国的实际,加速研究、制定整套火法冶炼镍铁的符合环保生产和循环经济需要的设备、标准和工艺是当务之急。
电炉冶炼
主要以电为主要能源。一般人都认为电能清洁、方便,冶炼时不排放CO2,符合环保。我们应了解,如果所用的电是核电、风电、太阳能电,这观点当然不错。但事实是我国电炉冶炼绝大部分使用煤电,发电过程中产生大量CO2与废气,煤燃烧经锅炉将水变成高温、高压蒸汽以气体能带动气轮机转动形成机械能,汽轮机的机械能再带动发电机转动形成电能。能量的形式每转换一次,效率就降低一次;加之电能远距离输送的损耗,因此经层层损耗,电能至用户电炉时每消耗一度电发出的热量远低于将发这一度电的煤炭直接投入高炉产生的热量。因为投入高炉的焦炭是直接燃烧不经能量转换而效率高。由于用电能和电炉冶炼同高炉相比必须达到同样的温度才能出铁水,因此用电能与电炉冶炼耗电转化为电煤的用量将高于用高炉用焦炭的用量,推而论之,用电能经电炉冶炼排放CO2总量将超过高炉冶炼。其次,高炉冶炼时以焦炭为能源,而将煤炼成焦炭过程可从煤中提取几百种化工原料,公认是最经济合理综合利用煤资源的有效途径。最后,电力生产投资大,焦炭生产投入少。因此,高炉生产镍铁比电炉生产在能源消耗与环保上更胜一筹。
从不同工艺的产品质量、价格与市场需求比较,湿法冶炼:能分别提炼出含量99.9%的镍和钴金属,这是湿法冶炼最大的优势。其产品纯镍是电镀、电池、化工催化设备与特种不锈钢特钢的主要原料;纯钴是耐高强、高温、高耐磨特钢的主要原料。
湿法冶炼在我国历史比较长,占我国镍金属产量比例较高。但纯镍的年产量已远超过以上用途的年市场需求量。因此,目前相当大部分被转用于300系列含镍不锈钢的冶炼。这真是高射炮打蚊子,有大材小用之嫌。由于湿法冶炼生产工艺投资大,周期长,工艺复杂,成本较高而售价较高,使不锈钢与特钢生产企业对其是又爱又恨。爱其纯度高,使用方便,产品质量有保证;恨其价格太高,使产品成本上升盈利降低,减少市场竞争能力,但这种状态一时尚难以改变。
火法冶炼的电炉工艺:
能提炼出含镍10~25%,含少量钴与铬的镍铁,可以代替纯镍成为冶炼300系列不锈钢的镍原料。因其以电作为主要热能(一般需消耗7000~8000度电生产一吨镍铁),它不像高炉用焦炭作为热源同时也把焦炭中的磷带入产品中,因此电炉产的镍铁磷含量应比高炉低,对缩短冶炼不锈钢时间有利,因此广受市场欢迎。但美中不足的是,我国电力供应持续紧张,我国对高耗电行业管制很严,而且生产企业所在地区一旦用电紧张,首当其冲是断用电大户电炉的电,使生产不正常。其次,电炉炼镍铁产量较低,单台2.5万KW的电炉,每年产含镍14%的镍铁为2.5万吨左右,远远不能满足近几年我国不锈钢产业井喷式发展对镍金属的大量需求;最后要说明,电炉冶炼含镍15~25%,甚至更高含镍量的镍铁并不是通过提高入炉镍矿的镍含量来实现,相反是通过减少镍矿中铁的还原来实现,这样大量的未经还原的氧化铁以炉渣排出(有时炉渣中铁的含量竟高达20%以上),炉渣又被运到水泥厂做水泥或制砖厂做砖瓦。考虑到目前含铁量65%的进口铁矿市场价已达到一千几百元一吨,大量的含铁炉渣去做水泥或砖瓦实在是对资源的极大浪费。
