我国镍矿及镍铁情况 - 图文(2)

图2 2005-2009年我国年进口镍矿统计 5. 镍的主要用途及镍铁的优势体现

镍的主要用途是制造不锈钢、高镍合金钢和合金结构钢，被广泛用于飞机、雷达、导弹、坦克、舰艇、宇宙飞船、原子反应堆等各种军工制造业；在民用工业中，镍常制成结构钢、耐酸钢、耐热钢等大量用于各种机械制造业、石油；镍与铬、铜、铝、钴等元素可组成非铁基合金。镍基合金、镍铬基合金是耐高温、抗氧化材料，用于制造喷气涡轮、电阻、电热元件、高温设备结构件等；镍还可作陶瓷颜料和防腐镀层；镍钴合金是一种永磁材料，广泛用于电子遥控、原子能工业和超声工艺等领域，在化学工业中，镍常用作氢化催化剂。

目前不锈钢生产中镍元素主要有三种来源：电解镍、镍铁和废不锈钢，其中前两种均由镍矿通过湿法和火法等工艺冶炼而得。

电解镍及镍铁牌号与成分简介

1、表1 电解镍牌号与化学成分电解镍按化学成分分为五个牌号：Ni99.99、Ni99.96、Ni99.90、Ni99.50、Ni99.20。 电解镍的化学成分应符合下表的规定 牌号 NNNNNi99.9i99.9i99.9i99.5i99.29 化学成分％ 镍和钴总量不小于 钴不大于 96 90 90 90 99.99 9.96 9.9 9.5 9.2 00000.005 .02 杂质含量不大于 S P Si C 00.08 .15 .50 000.005 .01 00.01 .02 .10 0- 00- .001 .002 .002 000.001 .001 .001 .003 .02 00000.001 .001 .001 .003 .02 Fe 00000.002 .01 Cu 0.0015 Zn 000.01 .02 .20 .50 000.02 .04 .15 00- .001 .0015 .002 .005 As 0.0008 Cd 0000- 000- .0008 .001 .002 .0003 Sn 0.0003 Sb 0.0003 Pb 0.0003 Bi 0.0003 Al 0.001 Mn 0.001 Mg 0.0003 .0008 .002 000- .0003 .0008 .0025 000- .0003 .0008 .0025 0000.001 .001 .002 .005 000- .0003 .0008 .0025 - - - - - - 00- - - - .001 .001 .002 2、表2 我国生产镍铁主要成分指标目前我国生产的镍铁按照含镍量主要有1.6～1.8％、4～6％、6～8％以及10～13％这几种。 各成分指标 Ni（％） C 杂质含量（％）不大于 S P Si 1.6~1.8 4~6 6~8 10~13 5 4 4 4 0.25 0.5 0.3 0.2 0.06 0.06 0.08 0.05 3.54.54.54 在目前我国生产不锈钢里的镍元素主要有三大来源：电解镍、镍铁及废不锈钢，其中电解镍具有纯度高、含杂质低、熔点高（1400℃以上），抗腐蚀性强。在冷、热状态下，压力加工等机械性能良好，同时还具有特殊物理性能：磁性、磁伸、缩性、高的电真空性能等特点，因而在工业上得到广泛应用。

与电解镍相比，镍铁的优势体现在其对不锈钢原料成本的影响上。以目前市场价格来计算，国内金川公司镍板出厂价176000元，而现在含镍量在10~15％的镍铁国内价格只在1550~1600元/镍左右，加上镍铁里还含有大量的铁元素是不需要计价的，因此镍铁与电解镍相比在不锈钢成本核算上占据了优势。此外，由于冶炼电解镍的硫化镍矿在长期开采的情况资源急剧减少，开采成本也水涨船高，加上市场上的投机炒作因素，从长期来看电解镍价格仍将继续攀升，而冶炼镍铁用的氧化镍矿（又称红土镍矿）由于其所含镍元素占到了全球镍储量的65％左右，因此随着全球硫化镍矿的逐步减少，红土镍矿冶炼镍铁的价值将进一步得到体现，镍铁的存在对电解镍价格投机上涨也起到了很好的抑制作用。

6. 镍铁冶炼工艺

虽然红土镍矿处理工艺主要分为湿法冶炼工艺和火法冶炼工艺，但目前世界范围内比较成熟的利用红土镍矿冶炼镍铁合金的工艺方法仍旧以火法冶炼为主。

火法冶炼镍铁是在高温条件下，以C（或Si）作还原剂，对氧化镍矿中

的NiO及其他氧化物（如FeO）进行还原而得。同时采用选择性还原工艺，合理使用还原剂，按还原顺序NiO、FeO、Cr2O3、SiO2进行还原反应。

NiO+C→Ni+CO↑ T=420℃ （1） FeO+C→Fe+CO↑ T=650℃ （2） Cr2O3+C→Cr+ CO↑ SiO2+C→Si+CO↑

因不同产地的镍矿成分不同，NiO及各种氧化物之间组成的化合物也有所不同，因而，在镍铁冶炼过程中，其实际反应较复杂。反应生成的Ni和Fe能在不同比例下互溶，生成镍铁。

从上述（1）、（2）反应式中可看出：NiO、FeO还原反应开始温度较低，而且，NiO的开始反应温度比FeO约低200℃；因而，火法冶炼镍铁过程中，尽管所采用的镍矿NiO含量较低，但NiO 90％以上被还原，而且，在Ni／Fe很低的情况下，可通过不同的工艺操作，使产品含Ni量提高到较高水平，与铁合金其他产品（如高碳铬铁、锰硅合金等）相比，电炉粗镍冶炼难度相对较低。

目前我国镍铁冶炼主要采用高炉法和电炉法两种： 1、高炉法：

镍矿→脱水、烧结、造块→配入焦炭、熔剂→高炉冶炼→粗镍铁→精炼降Si、C、P、S→镍铁。

在国内，近年采用的火法冶炼镍铁较为普遍，主要是借用于现有炼铁小高炉直接转产，具体操作与小高炉生产生铁操作相似，特别适合于使用低Ni、高Fe镍矿生产低Ni镍铁（含镍生铁）。

该工艺仍以焦炭燃烧放热作为冶炼热能，入炉镍矿中FeO可被焦炭中的C充分还原，故粗镍铁中的Ni含量高低基本受限于入炉镍矿Ni／Fe的比值

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说教育文库我国镍矿及镍铁情况 - 图文(2)在线全文阅读。