高熔点渣相体系下镍珠铁的生成规律及强化方法研究

发布时间：2022-08-10 11:10

　　不锈钢具有优良的耐腐蚀性,在军事及工农业中都有着广泛的应用。随着经济的发展,2001年后,我国成为了不锈钢生产和消费第一大国。镍作为不锈钢生产的重要原料,其消费量也随之迅速增长。世界陆基镍资源分为硫化镍矿和红土镍矿,随着硫化镍矿资源的枯竭及高品位红土镍矿资源的减少,利用低品位红土镍矿生产镍产品已备受关注。低品位红土矿的高效提取工艺对资源利用及钢铁行业意义重大。与其他几种红土矿的火法提取工艺相比,还原-重选或磁选工艺在降低成本及综合选择性利用角度具有潜力。分析国内外对红土镍矿还原磁选的诸多研究后发现,还原-重选或磁选工艺存在的问题主要包括:低温下,红土镍矿中镍的富集效率不高;添加剂用量大对环境造成污染以及对冶炼设备的腐蚀;高温下,渣与耐材的粘结和侵蚀等问题。因此,为提高镍的富集效率、避免半熔融态渣与耐材的粘结等问题,对现有还原-重选或磁选工艺进行优化具有重要意义。本研究来自国家自然科学基金重点项目（No.51234010）,本文主要针对高熔点渣相体系下镍珠铁的生成规律、硫酸钠强化红土镍矿还原分离及镍珠铁聚集长大机理进行了研究,得出结论如下:①该种红土镍矿Si和Mg含量较高,Ni品位为1.... 

【文章页数】：110 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 镍的性质及其应用
    1.2 镍资源概况及特性
    1.3 红土镍矿资源及开发前景
    1.4 红土镍矿处理工艺
        1.4.1 湿法处理工艺
        1.4.2 火法处理工艺
    1.5 还原磁选处理红土镍矿的研究现状
    1.6 本课题意义及目的
    1.7 研究内容
2 原料基本物理化学性质研究
    2.1 成分分析
    2.2 物相分析
    2.3 热重分析
    2.4 本章小结
3 高还原剂配比下的还原分离规律研究
    3.1 理论计算
    3.2 实验方案
    3.3 实验步骤
    3.4 实验设备
    3.5 实验结果及分析
        3.5.1 还原后渣金形态及合金成分
        3.5.2 SiO_2添加量的影响
        3.5.3 还原温度的影响
        3.5.4 还原时间的影响
        3.5.5 矿相分析
        3.5.6 物相分析
    3.6 本章小结
4 低还原剂配比下的还原分离规律研究
    4.1 理论计算
    4.2 实验方案
    4.3 实验结果及分析
        4.3.1 实验结果
        4.3.2 Ni品位
        4.3.3 Fe品位
        4.3.4 Ni回收率
        4.3.5 Fe回收率
        4.3.6 其他成分含量
    4.4 本章小结
5 硫酸钠强化红土镍矿还原分离规律研究
    5.1 实验方案
    5.2 实验过程及设备
    5.3 实验结果及分析
        5.3.1 还原后渣金形态及合金成分
        5.3.2 Ni、Fe品位
        5.3.3 Ni、Fe回收率
        5.3.4 其他成分含量
    5.4 本章小结
6 镍珠铁聚集长大机理研究
    6.1 HILLERT理论
    6.2 实验设计
    6.3 实验步骤及设备
        6.3.1 实验步骤
        6.3.2 实验设备
    6.4 实验结果及分析
        6.4.1 时间对镍铁颗粒平均尺寸的影响
        6.4.2 温度对镍铁颗粒平均尺寸的影响
        6.4.3 硫添加量对镍铁颗粒平均尺寸的影响
        6.4.4 Hillert理论计算结果
        6.4.5 镍珠铁颗粒长大过程微观结构
    6.5 本章小结
7 结论
致谢
参考文献
附录
    A. 作者在攻读硕士学位期间取得的科研成果
        A1.发表的论文
        A2.申请的专利
    B. 作者在攻读硕士学位期间参加的学术活动
    C. 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目


【参考文献】：
期刊论文
[1]低品位赤铁矿直接还原过程中铁晶粒的长大行为[J]. 朱德庆,肖永忠,春铁军,潘建.  中国有色金属学报. 2013(11)
[2]低品位红土镍矿制备镍精矿的试验研究[J]. 朱德庆,郑国林,潘建,李启厚,安月明,朱景和,刘志宏.  中南大学学报(自然科学版). 2013(01)
[3]我国红土镍矿火法冶炼进展[J]. 张邦胜,蒋开喜,王海北,冯亚平.  有色冶金设计与研究. 2012(05)
[4]红土镍矿处理工艺研究现状[J]. 张志华,毛拥军.  湖南有色金属. 2012(04)
[5]红土矿镍铁冶炼技术进展分析[J]. 刘毅,李波,王涛.  四川冶金. 2012(03)
[6]某印尼低品位红土镍矿的微观结构及晶体化学(英文)[J]. 朱德庆,崔瑜,Sarath HAPUGODA,Keith VINING,潘建.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(04)
[7]红土镍矿钠盐还原焙烧-磁选的机理[J]. 李光辉,饶明军,姜涛,史唐明,黄晴晴.  中国有色金属学报. 2012(01)
[8]红土镍矿利用与研究的现状与发展[J]. 彭犇,岳清瑞,李建军,吴朝昀,王磊,李钒.  有色金属工程. 2011(06)
[9]低品位赤铁矿球团成核剂强化还原机理研究[J]. 朱德庆,春铁军,潘建.  北京科技大学学报. 2011(11)
[10]红土镍矿提镍工艺进展[J]. 及亚娜,孙体昌,蒋曼.  矿产保护与利用. 2011(02)

硕士论文
[1]低品位红土镍矿选择性还原—磁选富集镍的工艺及机理研究[D]. 崔瑜.中南大学 2011
[2]红土镍矿制取镍铁合金原料的新工艺及机理研究[D]. 饶明军.中南大学 2010
[3]红土镍矿预富集—还原熔炼制取低镍铁合金研究[D]. 徐小锋.中南大学 2007



本文编号：3673529