电炉工艺生产的镍铁销售价以含镍量计,在市场纯镍价基础上打一定折扣,其余铁、钴、铬奉送不计价,冶炼300系列不锈钢相比用纯镍冶炼,每吨可下降成本3000~4000元。
火法冶炼高炉法:
能冶炼出含镍1.5~10%并含少量铁与铬的镍铁,可以成为冶炼含镍不锈钢的基础原料。由于矿价与海运费高和镍铁销售仅以含镍量计价的原因,除非客户特别要求并给于升价,一般含镍4%以下的镍铁已很少有厂家冶炼,市场上最受欢迎的是含镍10%,含磷≤0.035%的镍铁,不锈钢厂家只需要加入一定量铬铁即可冶炼成300系列的产品(低于镍含量10%的镍铁去冶炼300系列不锈钢还需加入一定量的纯镍或电炉产高镍镍铁作调节)。因技术、矿的成分等原因,目前能生产以上成分的高炉不多。高炉冶炼镍铁的最大特点是产量高。一座208m3高炉年产量可达到4万吨以上,由于需加入铬铁与高镍铁,6座这样的高炉可满足一家年产30万吨304不锈钢厂的基本镍与铁需求。
不锈钢冶炼脱磷最难,高炉镍铁控制磷含量达到0.035%以下是关键。目前本公司已基本掌控了高炉内脱磷技术,我们的产品甚至比一些电炉冶炼厂家的产品镍更高,磷更低。由于产量比较高,镍含量一般比电炉冶炼低,销售计价方式同电炉镍铁,但折扣系数更大些,每个镍略低于电炉镍价。综上所述,以高炉镍铁为基本原料,以电炉镍铁为调节原料,是组成300系列不锈钢原料的成本最低,供应量最有保障的最佳组合,是今后发展的方向。
高炉能炼生铁,也能炼镍铁。镍铁和生铁虽一字之差,却分属于铁合金与普铁二个行业,其所用矿成分、配方及冶炼工艺等有相当大的区别,将冶炼生铁的一套观念生搬硬套到镍铁冶炼上去是绝对错误的。
镍铁和生铁矿的金属含量有天壤之别:高炉冶炼生铁如用进口含铁65%矿,出一吨铁产几百公斤的渣;如炼含镍7%的镍铁,一般需要消耗含镍1.5%、含铁20%左右的干矿5吨,湿矿为7.7吨左右,矿总金属含量在21.5%左右,因此出1吨镍铁产4吨炉渣,几乎是生铁冶炼出渣的近十倍。渣口打开与出渣耗时、出渣次数明显增加,工艺等必须作大的调整。
目前盛行炼生铁大高炉是先进生产力,符合环保,小高炉是落后生产力,是污染大户,必须淘汰,并把这一观点生搬硬套到冶炼镍铁上来,其实这是天大的误解。由于炼镍铁出渣是炼生铁的很多倍,因此大型高炉不宜转炼镍铁,因为出渣量实在太大,出渣口开放时间太长,影响炉温,影响生产顺行。从高炉每立方米炉容每天出铁吨数来比较,一般100~200立方米的小高炉出铁系数在3.4,即每立方米每天产铁3.4吨,炉型、炉料和技术如果配合好,还可超过这一系数。相反,近年国内外大量投产的几千立方米高炉,其出铁系数仅在2左右徘徊,原因何在?
