SMM5月31讯:在SMM举办的2023年SMM印尼镍钴产业链大会上,长沙有色冶金研究设计院高级冶金工程师杨文分享了富氧侧吹炉技术在高冰镍冶炼的使用。其从红土镍矿类型及组成、全球镍资源储量、冶炼镍的主要工艺以及冶炼工艺比较等角度进行了详细的分享。富氧侧吹技术是现代熔池冶炼技术之一,是一种工艺强化的高效冶炼工艺。
红土镍矿类型及组成
红土镍矿分为三层:上层为褐铁矿层(Ni<0.8的红色褐铁矿,0.8~1.5%的黄色褐铁矿)、中间过渡层(1.5~3%)和残积层/硅镁镍矿(1.8~3%)。
全球镍资源储量
根据美国 USGS2022年报告,全球镍资源储量相当于9500万吨镍金属,其中约80%分布在印度尼西亚、澳大利亚、巴西、俄罗斯、菲律宾、中国、加拿大、美国等国。
全球镍生产与消费比例
镍主要用于不锈钢(73%)、电池(9%)、电镀(6%)、合金和铸造(4%)。全球最大的镍生产国是印度尼西亚,2021年的产量为100万吨,占世界的30.4%。全球最大镍消费国是中国,占58%,其次是日本和美国。
冶炼镍的主要工艺
镍的冶炼工艺根据镍矿的成分,硫化镍采用闪速冶炼、富氧熔池冶炼+吹炼,两个阶段都是氧化反应。红土镍矿的冶炼工艺主要包括RKEF、富氧熔池冶炼和HPAL。
冶炼工艺比较
红土镍矿冶炼工艺比较(以20kt /a金属镍为例)
富氧侧吹技术
富氧侧吹技术是现代熔池冶炼技术之一,是一种工艺强化的高效冶炼工艺,已被国家发改委列入《国家重点节能技术推广目录》。其工艺特点是:高速(200m/s)富氧空气从炉膛两侧吹入熔池,燃料带动熔体搅拌,加快炉料的熔化速度和化学反应速度,加强传质和传热过程,使热力学和动力学条件处于最佳状态,提高氧气利用率,有助于降低能耗,减少烟道量;它将物料的干燥、焙烧、冶炼等任务集中在一个炉内,原料制备简单;原料适应性强,金属综合回收率高,自动化程度高,开工率高,操作简单,炉膛使用寿命长。CINF是1999年从前苏联引进的。经消化吸收和自主创新,广泛应用于铜、铅、镍冶炼、各种金属废渣和工业危险废物处理等领域。从最小的加热炉(2m2)开始研究设计,开发出目前世界上最大的富氧侧吹加热炉(70m2)。
未来
中伟股份印尼高冰镍项目正式投产,此项目为全球首次工业化应用富氧侧吹炉工艺于镍金属冶炼领域,中伟钦州基地具有行业领先水平的硫酸镍生产线。伟明环保富氧侧吹还原工艺冶炼红土镍矿的项目正在紧锣密鼓地进行。