So reduzieren Sie Nickel oxid zu metallischem Nickel

2021-06-22 14:31:41

So reduzieren Sie Nickel oxid zu metallischem Nickel

 

Allgemeine Methode des NICKEL-SMELTING:

1. Elektrolyt ische Methode. Das angereicherte Sulfiderz wird zu Oxid geröstet, durch Kohlenstoff zu Roh nickel reduziert und dann zu reinem Nickel elektrolyt iert.

2. Carbonyl ierungs prozess. Nickels ulfide reagieren mit Kohlen monoxid unter Bildung von Nickel tetra carbonyl nickel, das erhitzt und dann zersetzt wird, um Nickel, ein hochreines Metall, zu erzeugen.

3. Wasserstoff reduktion. Nickel metall kann durch Reduktion von Nickel oxid mit Wasserstoff gewonnen werden.

So reduzieren Sie Nickel oxid zu metallischem Nickel 1

Die Schmelz-und Extraktion methoden von Nickel oxiderz können in Feuer methode und Nass methode unterteilt werden. Ersteres kann in Ferro nickel verfahren und Schwefels chmelz verfahren unterteilt werden, letzteres in Reduktion röst verfahren und Drucksäure auslaugung verfahren.

1.Pyro metall urgi scher Prozess

Das pyro metall urgische Verfahren wird üblicher weise zur Behandlung von Magnesium-Silizium-Nickel erz verwendet. Es gibt zwei Arten von Feuer methoden: Eine besteht darin, Hochofen-oder Elektro ofen reduktion schmelzen zu verwenden, um Ferro nickel zu erhalten, das auch als Ferro nickel methode bekannt ist. Die andere besteht darin, Schwefelung mittel zur Herstellung von Nickel schwefel hinzuzufügen, das auch als Nickel-Matt-Methode bekannt ist.

Das Schmelzen von Ferro nickel ist ein Elektro ofen, der eine höhere Temperatur erreichen kann und die Atmosphäre im Ofen leichter zu kontrollieren ist. Um jedoch die Wirtschaft lichkeit der Erz behandlung zu gewährleisten, muss das Erz normaler weise einen bestimmten Grad erreichen. Zu Beginn des Schmelzes muss das Erz zunächst gescreent werden, um den niedrigen Witterungs grad, minderwertiges Erz, aus zuschließen. Die Ofen ladung sollte im Drehrohrofen im Voraus dehydriert und bei 700 ~ 800 vor gebacken werden °C. Das Calcin wird mit flüchtiger Kohle mit einer Partikel größe von 10 bis 30mm in einem Elektro ofen zum Reduktion schmelzen gemischt, um eine rohe Nickel-Eisen-Legierung herzustellen. Fast alle Nickel-und Kobalt oxide werden beim Schmelzen der Reduktion im Elektro ofen zu Metallen reduziert, jedoch nicht alles Eisen. Der Reduktion sgrad von Eisen kann durch Zugabe von Reduktion mittel eingestellt werden. Die rohe Nickel-Eisen-Legierung wird raffiniert, um die fertige Nickel-Eisen-Legierung herzustellen. Die Nickel-Eisen-Legierung wird haupt sächlich zur Herstellung von Edelstahl verwendet. Die wichtigsten mit dieser Methode hergestellten Nickel-Eisen-Legierung anlagen sind die französische Doniambo-Schmelze in Neukaledonien, die kolumbia nische Salomatosa-Schmelze und die Bahu-Schmelze der Sumitomo Corporation. Nickel-Eisen-Produkte enthalten 20-30% Nickel, die Rückgewinnung srate des gesamten Prozesses beträgt 90 ~ 95% und das Kobalt tritt in die Legierung ein.

Zusätzlich können Magnesit-Nickel-Erze durch Zugabe von Sulfiding mittel sulfid iert und geschmolzen werden, um Nickel matte zu erhalten. Gips ist das am häufigsten verwendete Sulfid mittel. Das Matts chmelzen wird normaler weise in einem Hochofen oder in einem Elektro ofen durchgeführt. Die Zusammensetzung von Nickel Matte kann durch Zugabe von Reduktion mittel (Koks pulver) und Härter (Gips) eingestellt werden. Die erhaltene Matte mit niedrigem Nickel gehalt (normaler weise enthält NI Co = 20 ~ 30%) wird dem Konverter zugeführt und in Matte mit hohem Nickel gehalt umgewandelt.

Die Haupt fabriken, die nickel hohe Matte herstellen, sind die Sulawesi soloarco-Schmelze in Indonesien. Nickel reiche matte Produkte enthalten im Allgemeinen 79% Nickel und 19,5% Schwefel. Die Wieder findungsrate von Nickel im gesamten Prozess beträgt 70 ~ 85%.

Das pyro metall urgische Verfahren wird haupt sächlich bei der Behandlung von Silicagnetit und Nickel erz mit Nickel gehalt angewendet & GT; 1%, Eisengehalt ca. 30% und niedriger Kobalt gehalt. Das größte Merkmal ist, dass das Verarbeitung schiff einfach ist und das Fluss diagramm kurz ist. Der Nachteil ist, dass Kobalt auch in die Nickel-Eisen-Legierung oder Nickel-Matte gelangt und den Wert verliert, den Kobalt haben sollte.