原来高炉大小是按炉容来衡量的,而炉容是长宽高的三维立体空间,是以长度单位米的3次方计量的,但高炉以顶部加入烧结矿与焦炭后逐步下降并燃烧,温度逐步上升,直至某一个高度层面温度才达到矿中氧化铁在此温度环境下还原流出铁水,即主要的产铁量主要是由层面面积大小决定的,而层面面积是以长度单位米的2次方计量,在米的数字大于1以后,米的二次方永远小于米的三次方。因此说大高炉一定比小高炉好,在出铁比上却恰恰相反,虽然大高炉上环保设备比较经济,人力成本分摊相对较低,但如果大高炉不装节能环保设备同样是污染大户。
目前国内冶炼镍铁高炉一般均从炼铁高炉改造而来,最大炉容没有超过400m3,生产尚正常,但我们已发现炉容越大,生产越困难,单位容积每天出镍铁量越少的规律。实践是检验真理的唯一标准,科学发展观首先必须建立在科学的客观的在实践基础上的调查研究上,才能保证在实事求是的基础上制定新的政策。因此就高炉冶炼镍铁这一特定项目而言,说大高炉一定比小高炉好,甚至不经调查研究,拍脑袋下达新建镍铁高炉必须达到1000m3以上的标准是典型的反科学的行为,而且已造成十分严重的后果。举个例子:我公司生产的产品以冷的镍铁块运至我国主要的几家不锈钢厂供冶炼300系列不锈钢用。其中一家不锈钢冶炼厂去年因新建的一座几千立方米的高炉即将投产,原有的二座各为700 多立方米的高炉将停炉,希望我公司将其改炼镍铁,本公司表示同意。
我们预计这二座完全符合国家铁合金生产标准的高炉可年生产含镍7%左右的镍铁水25万吨左右,可直接入该厂转炉及AOD炉炼成300系列不锈钢。镍铁水热装热送符合国家大力提倡的节能减排政策,与用冷的镍铁块需用中频炉熔化相比每吨可节省电费300~400元左右,以25万吨计,每年可节省近一亿元以上的电费,相当于每年节约用煤近7万余吨,可减少排放CO220万吨左右。但不久该厂说为完成节能减排指标此二座高炉必须拆除。去年年末,当一家着名报刊头版刊登该厂二座700多立方米高炉被拆除,每年可减少排放多少万吨废气时我只有痛心疾首,几亿元完全有使用价值的国家资产顷刻灰飞烟灭,而每年几十万吨冷的镍铁块仍源源不断的运往该厂加热熔化炼成不锈钢,而这一切均是在节能减排名义下进行的。
⑷ 怎样从不锈钢中提取镍
咨询记录 · 回答于2021-07-18
⑸ 如何从污泥中提炼镍
提炼比较难的,没有找到相关资料
找了一个处理方面的文章,供参考!
电镀污泥是电镀废水处理过程中产生的排放物,其中含有大量的铬、镉、镍、锌等有毒重金属,成分十分复杂。在我国《国家危险废物名录》(环发[1998]89号)所列出的47类危险废物中,电镀污泥占了其中的7大类,是一种典型的危险废物。目前,由于我国电镀行业存在厂点多、规模小、装备水平低及污染治理水平低等诸多问题,大部分电镀污泥仍只是进行简单的土地填埋,甚至随意堆放,对环境造成了严重污染[1]。因此,如何采取有效的技术处理处置电镀污泥,并实现其稳定化、无害化和资源化,一直都是国内外的研究重点。
本文综述了国内外电镀污泥处理技术的研究进展。
1 电镀污泥的固化/稳定化技术
目前,电镀污泥的固化/稳定化研究主要集中在固化块体稳定化过程的机理和微观机制等方面。Roy等[2]以普通硅酸盐水泥作为固化剂,系统地研究了含铜电镀污泥与干扰物质硝酸铜的加入对水泥水化产物长期变化行为的影响,发现硝酸铜与含铜电镀污泥对水泥水化产物的结晶性、孔隙度、重金属的形态及pH等微量化学和微结构特征都有重要的影响,如固化体的pH随硝酸铜添加量的增加而呈明显的下降趋势,孔隙度则随硝酸铜添加量的增加而增大。