添加镍铁精矿强化硅镁型红土镍矿还原焙烧研究摘要
镍是现代工业和技术中的重要金属,由于其具有优良的物理化学性能,在不锈钢、耐热合金和储能系统等领域得到了广泛的应用。镍矿资源可以分为硫化镍矿和红土镍矿两大类,其中红土镍矿约占全球镍总储量的70%,硫化镍矿仅占30%。当前我国镍资源主要来源于硫化镍矿资源的开采,随着全球经济的快速发展,镍的需求量不断上涨,硫化镍矿资源快速消耗,储量丰富的红土镍矿开发利用迫在眉睫。本文针对云南元江硅镁型红土镍矿,通过化学元素分析、X射线衍射、电子扫描电镜等一系列分析检测手段,确定了其矿物成分、孔隙结构、物相组成并详细研究了程序升温过程中的物相变化规律,得到了原矿中镍的分布规律和特点,研究表明:原矿物相以包含结晶水的利蛇纹石为主,硅酸盐中的镍以类质同象形式存在。针对低品位硅镁型红土镍矿矿物成分独特、矿相结构复杂的问题,本研究提出一种利用低品位红土镍矿富集镍铁的方法,将镍铁精矿作为添加剂加入到低品位红土镍矿粉中,同时加入还原剂并进行还原焙烧,对实验参数进行研究。结果表明:添加镍铁精矿30%,无烟煤用量8%,氟化钙用量7%,还原温度1250℃,焙烧时间60min,在150m T条件下磁选,所得磁选产品中镍和铁的品位分别为8.62%和80.11%,镍和铁的回收率分别为98.76%和82.35%。磁选产品XRD分析显示所得磁选产品主要物相为镍铁合金,其次为镁橄榄石相。对比有无添加镍铁精矿对红土镍矿焙烧过程中物相转变的影响发现:镍铁精矿的加入改变了镍、铁氧化物反应途径,有利于促进利蛇纹石的结构破坏和尖晶石的形成,比镍、铁氧化物更易还原的铁镍尖晶石的生成和强化使目标组元还原前完成有效聚集,有利于镍铁合金的生成和聚合。根据SEM分析结果显示,添加镍铁精矿条件下,焙砂中的镍铁合金颗粒发生了聚集长大,有利于磁选回收。通过对添加镍铁精矿作用下原矿中的镍铁颗粒迁移行为研究,结果表明:加入的镍铁精矿对原矿中镍铁颗粒具有吸引作用,促进镍铁颗粒聚集、长大,形成大颗粒镍铁合金。
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