Pellets que contienen carbono con mineral de laterita de níquel
Pellets que contienen carbono con mineral de laterita de níquel
El níquel, como material metálico estratégico importante, tiene varias ventajas como resistencia a la corrosión, resistencia a la oxidación, resistencia a altas temperaturas, alta resistencia y buena ductilidad, y se utiliza ampliamente en la industria moderna. El níquel se utiliza principalmente para producir acero inoxidable. El 65% del consumo total de níquel del mundo se utiliza para producir acero inoxidable y el 12% se utiliza para producir aleaciones resistentes al calor y aleaciones de metales no ferrosos. Es un metal indispensable e importante. En la actualidad, las reservas de níquel conocidas en el mundo son aproximadamente 160 millones de toneladas, de las cuales el mineral de sulfuro de níquel representa aproximadamente el 30% y el mineral de laterita de níquel aproximadamente el 70%. Debido al bajo contenido de níquel en el mineral de laterita de níquel, la difícil recuperación y los escasos beneficios económicos, el níquel producido por el mineral de laterita de níquel representa solo el 42% de la producción mundial de níquel. Sin embargo, a largo plazo, el mineral de laterita de níquel será la principal fuente de níquel en el futuro. Por lo tanto, acelerar la investigación sobre el proceso de fundición de mineral de laterita de níquel se ha convertido en uno de los principales problemas metalúrgicos internacionales y está relacionado con el problema global del suministro estable de níquel.
El mineral de laterita de níquel ubicado en la parte superior del depósito tiene altos contenidos de hierro y cobalto y bajos contenidos de níquel, silicio y magnesio, lo que es apto para el tratamiento hidrometalúrgico. El mineral de laterita de níquel y humus de bajo contenido de hierro y el mineral de níquel de laterita de silicio y magnesio que se encuentran en la parte inferior del depósito tienen altos contenidos de níquel, silicio y magnesio y bajos contenidos de hierro y cobalto, que son adecuados para el tratamiento pirometalúrgico. El mineral de níquel ubicado en el medio del lecho de mineral puede tratarse mediante un proceso pirometalúrgico o un proceso húmedo. En la actualidad, el 40% de los recursos probados de mineral de laterita de níquel son de tipo de suelo de humus con bajo contenido de hierro y mineral de laterita de níquel de silicio y magnesio adecuado para el tratamiento pirometalúrgico.
Basado en un proceso de reducción directa a base de carbón, los gránulos que contienen carbono se preparan mediante el método de los gránulos de fraguado en frío, utilizando mineral de laterita de níquel como materia prima principal, carbón pulverizado como agente reductor y CaO puro como fundente.
Esquemas y materias primas experimentales
Fig 1: Patrón XRD del mineral de laterita de níquel Fig 2: Distribución de tamaño del mineral de laterita de níquel
1. Materias primas experimentales
(1) Mineral de níquel laterita. El polvo de mineral utilizado en este experimento es mineral de laterita de níquel de Indonesia. El mineral de laterita de níquel tiene altos contenidos de silicio y magnesio y bajos contenidos de hierro y cobalto. Pertenece al mineral de níquel laterita de silicio-magnesio y es una peridotita metamórfica típica, que es adecuada para la fundición pirometalúrgica. Los principales componentes del mineral de laterita de níquel son clinocrisotilo (Mg3Si2O5 (OH) 4), níquel crisotilo (Ni3Si2O5 (OH) 4), goetita (FeO (OH)), hematita (Fe2O3), etc. El níquel se distribuye principalmente en minerales de silicato. y goetita. El níquel reemplaza principalmente al magnesio en los minerales de silicato y al hierro en la goetita. El hierro se distribuye principalmente en minerales de goethita, hematita y silicato. Los minerales de ganga y la caolinita son minerales de silicato acuosos, mientras que la goethita contiene agua cristalina,
El mineral de laterita de níquel se seca en un horno de secado a temperatura constante, se tritura y se muele para usarlo en el prensado de bolas. El tamaño de partícula del polvo de mineral de laterita y níquel se analiza mediante el medidor láser de distribución de tamaño de partículas LMS-30. Como se muestra en la Fig.2, se puede ver a partir de los resultados que el rango de tamaño de partícula del polvo de mineral de laterita es de 3-300 µm, y se concentra principalmente entre 20-160 µm, de los cuales menos de 200 mallas de polvo de mineral representan para aproximadamente el 60% de la masa total de polvo de mineral.
(2) Agente reductor. Hay dos tipos de agentes reductores utilizados en el experimento, la antracita Yangquan y el carbón bituminoso Shenmu, respectivamente. Antes de que el carbón pulverizado se mezcle con el polvo mineral de laterita, se seca en un horno de secado a temperatura constante para eliminar el agua libre y luego se tritura y muele hasta obtener el tamaño de partícula especificado.
(3) Flujo. Como el polvo mineral contiene cierto azufre, cuando se agrega carbón pulverizado, también se introducirá algo de azufre. Para llevar a cabo sin problemas el proceso de desulfuración en el proceso posterior y ajustar los requisitos de la composición de la escoria, se necesita una cierta cantidad de fundente. ser agregado. Aquí elegimos CaO como flujo.
(4) Carpeta. Para que el proceso de prensado de bolas se desarrolle sin problemas y mejore la resistencia de los gránulos, generalmente es necesario agregar una cierta cantidad de aglutinante a la mezcla. Elegimos bentonita como aglutinante.
2. Esquema experimental
El mineral de laterita de níquel se seca en un horno de secado a temperatura constante, el agua libre en el mineral de laterita de níquel se elimina completamente y el mineral de laterita de níquel se tritura y muele hasta un tamaño de partícula apropiado. Después de que el reductor se seca, se tritura mediante un prototipo sellado y se tamiza mediante tamices con diferentes tamaños de partículas para obtener carbón pulverizado con tamaños de partículas de 37,5-75 µm, 75-150 µm y 150-300 µm respectivamente. De acuerdo con el esquema preespecificado, se pesa una cierta cantidad de mineral de laterita de níquel, agente reductor, fundente, aglutinante y agua, respectivamente, y se añaden al molino de mezcla. Después de mezclarse completamente de manera uniforme, el mineral de laterita de níquel se introduce en la máquina de prensado de bolas de contra-rodillo y se prensa en gránulos ovalados de 40 mm x 25 mm x 20 mm. Se probaron la resistencia a la compresión y la resistencia a la caída de los gránulos. La detección de la fuerza de caída consiste en colocar el pellet a una altura de 1,0 m para que pueda caer libremente sobre una placa de acero de 10 mm de espesor, medir los tiempos de caída cuando el pellet se rompe, medir 10 pellets respectivamente y obtener el valor medio de la caída. veces como la fuerza de caída de los gránulos. La detección de la resistencia a la compresión consiste en colocar los gránulos en una máquina de prueba de presión, presurizarlos lentamente, medir el valor de presión cuando se rompen los gránulos, medir 10 gránulos respectivamente y obtener el valor medio de la presión como resistencia a la compresión.