Asavapisit等[3]研究了水泥、水泥和粉煤灰固化系统对电镀污泥的固化作用,分析了固化体的抗压强度、淋滤特性及微结构等的变化特性,发现电镀污泥能明显降低两系统最终固化块体的抗压强度,原因是覆盖在胶凝材料表面上的电镀污泥抑制了固化系统的水化作用,但粉煤灰的加入不仅能使这种抑制作用最小化,而且还能降低固化体中铬的浸出率,原因可能是粉煤灰部分取代高碱度的水泥后,使混合系统的碱度降到了有利于重金属氢氧化物稳定化的水平。Sophia等[4]认为,单一水泥处理电镀污泥的抗压强度优于水泥和粉煤灰混合系统,但只要水泥与粉煤灰的配比适宜,同样能满足对铬的固化需要。而固化过程中粉煤灰的使用对铜的长期稳定性并无益处[5]。
添加剂的使用能改善电镀污泥的固化效果[6]。在电镀污泥的固化处置中,根据有害物质的性质,加入适当的添加剂,可提高固化效果,降低有害物质的溶出率,节约水泥用量,增加固化块强度。在以水泥为固化剂的固化法中使用的添加剂种类繁多,作用也不同,常见的有活性氧化铝、硅酸钠、硫酸钙、碳酸钠、活性谷壳灰等[6]。
2 电镀污泥的热化学处理技术
热化学处理技术(如焚烧、离子电弧及微波等)是在高温条件下对废物进行分解,使其中的某些剧毒成分毒性降低,实现快速、显着地减容,并对废物的有用成分加以利用。近年来,利用热化学处理技术实现对危险废物电镀污泥的预处理或安全处置正引起人们的重视[7~9]。
目前,有关电镀污泥热化学处理技术的研究,以对在焚烧处理电镀污泥过程中重金属的迁移特性等问题的研究比较突出。Espinosa等[10]对电镀污泥在炉内焚烧过程的热特性及其中重金属的迁移规律进行了研究,发现焚烧能有效富集电镀污泥中的铬,灰渣中铬的残留率高达99%以上,而在焚烧过程中,绝大部分污泥组分以CO2,H2O,SO2等形态散失,因此减容减重效果非常明显,减重可达34%。Barros等[11]利用水泥回转窑对混合焚烧电镀污泥过程进行了研究,分析了添加氯化物(KCl,NaCl等)对电镀污泥中Cr2O3和NiO迁移规律的影响,认为氯化物对Cr2O3和NiO在焚烧灰渣中的残留情况几乎没有任何影响,焚烧过程中Cr2O3和NiO都能被有效地固化在焚烧残渣中。刘刚等[12]利用管式炉模拟焚烧炉研究电镀污泥的热处置特性时,分析了铬、锌、铅、铜等多种重金属的迁移特性,认为焚烧温度在700℃以下时,污泥中的水分、有机质和挥发分就能被很好地去除,且高温能有效抑制污泥中重金属的浸出,但这种抑制对各种重金属的影响各不相同,如镍是不挥发性重金属,在焚烧灰渣中的残留率为100%,铬在灰渣中的残留率也高达97%以上,而锌、铅、铜的析出率则随焚烧温度的升高而有不同程度的增大。
在离子电弧、微波等其他热化学处理研究方面,Ramachandran等[13]用直流等离子电弧在不同气氛下对电镀污泥进行处理,并对处理后的残渣及处理过程中产生的粉末进行了研究,认为此法在实现铜、铬等有价金属回收的同时可将残渣转化成稳定的惰性熔渣。Gan等[14]通过微波辐射对电镀污泥进行了解毒和重金属固化实验,发现微波辐射处理对电镀污泥中重金属离子的固化效果显着,原因可能是在高温干燥与电磁波的共同作用下,有利于重金属离子同双极聚合分子之间发生强烈的相互作用而结合在一起,而经微波处理的电镀污泥具有粒度细、比表面积高、易结团等特性。
此外,热化学处理有利于降低电镀污泥中铬的毒性。Ku等[15]研究了高温热处理电镀污泥过程中铬的毒性价态变化,认为高温热处理能将铬(Ⅵ)转化成铬(Ⅲ),且温度越高转化效果越明显;在经高温处理的电镀污泥中,主要以铬(Ⅲ)为主。Cheng等[16]将电镀污泥与黏土的混合物分别在900℃和1100℃的电炉中热养护4h后,对其中铬的价态进行了分析,发现在经900℃热养护处理的混合物中,铬(Ⅵ)占有绝对优势,而经1100℃热养护处理的混合物中,铬则主要以铬(Ⅲ)存在。
