Время публикации: 17 декабря 2019 года
Аннотация: В связи с сокращением запасов руды сульфида никеля, крайне важно эффективно добывать латерит-никелевую руду, которая занимает 72% мировых запасов никеля. В этой статье представлены характеристики мировых ресурсов латерит-никелевой руды и внутренняя ситуация развития, а также изложены традиционные процессы и прогресс производства влажными процессами. Выщелачивание под атмосферным давлением, бактериальное выщелачивание и т.д. Новый процесс выщелачивания обладает простым, низким расходом, лёгким управлением и низкими вложениями и т.д., у них будет очень хорошая развивающаяся передняя планировка.
Ключевые слова: латерит-никелевый рудный процесс, уровень развития технологий очистки
В соответствии с геологическим происхождением никелевую руду можно разделить на два типа: магматический тип руда сульфида никеля и латерит-никелевую руду, тогда как запасы латерит-никеля занимают 72% мировых запасов никеля. В последние годы, благодаря лидерству в промышленности нержавеющей стали, спрос на никель в мире продолжает расти: производство нержавеющей стали в Китае достигло 10 миллионов тонн в 2008 году, тогда как фактический выпуск составляет всего 5,35 миллиона тонн, и одной из важных причин является дефицит никеля.
В настоящее время около 60% никеля извлекается из руды сульфида никеля, при этом запасы сульфида никель быстро сокращаются, качество снижается, глубина добычи углубляется, сложность добычи растёт, а стоимость увеличивается. Хотя стоимость исследования и добычи латерит-никелевой руды ниже, которая может напрямую производить оксид никеля, полидимит и ферроникель, поэтому ресурсы латерит-никеля для высокоэффективной добычи очень необходимы. В 1950-х годах добыча никель из латерит-никелевой руды составляла 10% мирового производства никеля, в 2008 году этот процент достиг 455, а в 2012 году оценивается в 510 000 тонн, этот процент должен увеличиться до 51%.
Процесс извлечения никеля из латерит-никелевой руды можно разделить на огненный и влажный процесс. Из-за высокого расхода и инвестиций в процессе переработки, процесс обжига в основном используется для высококачественной латерит-никелевой руды. Однако, несмотря на то, что влажный процесс имеет сложный процесс, длительный поток и высокие требования к оборудованию и т.д., по сравнению с процессом огня он обладает преимуществами в виде меньшего расхода и высокой скорости восстановления металла. Особенно прогресс выщелачивания под атмосферным давлением и появление нового потока влажного процесса делает центр добычи и использования латерит-никелевой руды перешёл на влажный процесс из огневого процесса за десятки лет его развития.
一、Категории и характеристики мировых ресурсов латерит-никелевой руды
Верхняя часть минерального месторождения оксида никеля состоит из латерита коричневой железной руды, подходящей для обработки влажным процессом; Нижняя руда — никелевая руда магниевой кремнеземной кислоты (в основном серпентинит), подходящая для огневых процессов. Средний переходный раздел подходит для двух методов. По оценке, запас латерит-никелевой руды (лимонит, нонтронит, турфейс), пригодной для влажного процесса, более чем в два раза превышает запасы (гарнирита, гумической руды), подходящих для огненного процесса.
В соответствии с постепенным освоением и использованием ресурсов латерит-никеля люди получают новые знания о его функции и типах: один из них называется влажным процессом, который в основном распространяется на близлежащих экваторах, таких как Новая Каледония, Индонезия, Филиппины, Папуа-Новая Гвинея, Карибский регион; его содержание выше, глина менее распространена, что легко поддается обработке; Другой тип — сухой процесс, который в основном распространён в южном полушарии, далеко от экватора, и его состав сложный, содержание глины выше, что сложно для обработки.
Хотя латерит-никелевая руда имеет несколько различных типов, если смотреть в общем; У них есть следующие персонажи:
1. Содержание никеля составляет 1,0~3%, его содержание ниже, состав более сложный, чем у руды сульфида никеля, и трудно получить концентрат никельевой руды с более высоким содержанием никеля, который превышает 6%, тогда как никельную руду с низким содержанием никеля сложно использовать непосредственно для простого металлургического процесса.