2. Hydrometallurgical Process

Laerit-Nickel-Erze vom Limonit-Typ und Magnesit-Nickel-Erze mit niedrigem MgO-Gehalt werden normaler weise durch ein hydro metall urgisches Verfahren behandelt. Es gibt zwei Haupt nass prozesse, eines ist das Reduktions-Röst-Ammoniak-Laugung verfahren (RRAL), das andere ist das Drucksäure auslaugung verfahren (HPAL). In den letzten Jahren hat sich die hydro metall urgische Technologie von Laterit-Nickel-Erz stark entwickelt, insbesondere die Druck auslaugung stech no logie und verschiedene Lösungsmittel extraktion stech no logien.

RRAL-Verfahren, auch bekannt als Caron-Verfahren, eignet sich zur Behandlung von Silikat-Laterit mit hohem Magnesium gehalt (MGO) & GT; 10%) und Nickelgehalt von etwa 1%.

Das Ziel der Reduktion röstung ist es, Nickels ilikat und Nickel oxid weitgehend zu Metall zu reduzieren und Fe durch Kontrolle der Reduktion bedingungen zu Fe 3O 4 zu reduzieren. Nickel und Kobalt in Calcin werden durch Ammoniak lösung ausgelaugt, und Eisen in ausgelaugten Rückständen kann durch magnetische Trennung zurück gewonnen werden.

Die NICARO-Schmelze in Kuba war die erste, die das Reduktions-Röst-ammoniak alische Auslaugung verfahren verwendete, um Nickel und Kobalt aus minderwertem Laterit-Nickel erz zurück zu gewinnen. Um zu verhindern, dass die nassen Materialien im Röst prozess agglomerieren, wurden die nassen Materialien vor dem Rösten in einem Drehrohrofen getrocknet, um 95% Feuchtigkeit zu entfernen, die Reduktion röstzeit betrug 90 min, das Reduktion sgas wurde von einem Gasgenerator zugeführt, Und die Reduktion atmosphäre von CO/CO2 oder H2/h2o am Boden des Ofens wurde auf 1:1 gesteuert, Röst temperatur 730 ~ 760 °C. Nachdem das Calcin auf etwa 150 abgekühlt war °C in reduzierender Atmosphäre wurde es in Ammonium carbonat lösung (ACC-Lösung) abgeschreckt, die 6,5% NH 3, 3% co 2 und 1% NI enthielt. Der Auslaugung prozess wird in einem Trommel-Luft-Auslaugung stank durchgeführt, und Nickel und Kobalt werden in die Lösung ausgelaugt, um Nickel-und Kobalt-Ammoniak-Komplex ionen zu bilden. Das Endprodukt Nio wurde durch Calci nieren von Nickel carbonat und Ammoniak verdampfen direkt nach Eisen entfernung erhalten. Hier enthalten Nickel oxid produkte viel Kobalt, diese Nickel oxid produkte erfüllen nicht alle Arten von Nickel legierung produktions anforderungen, die Rückgewinnung srate von Kobalt ist sehr niedrig, nur etwa 40%.

Der Caron-Prozess wurde in der Towns ville-Nickels chmelze in Queensland, Australien, und in der Marin duque Smelter auf den Philippinen aufgrund von Mängeln bei der Kobalt verwertung in der Nicaro-Schmelze verbessert.

In der Nickels chmelze von Towns ville wird für die Reduktion röst geräte der Schicht-Herreschoff-Reduktion röster verwendet. Das reduzierende Gas in der Brennkammer erwärmt das Material, das Schicht für Schicht nach unten geht, auf eine Röst temperatur von 760 °C. Ni/CoS-Produkte (ca. 39% NI und 13% Co) wurden durch Aus fällung von Kobalt mit H2S nach Abschrecken und Auslaugen in ACC-System lösung erhalten. Nach der Aus fällung von Kobalt wurde Nickel pulver, das 90% NI enthielt, durch Verdampfen von Ammoniak und Kalzinieren von flüssigem Ammoniak erhalten, und schließlich wurde Nickel pulver mit 980% Ni durch Reduktion rösten mit H2 im Band reduktion sofen erhalten, unter Inert in einen Ni-Block gepresst Atmosphäre. Der Gehalt an Kobalt in Nickel produkten, die durch ein chemisches Fällung verfahren erhalten werden, ist gering, was für die Herstellung von Nickel legierungen geeignet ist und das Kobalt effektiv angereichert wird.

(1) Das Reduktion mittel für die Röstung unter scheidet sich von dem für die Kobalt fällung: Das in der Marinduque-Schmelze verwendete Reduktion mittel ist ein Gas, das 275% H und 225% N enthält, und die Reduktion temperatur ist niedriger als 650 °C. Bei der Trennung von Nickel-und Kobalt pulver aus der Auswaschung lösung wird (NH4)2s als Kobalt abscheider verwendet und gilt als der beste chemische Kobalt abscheider.

(2) das Nickel pulver wurde um H2 bei 165 reduziert °C und 3,5 MPA nach partieller Ammoniak destillation in der Marinduque-Schmelze, die mit AAC-Lösung wieder aufgelöst wurde.

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