Jak jest przemysłowo przetwarzany ore niklowy lateritowy?

2025-10-05

Przemysłowe przetwarzanie rudy niklowej lateritowej polega na przekształceniu rudy w użyteczne produkty niklowe za pomocą skomplikowanych technik. Rudy niklowe lateritowe, które zazwyczaj są rudami niskiej jakości zawierającymi tlenek niklu lub krzemiany, wymagają zaawansowanych metod wydobycia i rafinacji. Poniżej przedstawiono niektóre z głównych procesów przemysłowych:

1. Procesy pirometalurgiczne

Pirometalurgia obejmuje procesy wytopu lub redukcji w wysokich temperaturach w celu wydobycia niklu. Główne podejścia to:

• Proces pieca obrotowego - pieca elektrycznego (RKEF):

  • To jest szeroko stosowane w przypadku rud laterytowych, szczególnie tych bogatych w saprolit (frakcja o wysokiej zawartości Mg i niskiej zawartości Fe).
  • Proces obejmuje suszenie i kalcynację rudy w piecu obrotowym, a następnie topnienie w piecu elektrycznym w celu produkcji żelaza niklowego (NPI) lub ferroniklu.
  • Główne kroki:
  • Wstępne przygotowanie rudy: Rudy zwykle są kruszone, suszone i mielone na drobne cząstki.
  • Kalcynacja: Ruda jest poddawana działaniu wysokiej temperatury w piecu obrotowym, aby usunąć wilgoć i dwutlenek węgla z węglanów.
  • Wytapianie: Wypalony rudy jest mieszany z reduktantami i topnikami w piecu elektrycznym, gdzie nikiel jest selektywnie redukowany.
  • Produkcja ferronikału: Nikiel jest stopowany w produkt żelazo-niklowy.

• Proces pieca wielkiego:

  • Podobnie jak RKEF, ale wykorzystuje piec wielkopiecowy zamiast pieca elektrycznego do wytapiania.

• Produkcja wysokiej jakości ferro-niklu:

  • W specjalistycznym przetwarzaniu dalsze etapy rafinacji mogą wytwarzać wysokiej jakości ferro-nikiel do produkcji stali nierdzewnej.

2. Procesy hydrometalurgiczne

Hydrometalurgia jest używana głównie do rud limonitowych (wysoka zawartość Fe, niska zawartość Mg) i polega na ekstrakcji poprzez reakcje chemiczne w niższych temperaturach. Powszechne metody obejmują:

• Leaching kwasami pod ciśnieniem (PAL):

  • Ruda limonitu jest drobno mielona i mieszana z kwasem siarkowym.
  • Mieszanka jest poddawana wysokiej temperaturze i ciśnieniu w autoklawie, co powoduje rozpuszczenie niklu i kobaltu w roztworze.
  • Roztwór leachingu z zawartością niklu i kobaltu (Pregnant Leach Solution, PLS) jest dalej przetwarzany przez precypitację, ekstrakcję rozpuszczalnikową lub elektrolityczne odzyskiwanie niklu.
  • Kluczowe zalety obejmują lepszą ekstrakcję rud limonitu oraz zastosowanie w rudach o niższej zawartości niklu.

• Wyłaczanie w kopcu:

  • Ruda jest układana w stosy na nieprzepuszczalnych podkładach, stosuje się kwas siarkowy, a nikiel wydziela się w miarę upływu czasu.
  • Chociaż jest prostsza i tańsza, ma wolniejsze tempo regeneracji i jest mniej wydajna niż PAL.

• Atmosferyczne ługowanie kwaśne (AAL) :

  • Proces leachingowy przeprowadzany w ciśnieniu atmosferycznym, ale wymagający dłuższego czasu reakcji i większych ilości kwasu.

• Rafinacja karbonylowa:

  • W tym procesie nikiel jest rafinowany przy użyciu tlenku węgla, aby uzyskać nikiel o wysokiej czystości poprzez tworzenie lotnego gazu niklowego karbonylu i jego rozkład do metalu niklu.

3. Procesy hybrydowe

Niektóre zakłady przemysłowe łączą techniki pyrometalurgiczne i hydrometalurgiczne w celu uzyskania lepszej efektywności. Na przykład:

• HPAL + Precipitacja i Wytop:
  • Rudy są przetwarzane za pomocą HPAL w celu wydobycia niklu do roztworu, a następnie przeprowadza się precypitację, aby uzyskać pośrednie produkty, takie jak Mieszany Osad Hydroksydowy (MHP).
  • Te pośrednie materiały mogą być następnie przetwarzane na wyroby gotowe za pomocą technik topienia lub rafinacji.

4. Produkcja żelaza niklowego (NPI)

• Produkcja żelaza niklowego jest procesem pirometalurgicznym o niższych kosztach, który ma na celu przede wszystkim zaopatrzenie przemysłu stali nierdzewnej.
• Rudy lateritowe, szczególnie z depozytów saprolitycznych, są bezpośrednio topione w piecach i mieszane z żelazem w celu stworzenia niskogatunkowych stopów niklu.

5. Uwzględnienia środowiskowe

Przetwarzanie rudy niklu lateritowego, w szczególności pirometalurgia, generuje znaczne emisje gazów cieplarnianych z powodu energochłonnych procesów. W związku z tym trwają prace nad optymalizacją procesów, redukcją zużycia energii oraz skutecznym zarządzaniem odpadami i pozostałościami kwasowymi.

Podsumowanie procesów w oparciu o rodzaj rudy

• Odpady saprolitowePrzetwarzane głównie za pomocą technik pirometalurgicznych (takich jak RKEF) do ferroniklu lub żelaza niklowego.
• Rudy limonitowePrzetwarzane głównie za pomocą technik hydrometalurgicznych (takich jak HPAL) na siarczan niklu lub metal niklowy.

Efektywność przetwarzania zależy od jakości rudy, docelowego produktu (metal niklowy, ferronikl, NPI itp.) oraz lokalnych czynników ekonomicznych, takich jak koszty energii i regulacje środowiskowe.

Firma Prominer (Szanghaj) Mining Technology Co., Ltd. specjalizuje się w dostarczaniu kompleksowych rozwiązań w zakresie przeróbki minerałów i zaawansowanych materiałów na całym świecie. Nasze główne obszary działania obejmują: przeróbka złota, wzbogacanie rud litu, minerały przemysłowe. Specjalizujemy się w produkcji materiałów anodowych i przeróbce grafitu.

Produkty obejmują: mielenie i klasyfikację, separację i odwadnianie, rafinację złota, przetwarzanie węgla/grafitu oraz systemyługowania.

Oferujemy kompleksowe usługi, w tym projektowanie inżynierskie, produkcję urządzeń, instalację oraz wsparcie operacyjne, wspierane przez konsultacje ekspertów 24/7.

Nasza strona internetowa: https://www.prominetech.com/
Naszy adres e-mail:[email protected]
Nasza sprzedaż: +8613918045927 (Richard), +8617887940518 (Jessica), +8613402000314 (Bruno)