نیکل laterite چگونه به صورت صنعتی فرآوری می‌شود؟

۲۰۲۵-۱۰-۰۵

پردازش سنگ معدن نیکل لایه‌ای به‌طور صنعتی شامل تبدیل معدن به محصولات نیکل قابل‌استفاده از طریق تکنیک‌های پیچیده است. سنگ‌های معدن نیکل لایه‌ای، که معمولاً سنگ‌های معدنی با درجه پایین حاوی اکسید نیکل یا سیلیکات‌ها هستند، به روش‌های پیشرفته استخراج و تصفیه نیاز دارند. در زیر برخی از فرآیندهای صنعتی عمده آورده شده است:

1. فرآیندهای پیرومتالورژیکی

پیرومتالورژی شامل ذوب یا کاهش در دمای بالا برای استخراج نیکل است. رویکردهای اصلی عبارتند از:

• فرآیند کوره دوار-کوره برقی (RKEF):

  • این به طور گسترده‌ای برای ore های لیتریتی مورد استفاده قرار می‌گیرد، به ویژه آنهایی که غنی از سَپرولیت (یک بخش با منیزیم بالا و آهن پایین) هستند.
  • این فرآیند شامل خشک کردن و کلسینه کردن سنگ معدن در یک کوره دوار است، که به دنبال آن ذوب در یک کوره الکتریکی برای تولید آهن نیکلی گداخته (NPI) یا فرو نیکل انجام می‌شود.
  • مراحل اصلی:
  • پیش‌پردازش سنگ معدن: سنگ معدن معمولاً خرد، خشک و به ذرات ریز آسیاب می‌شود.
  • کلسینه کردن: سنگ معدن در یک کوره دوار گرم می‌شود تا رطوبت و دی‌اکسید کربن از کربنات‌ها حذف شود.
  • ذوب کردن: سنگ معدن کلسینه شده با کاهنده‌ها و مواد سرباره‌ای در یک کوره الکتریکی مخلوط می‌شود که در آن نیکل به طور انتخابی کاهش می‌یابد.
  • تولید فروسینک: نیکل به محصولی آهن-نیکل ترکیب می‌شود.

• فرآیند کوره بلند:

  • مشابه RKEF است، اما از کوره بلند به جای کوره برقی برای ذوب استفاده می‌کند.

• تولید فروسرو نیکل با کیفیت بالا:

  • در فرآیند پردازش تخصصی، مراحل تصفیه بیشتر می‌توانند نیکل-آهن با درجه بالا برای تولید فولاد ضد زنگ تولید کنند.

۲. فرآیندهای هیدرومتالورژیکی

هیدرومتالورژی عمدتاً برای سنگ‌های معدنی لیمونیت (با آهن بالا و مقادیر کم منیزیم) استفاده می‌شود و شامل استخراج از طریق واکنش‌های شیمیایی در دماهای پایین‌تر است. روش‌های رایج عبارتند از:

• تولید اسید با فشار (PAL):

  • معدن لیمونیت به‌طور نرم آسیاب شده و با اسید سولفوریک مخلوط می‌شود.
  • مخلوط تحت دمای بالا و فشار در یک اتوکلاو قرار می‌گیرد که نیکل و کبالت در آن حل می‌شود.
  • محلول لچ حاوی نیکل و کبالت (PLS) برای بازیابی نیکل، از طریق رسوب، استخراج حلال یا الکتروینینگ پردازش بیشتری می‌شود.
  • مزایای کلیدی شامل استخراج بهتر سنگ‌های معدنی لیمونیت و قابلیت کاربرد در سنگ‌های معدنی با محتوای نیکل کمتر است.

• لایه برداری از توده:

  • سنگ معدن بر روی پدهای غیر قابل نفوذ انباشته می‌شود، اسید سولفوریک اعمال می‌شود و نیکل به مرور زمان دیرتر می‌شود.
  • در حالی که ساده‌تر و کم‌هزینه‌تر است، نرخ بازگشت آن کند و از PAL کارآمدتر نیست.

