Quặng niken laterit được chế biến công nghiệp như thế nào?

2025-10-05

Xử lý quặng nickel laterit một cách công nghiệp liên quan đến việc chuyển đổi quặng thành các sản phẩm nickel sử dụng được thông qua các kỹ thuật phức tạp. Quặng nickel laterit, thường là quặng có chất lượng thấp chứa oxit nickel hoặc silicat, yêu cầu các phương pháp khai thác và tinh chế tiên tiến. Dưới đây là một số quy trình công nghiệp chính:

1. Quy trình Pyrometallurgical

Quá trình luyện kim nhiệt độ cao bao gồm việc nấu chảy hoặc giảm nhiệt độ cao để chiết xuất nickel. Các phương pháp chính là:

• Quá trình Lò quay - Lò điện (RKEF):

  • Điều này được sử dụng rộng rãi cho quặng laterit, đặc biệt là những loại giàu saprolite (một phần giàu Mg, nghèo Fe).
  • Quá trình bao gồm việc sấy khô và luyện quặng trong lò quay, sau đó là nấu chảy trong lò điện để sản xuất ferro-nickel (NPI) hoặc ferronickel.
  • Các bước chính:
  • Tiền xử lý quặng: Quặng thường được nghiền nát, sấy khô và xay thành các hạt mịn.
  • Quá trình nung: Quặng được nung trong lò quay để loại bỏ độ ẩm và carbon dioxide từ các carbonate.
  • Nấu chảy: Quặng đã thiêu kết được trộn với các chất khử và chất trợ dung trong lò điện, nơi nickel được giảm chọn lọc.
  • Sản xuất ferronickel: Nickel được hợp kim vào sản phẩm sắt-nickel.

• Quá trình lò cao:

  • Tương tự như RKEF, nhưng sử dụng lò luyện phỏng thay vì lò điện để nấu chảy.

• Sản xuất Ferro-Niken cao cấp:

  • Trong quá trình xử lý chuyên biệt, các bước tinh chế thêm có thể tạo ra ferro-nickel chất lượng cao cho sản xuất thép không gỉ.

2. Quy trình thủy kim loại học

Thủy luyện chủ yếu được sử dụng cho quặng limonite (phần Fe cao, phần Mg thấp) và liên quan đến việc chiết xuất thông qua các phản ứng hóa học ở nhiệt độ thấp hơn. Các phương pháp phổ biến bao gồm:

• Tách axit áp lực (PAL):

  • Quặng limonite được nghiền mịn và trộn với axit sulfuric.
  • Hỗn hợp được đưa vào nồi hơi áp suất, chịu nhiệt độ và áp suất cao, hòa tan niken và coban vào dung dịch.
  • Dung dịch leach mang thai (PLS), chứa niken và coban, được xử lý thêm bằng phương pháp kết tủa, chiết xuất dung môi hoặc điện phân để thu hồi niken.
  • Các lợi thế chính bao gồm việc khai thác quặng limonite tốt hơn và khả năng áp dụng cho các quặng có hàm lượng nickel thấp hơn.

• Lọc đống:

  • Quặng được chất đống trên các tấm bêtông không thẩm thấu, axit sulfuric được áp dụng, và niken sẽ rút ra theo thời gian.
  • Mặc dù đơn giản hơn và ít tốn kém hơn, nhưng nó có tỷ lệ phục hồi chậm và kém hiệu quả hơn PAL.

• Chiết axit khí quyển (AAL):

  • Một quy trình rửa được thực hiện ở áp suất môi trường nhưng cần thời gian phản ứng lâu hơn và lượng axit lớn hơn.

• Tinh chế Carbonyl:

  • Trong quá trình này, nickel được tinh chế bằng cách sử dụng carbon monoxide để sản xuất nickel có độ tinh khiết cao bằng cách hình thành khí nickel carbonyl bay hơi và phân hủy nó thành kim loại nickel.

3. Quy trình lai

Một số nhà máy công nghiệp kết hợp các kỹ thuật pyrometallurgy và hydrometallurgy để đạt hiệu quả cao hơn. Ví dụ:

• HPAL + Kết tủa và Nấu chảy:
  • Quặng được chế biến bằng cách sử dụng HPAL để chiết xuất nickel vào dung dịch, sau đó là quá trình kết tủa để sản xuất các hợp chất trung gian như Kết tủa Hydroxy Trộn lẫn (MHP).
  • Những trung gian này sau đó có thể được chế biến thành sản phẩm hoàn chỉnh bằng cách sử dụng kỹ thuật nấu chảy hoặc tinh chế.

4. Sản xuất Sắt Nickel (NPI)

• Sản xuất Nickel Pig Iron là một quá trình pyrometallurgical có chi phí thấp, được hướng chủ yếu đến việc cung cấp cho ngành công nghiệp thép không gỉ.
• Quặng laterit, đặc biệt là từ các mỏ saprolit, được nấu chảy trực tiếp trong lò và trộn với sắt để tạo ra các hợp kim nickel loại thấp.

5. Các Yếu Tố Môi Trường

Chế biến quặng nickel laterite, đặc biệt là pyrometallurgy, phát thải khí nhà kính đáng kể do các quy trình tiêu tốn nhiều năng lượng. Vì vậy, các nỗ lực đang được tiến hành để tối ưu hóa quy trình, giảm tiêu thụ năng lượng và quản lý bã thải cũng như dư lượng axit một cách hiệu quả.

Tóm tắt các quy trình dựa trên loại quặng

• Quặng saprolite: Được xử lý chủ yếu bằng các kỹ thuật pyrometallurgical (chẳng hạn như RKEF) cho ferronickel hoặc Sắt tinh Nickel.
• Quặng limonite: Được xử lý chủ yếu bằng các kỹ thuật thủy kim (chẳng hạn như HPAL) để sản xuất sulfat nickel hoặc kim loại nickel.

Quá trình xử lý hiệu quả phụ thuộc vào chất lượng quặng, sản phẩm mục tiêu (kim loại nickel, ferronickel, NPI, v.v.), và các yếu tố kinh tế địa phương như chi phí năng lượng và quy định về môi trường.

Công ty Công nghệ Khai thác Mỏ Prominer (Thượng Hải) chuyên cung cấp giải pháp xử lý khoáng sản hoàn chỉnh và giải pháp vật liệu tiên tiến.

Sản phẩm bao gồm: Nghiền và phân loại, Tách và làm khô, Tinh chế vàng, Quá trình xử lý than chì/graphit và Hệ thống lixi hóa.

Chúng tôi cung cấp các dịch vụ toàn diện bao gồm thiết kế kỹ thuật, sản xuất thiết bị, lắp đặt và hỗ trợ vận hành, được hỗ trợ bởi tư vấn chuyên gia 24/7.

Trang web của chúng tôi: https://www.prominetech.com/
Email của chúng tôi:[email protected]
Bộ phận bán hàng: +8613918045927 (Richard), +8617887940518 (Jessica), +8613402000314 (Bruno)