लेटेराइट निकल अयस्क का औद्योगिक रूप से कैसे प्रसंस्करण किया जाता है?

2025-10-05

लैटराइट निकल अयस्क को औद्योगिक रूप से प्रोसेस करने में अयस्क को जटिल तकनीकों के माध्यम से उपयोगी निकल उत्पादों में परिवर्तित करना शामिल है। लैटराइट निकल अयस्क, जो आमतौर पर निकल ऑक्साइड या सिलिकेट्स वाले निम्न-ग्रेड अयस्क होते हैं, को उन्नत निष्कर्षण और refining विधियों की आवश्यकता होती है। नीचे कुछ प्रमुख औद्योगिक प्रक्रियाएँ दी गई हैं:

1. पायरोमेटलर्जिकल प्रक्रियाएं

पाइरोमेटालर्ज़ी में निकेल निकालने के लिए उच्च तापमान पर स्मेल्टिंग या न्यूनीकरण शामिल है। मुख्य दृष्टिकोण हैं:

• रोटरी किल्न-इलेक्ट्रिक फर्नेस (आरकेईएफ) प्रक्रिया:

  • यह आमतौर पर लैटेराइट अयस्कों के लिए उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से उन अयस्कों के लिए जो सैप्रोलाइट में समृद्ध होते हैं (एक उच्च Mg, निम्न Fe अंश)।
  • इस प्रक्रिया में खनिज को एक घूर्णन भट्टी में सुखाना और कैल्सिन करना शामिल है, जिसके बाद निकेल पिग आयरन (NPI) या फेरोनिकल उत्पादन के लिए एक विद्युत भट्टी में पिघलाना होता है।
  • मुख्य चरण:
  • खनिज पूर्व-उपचार: खनिज को सामान्यतः कुचलकर, सुखाकर, और बारीक कणों में पीसा जाता है।
  • calcination: कच्चे माल को चक्रीय भट्ठी में गर्म किया जाता है ताकि कार्बोनेट से नमी और कार्बन डाइऑक्साइड को हटाया जा सके।
  • स्मेल्टिंग: कैल्सिन तापस से निकले अयस्क को रेडक्टेंट्स और फ्लक्स के साथ एक इलेक्ट्रिक भट्टी में मिलाया जाता है जहां निकेल का चयनात्मक रूप से अपघटन किया जाता है।
  • फेरोनिकल उत्पादन: निकेल को एक लौह-निकेल उत्पाद में मिश्रित किया जाता है।

• ब्लास्ट फर्नेस प्रक्रिया:

  • RKEF के समान, लेकिन धातु पिघलाने के लिए इलेक्ट्रिक भट्टी के बजाय एक विस्फोटक भट्टी का उपयोग करता है।

• उच्च-गुणवत्ता वाला फेरो-निकल उत्पादन:

  • विशेषीकृत प्रसंस्करण में, आगे की परिशोधन प्रक्रियाएं उच्च ग्रेड फेरो-निकेल का उत्पादन कर सकती हैं जो स्टेनलेस स्टील उत्पादन के लिए उपयोगी होती हैं।

2. हाइड्रोमेटैलर्जिकल प्रक्रियाएँ

हाइड्रोमेटलर्ज़ी मुख्य रूप से लिमोनाइट अयस्कों (उच्च Fe, कम Mg अंश) के लिए उपयोग की जाती है और इसमें कम तापमान पर रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से निष्कर्षण शामिल है। सामान्य विधियों में शामिल हैं:

• प्रेशर एसिड लीचिंग (PAL):

  • लाइमोनाइट अयस्क को बारीक पीसकर सल्फ्यूरिक एसिड के साथ मिलाया जाता है।
  • यह मिश्रण एक ऑटोक्लेव में उच्च तापमान और दबाव के अधीन होता है, जिससे निकल और कोबाल्ट समाधान में घुल जाते हैं।
  • गर्भवती लिच समाधान (PLS), जिसमें निकल और कोबाल्ट शामिल हैं, को निकल की वसूली के लिए प्रीपिटेशन, सॉल्वेंट एक्सट्रैक्शन, या इलेक्ट्रोविनिंग द्वारा आगे प्रक्रिया की जाती है।
  • मुख्य लाभों में लाइमोनाइट अयस्कों का बेहतर निष्कर्षण और कम निकेल सामग्री वाले अयस्कों पर अनुप्रयोगशीलता शामिल है।

