毕业设计---10万吨年电镍的镍电解精炼车间设计 -(终稿word)(2)

回收镍的成熟技术手段和生产潜力, 镇江冶炼厂、义乌冶炼厂、福州冶炼厂等也可用含镍原料生产多类镍产品。只要我国镍矿的采、选和镍的粗炼能力扩大, 供给足够的高冰镍和其它含镍原料, 上述工厂不需花大的投资就可增加镍的产, 满足国内工业建设用镍的需要。

1.3.2镍的粗炼工艺技术发展

我国镍矿多属于硫化矿, 经采、选作业产出镍精矿, 利用火法熔炼成高冰镍。目前, 我国镍矿的火法粗炼主要有闪速熔炼、矿热电炉熔炼以及鼓风炉熔炼镍精矿。金川有色金属公司是我国特大型有色金属联合企业, 该公司的镍矿属多金属硫化矿, 除主金属镍外, 尚伴生大最的铜、钻、金、银及铂族金属。其镍储和产分别占我国已探明的总储及镍冶金产品产的及以上, 铂族金属产占全国的以上, 同时也是我国矿产钻的主要生产基地。因此, 金川有色金属公司镍冶金特别是冰镍生产工艺的不断发展, 集中体现了我国镍冶金生产工艺技术的进步与发展。金川有色金属公司矿热电炉的工艺进步金川有色金属公司一期工程原设计规模为年产镍万吨, 冶炼工艺流程为镍精矿回转窑焙烧一电炉熔炼一低冰镍转炉吹炼一高冰镍磨浮一硫化镍熔铸一电解精炼。但在年前, 由于工艺落后, 装备差, 加上管理方面的原因, 一直未达到设计规模, 金属回收率低, 镍不到, 钻只有, 能耗高, 综合利用水平低下。年代以来, 金川有色金属公司把依靠科技进步皿于发展生产的首位, 改造落后的工艺技术, 解决制约生产发展和影响提高技术经济指标的关链问题,开展了卓有成效的联合攻关。年实现了电解镍万吨年的设计指标, 年突破了万吨, 各项技术经济指标有明显的改善和提高, 年建成两座耐的沸腾炉取代大部分回转窑的生产能力, 其流程为精矿制粒一沸腾炉半氧化自然焰烧一高浓度焙烧制酸的新工艺, 大幅度降低了焙烧能耗, 又大大提离了硫的利用率。转炉吹炼高冰镍采用吨密闭转炉取代吨旧式转炉,新增了转炉渣电炉贫化, 实现了

1.3.3高冰镍精炼工艺技术的发展

我国高冰镍主要用于生产电镍, 并回收其中的铜、钻和贵金属。高冰镍精炼

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工艺技术经过三十年的发展改进, 已成为成熟的、经济效益好的冶炼技术。各厂家根据处理原料的特点、原有基础、市场产品需求等具体情况, 因地制宜地选择精炼工艺。高冰镍生产电镍的工艺有两大类一类是可溶阳极电解精炼,另一类为选择性浸出一净液一电积湿法精炼工艺,其介质分为硫酸盐和抓化物两种体系。高冰镶精炼技术发展我国金川有色金属公司的铜镍高冰镍精炼生产是“ 高毓磨浮一硫化镍阳极电解精炼” 传统工艺, 电解质为硫酸盐、级化盐混合系统。年代后, 根据科技攻关取得的成果, 采用高值、高电流密度、阳极液三段连续净化及优化电解技术条件的电解工艺对原设计工艺进行了改造, 大大提高了产, 和经济效益。但是该过程不但铜镍及贵金属分离不彻底, 且流程长, 操作复杂, 消耗高, 金属走向分散流失严贡。为了加快发展和综合利用铜镍矿的矿资源, 根据国际铜镍高冰镍精炼新工艺的发展, 我国加强了铜镍高冰镍硫酸选择性浸出一黑镍除钻一不溶阳极电积镍工艺技术的研究, 并于年底在新获阜康冶炼厂建成了该工艺体系的生产线并投入生产, 改变了我国沿用传统工艺精炼高冰镍的历史, 其研究和实践都是成功的。该工艺不但具有流程简单、金属回收率高、药剂耗少、能耗低、无环境污染等特点, 而且通过高冰镍选择性浸出, 将原料中的铜、铁、硫及贵金属都留在终渣里, 省去了电积脱铜工序, 并采用特殊结构的电氧化槽制取黑镍, 使电流效率提高一, 这表明该工艺研究在国际镍精炼领域又有了新的进展。 1.4镍的市场 （一）国际市场