3 电镀污泥中有价金属的回收技术
3.1 酸浸法和氨浸法
酸浸法是固体废物浸出法中应用最广泛的一种方法[17],具体采用何种酸进行浸取需根据固体废物的性质而定。对电镀、铸造、冶炼等工业废物的处理而言,硫酸是一种最有效的浸取试剂[17],因其具有价格便宜、挥发性小、不易分解等特点而被广泛使用[18]。Silva等[19]以磷酸二异辛酯为萃取剂,对电镀污泥进行了硫酸浸取回收镍、锌的研究实验。Vegli惏等[20]的研究显示,硫酸对铜、镍的浸出率可达95%~100%,而在电解法回收过程中,二者的回收率也高达94%~99%。
也可用其他酸性提取剂(如酸性硫脲)来浸取电镀污泥中的重金属[21]。Paula等[22]利用廉价工业盐酸浸取电镀污泥中的铬,浸取时将5mL工业盐酸(纯度为25.8%,质量浓度为1.13g/mL)添加到大约1g预制好的试样中,然后在150r/min的摇床上震荡30min,铬的浸出率高达97.6%。
氨浸法提取金属的技术虽然有一定的历史[23],但与酸浸法相比,采用氨浸法处理电镀污泥的研究报道相对较少,且以国内研究报道居多。氨浸法一般采用氨水溶液作浸取剂,原因是氨水具有碱度适中、使用方便、可回收使用等优点[23]。采用氨络合分组浸出-蒸氨-水解渣硫酸浸出-溶剂萃取-金属盐结晶回收工艺,可从电镀污泥中回收绝大部分有价金属,铜、锌、镍、铬、铁的总回收率分别大于93%,91%,88%,98%,99%[24]。针对适于从氨浸液体系中分离铜的萃取剂难以选择的问题,祝万鹏等[25]开发了一种名为N510的萃取剂,该萃取剂在煤油-H2SO4体系中能有效地回收电镀污泥氨浸液中的Cu2+,回收率高达99%。王浩东等[26]对氨浸法回收电镀污泥中镍的研究表明,含镍污泥经氧化焙烧后得焙砂,用NH3质量分数7%、CO2质量分数5%~7%的氨水对焙砂进行充氧搅拌浸出,得到含Ni(NH3)4CO3的溶液,然后对此溶液进行蒸发处理,使Ni(NH3)4CO3转化为NiCO3·3Ni(OH)2,再于800℃锻烧即可得商品氧化镍粉。
酸浸或氨浸处理电镀污泥时,有价金属的总回收率及同其他杂质分离的难易程度,主要受浸取过程中有价金属的浸出率和浸取液对有价金属和杂质的选择性控制[23]。酸浸法的主要特点是对铜、锌、镍等有价金属的浸取效果较好,但对杂质的选择性较低,特别是对铬、铁等杂质的选择性较差;而氨浸法则对铬、铁等杂质具有较高的选择性,但对铜、锌、镍等的浸出率较低[8]。
3.2 生物浸取法
生物浸取法的主要原理是,利用化能自养型嗜酸性硫杆菌的生物产酸作用,将难溶性的重金属从固相溶出而进入液相成为可溶性的金属离子,再采用适当的方法从浸取液中加以回收,作用机理比较复杂,包括微生物的生长代谢、吸附,以及转化等[27]。就目前能收集到的文献来看,利用生物浸取法来处理电镀污泥的研究报道还比较少[28],原因是电镀污泥中高含量的重金属对微生物的毒害作用大大限制了该技术在这一领域的应用[29]。因此,如何降低电镀污泥中高含量的重金属对微生物的毒害作用,以及如何培养出适应性强、治废效率高的菌种,仍然是生物浸取法所面临的一大难题[30],但也是解决该技术在该领域应用的关键。
3.3 熔炼法和焙烧浸取法
熔炼法处理电镀污泥主要以回收其中的铜、镍为目的[31]。熔炼法以煤炭、焦炭为燃料和还原物质,辅料有铁矿石、铜矿石、石灰石等。熔炼以铜为主的污泥时,炉温在1300℃以上,熔出的铜称为冰铜;熔炼以镍为主的污泥时,炉温在1455℃以上,熔出的镍称为粗镍。冰铜和粗镍可直接用电解法进行分离回收。炉渣一般作建材原料。