2. Колебания состава компонентов больше, не только изменение содержания ценных элементов, таких как никель, а также изменение состава ганги, таких как SiO2、MgO、Fe2O3、Al2O3, и воды больше; даже в одном минеральном слое состав латеритовой руды (Ni,Co, Fe и MgO) будет постепенно меняться в соответствии с глубиной различных минеральных слоёв.
3. В руде мало кобальта, нет серы, нет теплового значения.
4. Запас руды больше, при этом она находится на поверхности Земли, что легко собирать, и её можно эксплуатировать на открытом воздухе, что даёт преимущества для освоения.
二、Статус развития мировой латерит-никелевой руды
Начиная с разработки латерит-никеля в Новой Каледонии, производство металлического никеля из латерит-никеля насчитывает более 100 лет истории. В последние годы, из-за огромных потребностей в никеле для промышленности нержавеющей стали, многие страны, производящие никель, активно расширяют разработку и использование руды латерит-никеля.
Поскольку у нас меньше ресурсов латерит-никеля, некоторые крупные предприятия Китая воспользовались возможностью увеличить инвестиции в проекты латерит-никеля зарубежных стран. В настоящее время разработанные или разработанные иностранные проекты по производству латеритового никеля: 1) группа Bao-steel и группа Jinchuan инвестировали 1 миллиард долларов США в разработку никелевых железных ресурсов на Филиппинах, 2) China Minmetals и Куба организовали производство никеля с годовым производством 22,5 тысяч тонн, 3) разработанная CNMC мьянмийская никелевая руда, средний содержание никелевой руды составляет 2%, включая около 700 тысяч тонн никеля; 4) CHINA METALLURGICAL CONSTRUCTION(GROUP)CORPORATION сотрудничала с компанией Ji'en Nickel Company для разработки никелевой железа, средняя содержание которой составляет около 1%; 5) China Campbell Mineral Company подписала контракт с Myanmar Moweitang Nickel Ore на сотрудничество и т.д. В будущих проектах латерит-никеля влажный процесс занимает большую часть, и, по оценкам, в 2012 году доля производства никеля в влажном процессе в общем производстве никель увеличится с 62% до 80%.
三、Состояние технологии очистки латерит-никелевой руды влажного процесса
1. Уменьшение обжарки — процесс выщелачивания аммиака (RRAL)
Редукционная обжарка — процесс выщелачивания аммиака (RRAL) разработан Карсоном, поэтому он называется процессом Карона. Никель Губа Ницзялуо использует редукционное обжигание — процесс выщелачивания аммиака для обработки никел-латерита с высоким содержанием магния существует более полувека и подходит для применения метода выщелачивания аммиаком для обработки типичного минерального состава: 1,4% Ni, 8% MgO, 14% SiO2.
Для повышения скорости выщелачивания никеля Американское минеральное бюро разработало новый метод уменьшения обжарки — процесс выщелачивания аммиака, аббревиатура которого — USBM. Важность этого метода заключается в добавлении FeS2 для получения зерна и использовании чистого угарного газа для восстановления.
2. Процесс выщелачивания серной кислоты с давлением (HPAL)
Процесс кислотного выщелачивания с давлением серной кислоты подходит для обработки латеритовой руды коричневой железной руды, включая низкую магнезию; принцип процесса выщелачивания под давлением таков, как показано ниже; главные преимущества этого процесса — скорость возврата металла может превышать 90%.
Картинки 1: Процесс процесса процесса выщелачивания под давлением кислотного выщелачивания
Эта технология берёт начало с 50-х годов XX века; сначала используется для добычи руды Куба Моа-Бэй с названием A-MAX-PAL. С тех пор, в 70-х годах в Австралии, компания QNI открыла никелевой завод Yabula, процесс кислотного выщелачивания обрабатывает латерит-никелевую руду в Новой Каледонии, Индонезии и Квинсленде Австралии. Во второй половине 1998 года компания Murrin из Австралии, Cawse, Bulong, использовала новый процесс — выщелачивания латеритовой руды с давлением кислоты, чтобы запустить проект по разработке и привлечь большое внимание. Технология выщелачивания с кислотным давлением для этих трёх процессов схожа с компанией Cuba Mo'ao, просто использует горизонтальный автодав вместо вертикального автодава компании Mo'ao. Однако программа возврата имеет следующие различия:
1. В процессе Коуз смешанные гидроксиды металлов осаждаются из ликсивия высокого давления, затем используются аммиачные выщелачивания, после чего проводится истощение растворителем и электроосаждение.