20世纪90年代，世界镍的生产和消费都比较平稳，略有增长，没有大起大落的现象。

1996年起世界镍矿山产量突破100万吨，达到历史上最高产量水平。镍资源大国依次是：俄罗斯、加拿大、新客多尼亚、印度尼西亚、澳大利亚和古巴，合计矿产镍产量和出口量越占世界总量的80%左右。镍的冶炼主要集中在俄罗斯，日本、加拿大、澳大利亚、挪威、中国、英国、南非和芬兰。

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世界主要的镍消费国，也是不锈钢主要生产国，有日本、美国、德国、俄罗斯、意大利、法国和韩国。在主要镍消费国中，仅有俄罗斯是镍资源国家，其余的消费国几乎没有可供开采的镍矿，主要依靠进口镍精矿和其他初加工镍产品。20世纪90年代，镍在不锈钢中的消费量大约以5%的速度增长，世界镍市场的供求变化主要取决于不锈钢工业的兴衰。近十年俩，世界不锈钢消费呈增长趋势。1999年产量达到1535吨，达到世界不锈钢产量的最高水平，因而也带动镍消费增加。

（二）中国国内市场

国内镍产销也呈上升趋势。近期镍精矿和电解镍产量的年均递增均保持7%以上，增幅是比较高的。但由于受进口不锈钢和镍原料数量过多的影响，国内电解镍消费量的平均递增长率仅达到2%。

近期国内的产、供、销大体上是平衡的，结束了大量依靠进口镍产品的局面。中国不锈钢工业虽起步较早，而发展却十分缓慢，目前无论从生产技术水平、产品数量、品种质量都不能满足国内各行业的需求，进口量有大幅增加的趋势，同时也带进不少镍原料。另外目前中国精镍供求并不紧张，各种镍及镍合金的加工材供应比较吃紧。

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2硫化铜镍矿的冶炼

2.1选矿及主要的选矿设备

镍矿石主要分硫化铜镍矿和氧化镍矿，两者的选矿和加工方法完全不同。 硫化铜镍矿石的选矿方法，最主要的是浮选，而磁选和重选通常为辅助选矿方法。浮选硫化铜镍矿石时，常采用浮选硫化铜矿物的捕收剂和起泡剂。确定浮选流程的一个基本原则是宁可使铜进入镍精矿，而尽可能避免镍进入铜精矿。因为铜精矿中的镍在冶炼过程中损失大，而镍精矿中的铜可以得到较完全的回收。铜镍矿石浮选具有下列四种基本流程：

（1） 直接用优先浮选或部分优先浮选流程。当矿石中含铜比含镍量高得多时，可采用这种流程。把铜选成单独精矿，该流程的优点是，可直接获得含镍较低的铜精矿。

（2）混合浮选流程，用于选别含铜低于镍的矿石。所得铜镍混合精矿直接冶炼成高冰镍。

（3）混合—优选浮选流程，从矿石中混合浮选铜镍，再从混合精矿中分选出含低镍的铜精矿和含铜的镍精矿。 该镍精矿经冶炼后，获得高冰镍，对高冰镍再进行浮选分离。

（4）混合—优先浮选并从混合浮选尾矿中再回收部分镍，当矿石中各种镍矿物的可浮性有很大差异时，铜镍混合浮选后，再从其尾矿中进一步回收可浮性差的含镍矿物。铜是镍冶炼的有害杂质，而在铜镍矿石中铜品位又具有工业回收价值，因此铜镍分离技术是铜镍矿石选矿中的一个重要课题!。铜镍分离技术分为铜镍混合精矿分离和高冰镍分离工艺两种。通常，前者用于铜镍矿物粒度较粗且彼此嵌布关系不甚紧密的矿石，后者用于铜镍矿物粒度细且彼此嵌布十分致密的矿石。金川铜镍矿是大型金属共生硫化铜镍矿，其第一选矿厂选矿工艺流程主要包括：破碎为三段一闭路流程，磨矿和浮选工序改造为三段磨矿、

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三段浮选流程。

2.1.1破碎机械

随着科技的发展，各种新型、高效的破碎设备正在逐渐出现并开始应用。但目前国内大多数金属矿石选矿厂，主要还是采用颚式破碎机、旋回破碎机和弹簧圆锥破碎机等常规破碎设备。

破碎机的型号和规格，主要是根据所处理的矿石性质、选厂规模以及厂址地形等条件，综合比较确定。一般处理中硬以上矿石时，粗碎应用颚式或是旋回破碎机；选长规模较大，山坡建厂者宜用旋回；选长规模小、平地建厂以及矿石中粘性物料多着，可用颚式。

颚式破碎机

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