焙烧浸取法的原理是先利用高温焙烧预处理污泥中的杂质,然后用酸、水等介质提取焙烧产物中的有价金属[7,8]。用黄铁矿废料作酸化原料,将其与电镀污泥混合后进行焙烧,然后在室温下用去离子水对焙烧产物进行浸取分离,锌、镍、铜的回收率分别为60%,43%,50%[8]。
4 电镀污泥的材料化技术
电镀污泥的材料化技术是指利用电镀污泥为原料或辅料生产建筑材料或其他材料的过程。Ract[32]开展了以电镀污泥部分取代水泥原料生产水泥的实验,认为即使是含铬电镀污泥在原料中的加入量高达2%(干基质量分数)的情况下,水泥烧结过程也能正常进行,而且烧结产物中铬的残留率高达99.9%。Magalh es等[33]分析了影响电镀污泥与黏土混合物烧制陶瓷的因素,认为电镀污泥的物化性质、预制电镀污泥与黏土混合物时的搅拌时间,是决定陶瓷质量优劣的主导因素,如原始电镀污泥中重金属的种类(如铝、锌、镍等)和含量明显地决定着电镀污泥及其与黏土混合物的淋滤特性,而预制电镀污泥与黏土混合物时,剧烈或长时间的搅拌作用则有利于混合物的均匀化和烧结反应的进行。此外,将电镀污泥与海滩淤泥混合可烧制出达标的陶粒[34]。
5 结语
电镀污泥的处理一直是国内外的研究重点,虽然有关人员在该领域已经开展了很多研究并取得了一定成果,但仍存在许多急需解决的问题,如传统的以水泥为主的固化技术、以回收有价金属为目的的浸取法存在对环境二次污染的风险等,要解决这些问题必须采取新的研究途径。近年来,利用热化学处理技术实现对电镀污泥的预处理或安全处置为未来电镀污泥的处理提供了更广阔的发展空间和前景。新近的研究显示,热化学处理技术在电镀污泥的减量化、资源化及无害化方面都有明显的优势,因此,必将成为未来电镀污泥处理领域的一个重要研究方向。
然而,由于热化学处理技术在电镀污泥处理方面的应用与研究还比较少,许多问题还需进一步探索,如对热化学处理电镀污泥过程中重金属的迁移特性、重金属在灰渣中的残留特性、热化学处理过程中重金属的析出特性及蒸发特性等都需要
⑹ 工业上冶炼镍的方法宜选择
金属铁的冶炼采用热还原法,
A.依据金属冶炼可知不活泼金属利用其氧化物分解法,故A错误;
B.电解法适用于活泼金属的冶炼,故B错误;
C.镍的金属活动性介于铁和锡之间,类似金属铁的冶炼采用热还原法,氧化镍矿为原料制得高纯度的金属镍的冶炼方法为热还原法,故C正确;
D.焦炭还原氧化镍会引入杂质碳,故D错误;
故选C.
⑺ 镍的提取
有啊,一般酸洗后的镍会以离子形式存在,酸洗泥浆中可能会夹杂着少量的镍,可能会以氢氧化镍或者镍单质的形式存在。
第一、沉淀。加氢氧化钠、液碱、石灰等碱来调节酸液的pH,大约调节在7-8左右,这样至少99.5%以上的镍会沉淀下来,然后压滤,上清液送至废水处理。滤渣与酸泥浆混合在一起。
第二、焙烧。将这些固体放入回转窑中焙烧,使得单质镍氧化,其他有机物可以被烧掉,大量的氢氧化铁可以被烧成四氧化三铁,这样使得酸浸中铁不被浸出。
第三、浸出。直接拿硫酸浸出,控制固液比、反应过程的pH(0.5-1.0),加搅拌以及升温,反应温度在80℃以上。大约搅拌浸出2小时,如果浸出不完全,可以考虑加一点亚硫酸钠。保证镍浸出率在99%以上,而由于铁大部分被氧化成四氧化三铁,从而被留在渣中不被浸出。
第四、除杂。直接调节pH在4.0,除掉铁铝。然后萃取深度除杂,得到纯净的硫酸镍或者氯化镍溶液。
第五,合成。通过硫酸镍溶液或者氯化镍得到其他镍产品。
⑻ 哪位高人懂得金属镍冶炼的相关知识,小弟请教了!