2、В процессе Булонга используется H2S для осадки смешанных сульфидов из ликсивия высокого давления, затем ликсивиации сульфида в аэробных условиях, после чего исчерпается растворитель, восстановление водорода, таблица и т.д.
3. В процессе Муррина непосредственно истощение растворителя и электроосаждение из ликсивия высокого давления.
Ресурсы, годовое производство, достижение темпов и проектное производство этих трёхлатерит-никелевых заводов показаны в форме 3. С точки зрения третьей формы, процесс проекта HPAL с тремя латеритовыми рудами в Австралии не очень удовлетворительный, только Cawse может достичь 74% проектного производства, при этом производственные затраты снизится с 4,1 до 1,54 долларов США; производство Муррина составляет треть проектного производства, однако такие условия достигнуты при повторном продвижении, завод в Булонге был вынужден обанкротиться в 2004 году из-за проблем с технологиями и финансированием.
Форма 3 Простые ситуации трёх никелевых заводов HAPL западной Австралии
Существует множество проблем с технологиями, механическим проектированием и расчетом стоимости этих трёх проектов, например: выбранный материал на оборудовании некорректный, конфигурация не соединена и т.д. Хотя эти три проекта ещё не достигли ожидаемой цели, их реализация дала ценный опыт в разработке технологии выщелачивания под давлением кислоты.
3. Другой поток влажного процесса
Выщелачивание под атмосферным давлением (AL): подходит для обработки латерит-никелевой руды с низким содержанием железа и магнезией. В настоящее время ресурсная компания Skye занимается исследованием системы атмосферного выщелачивания под давлением для добычи латеритовой руды Гватемалы — остаточной кислоты, вымываемой из коричневой руды и кислоты, выделяемой после осадки рубинглиммера, которая будет использоваться для состава руды гумусовой почвы.
Выщелачивание из свалки: в основном подходит для руды в гумусовой почве. Многочисленные результаты показывают, что: с помощью технологии дамп-выщелачивания скорость выщелачивания никеля за 3 месяца может превысить 75%, а кобальт — более 60%. В настоящее время европейская никелевая компания проводит крупномасштабный эксперимент по выщелачиванию в Под ключ и ожидается создать первый свалочный завод по извлечению никель и кобальта.
Микроволнное спекание — метод выщелачивания под давлением: микронное спечение для нарушения кристаллической решётки минерала, затем давление и выщелачивание при низкой температуре, чтобы ион железа осаждался как гематит, затем усиливает выщелачивание и снижает температуру и давление кислотного выщелачивания высокого давления.
Сегрегация хлорида — выщелачивание аммиака: добавьте немного редукциона и хлоридизирующего вещества (хлорид натрия или хлорида кальция), нагрев в атмосфере нетурального или слабого деоксида, что заставляет ценный металл испаряться из руды, одновременно уменьшая поверхность зерна углерода до металлического зерна. Затем жареный продукт будет напрямую обработан в аммиачном выщелачивании. Ван Чэнъянь использует этот метод для обработки руды оксида никеля из Юаньцзянского штифта: скорость выщелачивания никеля превышает 80%, а кобальт — выше 50%.
Биовыщелаживание: с помощью оксидовосстановления микроорганизмов позволяет металлу эффективно растворяться из низкокачественной руды. Кастро и другие исследовали биовыщелаживание. Образец взят от минеральной компании Acesita, его химический состав составляет 43,2%SiO2、0,09%Ni。 Размер измельчённого зерна должен быть менее 147 мкм, тогда как минеральное выщелачивание использует 5 видов ауксогетертрофов. Условия выщелачивания: масса образца минерала должна составлять 5 кг (предварительно стерилизовать при 121°C), есть среда, включая микроорганизмы, температура должна быть 30°C, скорость вращения бутылки — 200 р/мин, а скорость выщелачивания Ni — более 80%.