• لک‌زنی اسیدی جوی (AAL):

  • فرایند حل‌سازی که در فشار محیط انجام می‌شود اما به زمان واکنش بیشتری و مقادیر بیشتری اسید نیاز دارد.

• تصفیه کربونیل:

  • در این فرایند، نیکل با استفاده از مونوکسید کربن تصفیه می‌شود تا نیکل با خلوص بالا تولید کند، با ایجاد گاز نیکلی کربونیل فرار و تجزیه آن به فلز نیکل.

۳. فرآیندهای ترکیبی

برخی از کارخانه‌های صنعتی تکنیک‌های پیرومتالورژی و هیدرومتالورژی را برای بهبود کارایی ترکیب می‌کنند. برای مثال:

• اچ‌پی‌ای‌ال + رسوب و ذوب:
  • خوراک‌ها با استفاده از HPAL پردازش می‌شوند تا نیکل را به محلول استخراج کنند و سپس با رسوب‌گذاری واسطه‌هایی مانند رسوب هیدروکسید مختلط (MHP) تولید کنند.
  • این واسطه‌ها سپس می‌توانند با استفاده از تکنیک‌های ذوب یا تصفیه به محصولات نهایی تبدیل شوند.

4. تولید چدن نیکل (NPI)

• تولید آهن‌نیکل یکی از فرآیندهای پیرومتالورژیکی با هزینه کمتر است که به‌طور عمده به تأمین صنعت فولاد ضدزنگ اختصاص دارد.
• کانسارهای لایترایت، به ویژه از رسوبات ساپرو لیتیک، به طور مستقیم در کوره‌ها ذوب شده و با آهن ترکیب می‌شوند تا آلیاژهای نیکل با درجه پایین تولید کنند.

5. ملاحظات زیست‌محیطی

پردازش نیکل‌دار لاته‌ریت، به‌ویژه روش‌های پیرومتالورژی، به دلیل فرآیندهای پرانرژی، تولید گازهای گلخانه‌ای قابل توجهی می‌کند. به همین دلیل، تلاش‌ها برای بهینه‌سازی فرآیندها، کاهش مصرف انرژی و مدیریت مؤثر باطله‌ها و باقیمانده‌های اسیدی ادامه دارد.

خلاصه فرایندها بر اساس نوع سنگ معدن

• سنگ معدن ساپرو لایتبیشتر با استفاده از تکنیک‌های پیرومتالورژیکی (مانند RKEF) برای فِرونیکل یا آهن نیکل پردازش می‌شود.
• معدن‌های لیمونیتپردازش عمدتاً با استفاده از تکنیک‌های هیدرومتالورژیکی (مانند HPAL) برای تولید سولفات نیکل یا فلز نیکل.

پردازش موثر وابسته به کیفیت سنگ معدن، محصول هدف (فلز نیکل، فِرونیکل، NPI و غیره) و عوامل اقتصادی محلی مانند هزینه‌های انرژی و مقررات زیست‌محیطی است.

شرکت پیشرو (شانگهای) فناوری معدن، با تمرکز بر ارائه راهکارهای کامل فرآوری مواد معدنی و مواد پیشرفته در سطح جهانی، در زمینه‌های مختلف فعالیت می‌کند. تمرکز اصلی ما بر فرآوری طلا، غنی‌سازی لیتیوم، مواد معدنی صنعتی و تولید مواد آندی و فرآوری گرافیت است.

محصولات شامل: آسیاب و طبقه‌بندی، جداسازی و آبگیری، تصفیه طلا، فرآوری کربن/گرافیت و سیستم‌های استخراج.

ما خدمات جامع از جمله طراحی مهندسی، تولید تجهیزات، نصب و پشتیبانی عملیاتی را ارائه می‌دهیم که با مشاوره متخصص ۲۴ ساعته پشتیبانی می‌شوند.

آدرس وب‌سایت ما: https://www.prominetech.com/
ایمیل ما:[email protected]
فروش: +۸۶۱۳۹۱۸۰۴۵۹۲۷ (ریچارد)، +۸۶۱۷۸۸۷۹۴۰۵۱۸ (جسیکا)، +۸۶۱۳۴۰۲۰۰۰۳۱۴ (برونو)