• हीप लीचिंग:

  • खनिज impermeable पैड पर ढेर में रखे जाते हैं, सल्फ्यूरिक एसिड लगाया जाता है, और समय के साथ निकल निकृष्ट होता है।
  • हालाँकि यह सरल और कम महंगा है, इसकी वसूली की दरें धीमी हैं और यह PAL की तुलना में कम प्रभावी है।

• वायुमंडलीय अम्ल निक्षालन (एएल) :

  • एक उत्सर्जन प्रक्रिया जो वातावरणीय दबाव पर की जाती है, लेकिन इसके लिए लंबे प्रतिक्रियाकाल और अधिक मात्रा में अम्ल की आवश्यकता होती है।

• कार्बोनिल रिफाइनिंग:

  • इस प्रक्रिया में, निकेल को कार्बन मोनोऑक्साइड का उपयोग करके परिष्कृत किया जाता है ताकि इसे उच्च शुद्धता वाले निकेल में परिवर्तित किया जा सके, निकेल कार्बोनिल गैस का निर्माण करके और इसे निकेल धातु में विघटित करके।

3. हाइब्रिड प्रक्रियाएँ

कुछ औद्योगिक संयंत्र बेहतर दक्षता के लिए पायरोमेटलर्जिकल और हाइड्रोमेटलर्जिकल तकनीकों का संयोजन करते हैं। उदाहरण के लिए:

• HPAL + वर्षा और धातु गलाना:
  • अयस्कों को एचपीएएल के माध्यम से प्रोसेस किया जाता है ताकि निकल को घुलनशीलता में निकाला जा सके, इसके बाद मिश्रित हाइड्रोक्साइड वर्षण (एमएचपी) जैसे मध्यवर्ती उत्पाद उत्पन्न करने के लिए वर्षा की जाती है।
  • इन मध्यवर्ती वस्तुओं को फिर पिघलाने या परिष्करण तकनीकों का उपयोग करके तैयार उत्पादों में प्रसंस्कृत किया जा सकता है।

4. निकल पिग आयरन (NPI) उत्पादन

• निकेल पिग आयरन उत्पादन एक निम्न-लागत का पायरोमेटालर्जिकल प्रक्रिया है, जिसका मुख्य उद्देश्य स्टेनलेस स्टील उद्योग को सप्लाई करना है।
• लेटेराइट अयस्क, विशेषकर सैप्रोलिटिक जमा से, सीधा भट्टियों में पिघलाए जाते हैं और लोहे के साथ मिलाए जाते हैं ताकि निम्न-ग्रेड निकेल मिश्रधातुएं बनाई जा सकें।

5. पर्यावरणीय विचार

लेटेराइट निकेल खनिज प्रसंस्करण, विशेष रूप से पायरोमेटलर्जी, ऊर्जा-गहन प्रक्रियाओं के कारण महत्वपूर्ण ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन उत्पन्न करता है। परिणामस्वरूप, प्रक्रियाओं को अनुकूलित करने, ऊर्जा खपत को कम करने और अवशेषों और एसिड अवशेषों का प्रभावी ढंग से प्रबंधन करने के प्रयास जारी हैं।

खनिज प्रकार के आधार पर प्रक्रियाओं का सारांश

• सैप्रोलाइट अयस्क: मुख्य रूप से फेरोनिकेल या निकल पिग आयरन के लिए पायरोमेटलर्जिकल तकनीकों (जैसे RKEF) का उपयोग करके संसाधित किया गया।
• लिमोनाइट अयस्कप्रमुख रूप से हाइड्रोमेटालर्जिकल तकनीकों (जैसे HPAL) का उपयोग करके निकेल सल्फेट या निकेल धातु के लिए प्रोसेस किया जाता है।

कुशल प्रसंस्करण खनिज की गुणवत्ता, लक्ष्य उत्पाद (निकेल धातु, फेरोनिकेल, एनपीआई आदि) और स्थानीय आर्थिक कारकों जैसे ऊर्जा लागत और पर्यावरणीय नियमों पर निर्भर करता है।

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