这是我从从上海有色网( http://www.smm.cn )看到的一篇关于丁镍冶炼的介绍,希望对楼主有帮助。 炼镍原料及生产方法 0 T; ~1 Y4 P* b( J 1.5.1 炼镍原料 # D# }* h( F1 j/ m4 {$ q 镍在地壳中的含量估计约为0.02%,相当于铜,铅,锌三种金属加起来的两倍之多,但富集成可供开采的镍矿床则廖廖无几.炼镍原料按冶炼方法不同而略有差异,但无论是镍的何种矿物,大多都必须经过选矿得到镍精矿才能用来冶炼. 2 `$ N- ~7 }) X6 |$ R1.5.1.1 镍的矿物 - E8 W6 E8 t1 M4 \: c9 K Y- ~* s镍矿通常分为三类:即硫化镍矿,氧化镍矿和砷化镍矿.砷化镍矿的含镍矿物为红镍矿(NiAs),砷镍矿(NiAs2)辉砷镍矿(NiAsS),此类矿物只有北非摩洛哥有少量产出.现代镍的生产约有70%产自硫化镍矿,30%产自氧化镍矿. / V+ e: V- N! J5 y: C) U; x9 i; o9 ^ A.镍的硫化矿石 + ?5 r# j! i* V自然界广泛存在的镍硫化矿是(Ni,Fe)S,比重为5,硬度为4.其次是针硫镍矿NiS(比重5.3,硬度2.5).另外还有辉铁镍矿3NiS FeS(比重4.8,硬度4.5),钴镍黄铁矿(NiCO)3S4 或闪锑镍矿(Ni,SbS)等. 7 }& ?- U) ]7 t+ DB. 镍的氧化矿石 1 i; U5 A0 A6 n8 V1 ~* O镍的氧化矿石由含镍在0.2%的蛇纹石经风化而产生的硅酸盐矿石.与铜矿石不同,一般氧化镍矿并不与硫化矿相连在一起.常见的氧化镍矿物是蛇纹石,滑面暗镍蛇纹石和镍绿泥石,它们的成分一般可以用(Ni MgO)SiO nH2O表示,氧化矿中几乎不含铜和铂族元素,但常常含有钴,其中镍与钴的比例一般为25~30:1.氧化镍矿的特点之一是矿石中含镍量和脉石成份非常不均匀.由于大量粘土的存在,氧化镍矿的另一特点是含水分很高,通常为20~25%,最大到40%.氧化镍矿通常含镍很低,只有0.5-1.5%,在极少量的富矿中含镍才达到5~10%. 5 M0 g( `$ O# A/ L% B- J* s3 ~ \& MC.镍的砷化矿石 1 ~" p- q2 f: t" V6 b含镍砷化矿发现很早(1865年),而且在炼镍史上起过重要作用,但是后来没有发现这一类型的大矿床,因而现在从含镍砷化矿中提炼镍仅限于个别国家.含镍的砷矿物有红砷镍矿NiAs,自毒砂或砷镍矿(NiAs2)和辉砷镍(NiAsS) - i) v `' h2 X4 |" ]) e8 z1.5.1.3 镍精矿 1 D6 s) t% y5 Z v5 P# c' t- k; L 与其他金属冶炼相比,进入镍冶炼厂的精矿品位要低得多,而且脉石成分复杂,因此镍冶炼的技术难度较大.我国最大的镍生产企业金川集团公司冶炼厂所用的原料主要是自产的铜镍精矿,还有部分外购原料作为补充,以保证镍产品产量逐年提高的需要. * u& [ f! ?6 [7 M+ y# h% _9 } A.铜镍精矿的化学成分 5 C0 U; i$ N( C4 {) O4 R 金川公司使用的精矿原料成份如下: # E- {1 R# H6 {3 r H: a 金川后期铜镍精矿的化学成份(%), U* H. W. I Y9 q# _* b% f 炉型Ni Cu Fe Co S SiO2 CaO MgO4 x( o* n: n+ m4 ]8 M2 B 电炉6.09 3.02 35.36 0.17 25.43 10.29 1.76 8.290 Z0 X0 S8 N/ R; u+ K# U 闪速炉 6.605 2.81 39.57 0.19 27.19 8.13 1.09 6.10 2 W+ \6 B* h+ _: g B.