Ключевые слова: латерит-никелевый рудный процесс, уровень развития технологий очистки
В соответствии с геологическим происхождением никелевую руду можно разделить на два типа: магматический тип руда сульфида никеля и латерит-никелевую руду, тогда как запасы латерит-никеля занимают 72% мировых запасов никеля. В последние годы, благодаря лидерству в промышленности нержавеющей стали, спрос на никель в мире продолжает расти: производство нержавеющей стали в Китае достигло 10 миллионов тонн в 2008 году, тогда как фактический выпуск составляет всего 5,35 миллиона тонн, и одной из важных причин является дефицит никеля.
В настоящее время около 60% никеля извлекается из руды сульфида никеля, при этом запасы сульфида никель быстро сокращаются, качество снижается, глубина добычи углубляется, сложность добычи растёт, а стоимость увеличивается. Хотя стоимость исследования и добычи латерит-никелевой руды ниже, которая может напрямую производить оксид никеля, полидимит и ферроникель, поэтому ресурсы латерит-никеля для высокоэффективной добычи очень необходимы. В 1950-х годах добыча никель из латерит-никелевой руды составляла 10% мирового производства никеля, в 2008 году этот процент достиг 455, а в 2012 году оценивается в 510 000 тонн, этот процент должен увеличиться до 51%.
Процесс извлечения никеля из латерит-никелевой руды можно разделить на огненный и влажный процесс. Из-за высокого расхода и инвестиций в процессе переработки, процесс обжига в основном используется для высококачественной латерит-никелевой руды. Однако, несмотря на то, что влажный процесс имеет сложный процесс, длительный поток и высокие требования к оборудованию и т.д., по сравнению с процессом огня он обладает преимуществами в виде меньшего расхода и высокой скорости восстановления металла. Особенно прогресс выщелачивания под атмосферным давлением и появление нового потока влажного процесса делает центр добычи и использования латерит-никелевой руды перешёл на влажный процесс из огневого процесса за десятки лет его развития.
一、Категории и характеристики мировых ресурсов латерит-никелевой руды
Верхняя часть минерального месторождения оксида никеля состоит из латерита коричневой железной руды, подходящей для обработки влажным процессом; Нижняя руда — никелевая руда магниевой кремнеземной кислоты (в основном серпентинит), подходящая для огневых процессов. Средний переходный раздел подходит для двух методов. По оценке, запас латерит-никелевой руды (лимонит, нонтронит, турфейс), пригодной для влажного процесса, более чем в два раза превышает запасы (гарнирита, гумической руды), подходящих для огненного процесса.
В соответствии с постепенным освоением и использованием ресурсов латерит-никеля люди получают новые знания о его функции и типах: один из них называется влажным процессом, который в основном распространяется на близлежащих экваторах, таких как Новая Каледония, Индонезия, Филиппины, Папуа-Новая Гвинея, Карибский регион; его содержание выше, глина менее распространена, что легко поддается обработке; Другой тип — сухой процесс, который в основном распространён в южном полушарии, далеко от экватора, и его состав сложный, содержание глины выше, что сложно для обработки.
Хотя латерит-никелевая руда имеет несколько различных типов, если смотреть в общем; У них есть следующие персонажи:
1. Содержание никеля составляет 1,0~3%, его содержание ниже, состав более сложный, чем у руды сульфида никеля, и трудно получить концентрат никельевой руды с более высоким содержанием никеля, который превышает 6%, тогда как никельную руду с низким содержанием никеля сложно использовать непосредственно для простого металлургического процесса.
2. Колебания состава компонентов больше, не только изменение содержания ценных элементов, таких как никель, а также изменение состава ганги, таких как SiO2、MgO、Fe2O3、Al2O3, и воды больше; даже в одном минеральном слое состав латеритовой руды (Ni,Co, Fe и MgO) будет постепенно меняться в соответствии с глубиной различных минеральных слоёв.
3. В руде мало кобальта, нет серы, нет теплового значения.
4. Запас руды больше, при этом она находится на поверхности Земли, что легко собирать, и её можно эксплуатировать на открытом воздухе, что даёт преимущества для освоения.
二、Статус развития мировой латерит-никелевой руды
Начиная с разработки латерит-никеля в Новой Каледонии, производство металлического никеля из латерит-никеля насчитывает более 100 лет истории. В последние годы, из-за огромных потребностей в никеле для промышленности нержавеющей стали, многие страны, производящие никель, активно расширяют разработку и использование руды латерит-никеля.
Поскольку у нас меньше ресурсов латерит-никеля, некоторые крупные предприятия Китая воспользовались возможностью увеличить инвестиции в проекты латерит-никеля зарубежных стран. В настоящее время разработанные или разработанные иностранные проекты по производству латеритового никеля: 1) группа Bao-steel и группа Jinchuan инвестировали 1 миллиард долларов США в разработку никелевых железных ресурсов на Филиппинах, 2) China Minmetals и Куба организовали производство никеля с годовым производством 22,5 тысяч тонн, 3) разработанная CNMC мьянмийская никелевая руда, средний содержание никелевой руды составляет 2%, включая около 700 тысяч тонн никеля; 4) CHINA METALLURGICAL CONSTRUCTION(GROUP)CORPORATION сотрудничала с компанией Ji'en Nickel Company для разработки никелевой железа, средняя содержание которой составляет около 1%; 5) China Campbell Mineral Company подписала контракт с Myanmar Moweitang Nickel Ore на сотрудничество и т.д. В будущих проектах латерит-никеля влажный процесс занимает большую часть, и, по оценкам, в 2012 году доля производства никеля в влажном процессе в общем производстве никель увеличится с 62% до 80%.
三、Состояние технологии очистки латерит-никелевой руды влажного процесса
1. Уменьшение обжарки — процесс выщелачивания аммиака (RRAL)
Редукционная обжарка — процесс выщелачивания аммиака (RRAL) разработан Карсоном, поэтому он называется процессом Карона. Никель Губа Ницзялуо использует редукционное обжигание — процесс выщелачивания аммиака для обработки никел-латерита с высоким содержанием магния существует более полувека и подходит для применения метода выщелачивания аммиаком для обработки типичного минерального состава: 1,4% Ni, 8% MgO, 14% SiO2.
Для повышения скорости выщелачивания никеля Американское минеральное бюро разработало новый метод уменьшения обжарки — процесс выщелачивания аммиака, аббревиатура которого — USBM. Важность этого метода заключается в добавлении FeS2 для получения зерна и использовании чистого угарного газа для восстановления.
2. Процесс выщелачивания серной кислоты с давлением (HPAL)
Процесс кислотного выщелачивания с давлением серной кислоты подходит для обработки латеритовой руды коричневой железной руды, включая низкую магнезию; принцип процесса выщелачивания под давлением таков, как показано ниже; главные преимущества этого процесса — скорость возврата металла может превышать 90%.
Картинки 1: Процесс процесса процесса выщелачивания под давлением кислотного выщелачивания
Эта технология берёт начало с 50-х годов XX века; сначала используется для добычи руды Куба Моа-Бэй с названием A-MAX-PAL. С тех пор, в 70-х годах в Австралии, компания QNI открыла никелевой завод Yabula, процесс кислотного выщелачивания обрабатывает латерит-никелевую руду в Новой Каледонии, Индонезии и Квинсленде Австралии. Во второй половине 1998 года компания Murrin из Австралии, Cawse, Bulong, использовала новый процесс — выщелачивания латеритовой руды с давлением кислоты, чтобы запустить проект по разработке и привлечь большое внимание. Технология выщелачивания с кислотным давлением для этих трёх процессов схожа с компанией Cuba Mo'ao, просто использует горизонтальный автодав вместо вертикального автодава компании Mo'ao. Однако программа возврата имеет следующие различия:
1. В процессе Коуз смешанные гидроксиды металлов осаждаются из ликсивия высокого давления, затем используются аммиачные выщелачивания, после чего проводится истощение растворителем и электроосаждение.