铜镍硫化精矿的矿物组成 E5 I! w9 ?; v3 H1 C 金川公司硫化镍精矿的主要金属矿物成分是镍黄铁矿,磁黄铁矿,黄铜矿,黄铁矿,墨铜矿等;脉石矿物主要为蛇纹石,滑石,绿泥石等.脉石矿物都是高铁镁的硅酸盐类,在电炉或闪速炉熔炼中变为渣相矿物而被废弃. 0 z& ?* q! }9 l 1.5.2 镍的生产方法 0 D9 Y, h. }4 |* F% ^2 A1.5.2.1 镍的火法冶炼 4 H3 G! j, U7 L$ ]( \( N1 n5 z Y1.5.2.2 镍的湿法冶炼 5 _/ a2 t; T! k8 \2 d; K$ w 1.5.2.1 镍的火法冶炼 " o6 {, {2 S& SA. 氧化镍矿火法冶炼: - z. q: H8 `, \: dB. 硫化镍矿火法冶炼: 4 x6 V9 M) D: M( |/ q A. 氧化镍矿火法冶炼: 2 H! Y7 N, D/ L a. 鼓风炉还原硫化熔炼→吹炼→电炉还原→粗镍锭, 7 E$ N% _) _0 ]) I: a8 Y b. 电炉还原熔炼→镍铁;1 V1 j! c f* J% f2 d5 k' k f c. 回转窑粒铁熔炼→含镍粒铁;- Y4 l5 B& c. [( l$ o# X d. 高炉熔炼→镍磷铁. / s. [8 [4 @7 t5 d4 A4 y B. 硫化镍矿火法冶炼: % S7 ]# U) F* C9 ~3 u" M) Da. 鼓风炉熔炼→转炉吹炼→分层熔炼→熔铸→电解精炼 →电镍; X Y$ Q4 d" q$ s c2 u$ }' O b. 反射炉熔炼→转炉吹炼→磨浮分离→熔铸→电解精炼 →电镍;* n* t- D1 j8 P1 o8 l c. 电炉熔炼→磨浮分离→熔铸→电解精炼→电镍; " @/ C( Z+ S$ A: M: L. \d. 闪速炉熔炼→磨浮分离→熔铸→电解精炼→电镍;4 x, J2 B3 `* k6 N( @ 另外,通过上述熔炼方法经氧气顶吹转炉吹炼,利用 " h$ `8 y$ F4 o3 `( F# ~羰基法可以制取镍丸或镍粉. $ v2 M0 v2 L& U q: I% y9 `+ z 1.5.2.2 镍的湿法冶炼 ' G8 M0 x$ d( s6 I, xA. 氧化矿湿法冶炼:* q1 b3 }3 P0 y* M/ ^5 f+ G: r1 F $ a1 C' @% M* k2 RB. 硫化镍矿湿法冶炼: ) E: q1 L$ A1 h. ~% ^4 f& Q- B A. 氧化矿湿法冶炼:- g! R$ i" r+ j3 r l \ a. 高压酸浸→硫化氢还原→硫化镍精矿; ) N- l! O$ i! F9 t7 T9 @b. 还原焙烧→氨浸出→氢还原→镍粉,镍块; , C& T3 ~0 @/ e2 g B. 硫化镍矿湿法冶炼: ; p, [( o3 Z& v5 P9 J a. 常压酸浸→还原熔炼→电解精炼→电镍;( m* e3 F @. r: G$ b3 M2 ? b._高压氨浸→氢还原→镍粉. 4 H7 B* U7 q# u; j2 v6 z由于镍矿具有品位低,成分复杂,伴生脉石多,属难熔物等特点,所以使镍的生产方法比较复杂.根据矿石的种类,品位和用户要求的不同,可以生产多种不同形态的产品,通常有纯镍类:电镍,镍丸,镍快,镍锭,镍粉;非纯镍类:烧结氧化镍和镍铁等.近些年来,由于合金钢冶炼技术的发展,原来大多数采用纯镍类原料生产合金钢和不锈钢的企业,已改用非纯镍类,原因是这样做比较经济. 全文点击: http://bbs.hcbbs.com/viewthread.php?tid=438726&highlight=%C4%F8%D2%B1%BD%F0