2、В процессе Булонга используется H2S для осадки смешанных сульфидов из ликсивия высокого давления, затем ликсивиации сульфида в аэробных условиях, после чего исчерпается растворитель, восстановление водорода, таблица и т.д.
3. В процессе Муррина непосредственно истощение растворителя и электроосаждение из ликсивия высокого давления.
Ресурсы, годовое производство, достижение темпов и проектное производство этих трёхлатерит-никелевых заводов показаны в форме 3. С точки зрения третьей формы, процесс проекта HPAL с тремя латеритовыми рудами в Австралии не очень удовлетворительный, только Cawse может достичь 74% проектного производства, при этом производственные затраты снизится с 4,1 до 1,54 долларов США; производство Муррина составляет треть проектного производства, однако такие условия достигнуты при повторном продвижении, завод в Булонге был вынужден обанкротиться в 2004 году из-за проблем с технологиями и финансированием.
Форма 3 Простые ситуации трёх никелевых заводов HAPL западной Австралии
Существует множество проблем с технологиями, механическим проектированием и расчетом стоимости этих трёх проектов, например: выбранный материал на оборудовании некорректный, конфигурация не соединена и т.д. Хотя эти три проекта ещё не достигли ожидаемой цели, их реализация дала ценный опыт в разработке технологии выщелачивания под давлением кислоты.
3. Другой поток влажного процесса
Выщелачивание под атмосферным давлением (AL): подходит для обработки латерит-никелевой руды с низким содержанием железа и магнезией. В настоящее время ресурсная компания Skye занимается исследованием системы атмосферного выщелачивания под давлением для добычи латеритовой руды Гватемалы — остаточной кислоты, вымываемой из коричневой руды и кислоты, выделяемой после осадки рубинглиммера, которая будет использоваться для состава руды гумусовой почвы.
Выщелачивание из свалки: в основном подходит для руды в гумусовой почве. Многочисленные результаты показывают, что: с помощью технологии дамп-выщелачивания скорость выщелачивания никеля за 3 месяца может превысить 75%, а кобальт — более 60%. В настоящее время европейская никелевая компания проводит крупномасштабный эксперимент по выщелачиванию в Под ключ и ожидается создать первый свалочный завод по извлечению никель и кобальта.
Микроволнное спекание — метод выщелачивания под давлением: микронное спечение для нарушения кристаллической решётки минерала, затем давление и выщелачивание при низкой температуре, чтобы ион железа осаждался как гематит, затем усиливает выщелачивание и снижает температуру и давление кислотного выщелачивания высокого давления.
Сегрегация хлорида — выщелачивание аммиака: добавьте немного редукциона и хлоридизирующего вещества (хлорид натрия или хлорида кальция), нагрев в атмосфере нетурального или слабого деоксида, что заставляет ценный металл испаряться из руды, одновременно уменьшая поверхность зерна углерода до металлического зерна. Затем жареный продукт будет напрямую обработан в аммиачном выщелачивании. Ван Чэнъянь использует этот метод для обработки руды оксида никеля из Юаньцзянского штифта: скорость выщелачивания никеля превышает 80%, а кобальт — выше 50%.
Биовыщелаживание: с помощью оксидовосстановления микроорганизмов позволяет металлу эффективно растворяться из низкокачественной руды. Кастро и другие исследовали биовыщелаживание. Образец взят от минеральной компании Acesita, его химический состав составляет 43,2%SiO2、0,09%Ni。 Размер измельчённого зерна должен быть менее 147 мкм, тогда как минеральное выщелачивание использует 5 видов ауксогетертрофов. Условия выщелачивания: масса образца минерала должна составлять 5 кг (предварительно стерилизовать при 121°C), есть среда, включая микроорганизмы, температура должна быть 30°C, скорость вращения бутылки — 200 р/мин, а скорость выщелачивания Ni — более 80%.
