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会理蛇纹石还原与磁选富集镍铁研究

作　者: 牛亚慧
导　师: 娄太平
学　校: 东北大学
专　业: 化学工艺
关键词: 蛇纹石 氧化镍矿 镍铁 熔剂 添加剂 还原焙烧 磁选
分类号: TD95
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 6次
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内容摘要


本文立足含镍蛇纹石矿中的镍、铁资源的综合利用,以会理蛇纹石(含镍0.617%,含铁10.21%)为研究对象,在工艺矿物学和物相分析的基础上,制定了还原—磁选富集镍铁工艺处理含镍蛇纹石矿的技术方案,对还原与磁选过程中各项工艺参数进行了系统的试验研究,确立了蛇纹石还原—磁选富集镍铁的新技术路线和工艺条件,得到了高品质和高回收率的镍铁合金产品,实现了含镍蛇纹石矿中镍、铁资源的综合回收。(1)会理蛇纹石物相分析表明：其主晶相是纤蛇纹石Mg3[Si2-xO5](OH)4-4x,此外还含有部分镁铁尖晶石MgFe2O4和石英SiO2。煅烧结果表明蛇纹石受热分解的最终产物是镁橄榄石和顽火辉石的混合相,同时蛇纹石中的镍以类质同象的方式跟随镁进入此混合相中,用物理的方法难以将其中的镍分离出来。(2)对会理蛇纹石进行系统性的还原—磁选研究,并优化出最佳工艺：还原剂活性炭用量为5%,添加剂无水碳酸钠与无水硫酸钠混合加入,两者用量各为15%,焙烧还原温度1100℃,焙烧还原时间120min,焙砂磨矿细度-0.074mm,磁场强度为1000Gs,该条件下镍铁精矿中镍和铁的品位分别为4.044%和52.28%,镍和铁的回收率分别为83.58%和73.39%。(3)蛇纹石经焙烧还原后连续磁选效果更佳,500Gs磁场条件得到的精矿中镍的品位为9.737%,1500Gs磁场条件磁选富集的镍铁中铁的品位为62.20%,分级连续得到的精矿中镍的总回收率为90.47%,铁的总回收率为85.35%。此时得到的镍铁精矿中镍富集15倍以上,铁富集6倍以上。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-11
第1章 绪论  11-23
  1.1 镍的性质及用途  11-12
  1.2 镍资源概况  12-16
    1.2.1 镍矿资源  12-13
    1.2.2 镍及氧化镍矿的冶炼方法  13-16
  1.3 镍铁的生产现状及发展前景  16-18
    1.3.1 镍铁的生产现状及发展前景  16-17
    1.3.2 镍铁冶炼工艺原理  17-18
  1.4 蛇纹石矿物开发利用的现状及优势  18-21
    1.4.1 蛇纹石的性质  18-20
    1.4.2 蛇纹石的主要用途  20
    1.4.3 含镍蛇纹石研究现状  20-21
  1.5 本课题研究的内容及意义  21-23
第2章 试验方法  23-30
  2.1 矿样的制备与性质  23-25
    2.1.1 矿样的制备  23
    2.1.2 矿石的性质  23-25
  2.2 还原剂、熔剂以及添加剂  25-26
  2.3 试验设备  26-27
  2.4 试验方法与试验流程  27-29
    2.4.1 固态还原焙烧  28-29
    2.4.2 主要评价指标  29
  2.5 分析检测  29-30
    2.5.1 镍的测定  29
    2.5.2 铁的测定  29-30
第3章 蛇纹石还原—磁选富集镍铁的研究  30-40
  3.1 蛇纹石矿预还原的理论基础  30-31
  3.2 还原工艺参数对还原团块提取镍铁的影响  31-39
    3.2.1 内配碳量对蛇纹石提取镍铁的影响  31-33
    3.2.2 还原温度蛇纹石富集镍铁的影响  33-37
    3.2.3 加入黄铁矿对蛇纹石提取镍铁的影响  37-39
  3.3 本章小结  39-40
第4章 添加助熔剂与添加剂对蛇纹石提炼镍铁影响  40-57
  4.1 助熔剂的添加对蛇纹石还原—磁选的影响  41-48
    4.1.1 添加碱性助熔剂CaO对蛇纹石提取镍铁影响  41-43
    4.1.2 中性助熔剂CaF_2添加对蛇纹石提取镍铁的影响  43-45
    4.1.3 酸性助熔剂SiO_2添加对于蛇纹石提取镍铁的影响  45-46
    4.1.4 助熔剂CaF_2和SiO_2添加对于蛇纹石提取镍铁的影响  46-48
  4.2 添加剂的加入对蛇纹石深度还原与磁选的影响  48-56
    4.2.1 添加无水碳酸钠对蛇纹石提取镍铁的影响  50-51
    4.2.2 添加无水硫酸钠对蛇纹石提取镍铁的影响  51-53
    4.2.3 同时添加无水碳酸钠与无水硫酸钠对蛇纹石提取镍铁的影响  53-55
    4.2.4 蛇纹石中同时添加两种钠盐添加剂还原—磁选产物的性能研究  55-56
  4.3 本章小结  56-57
第5章 还原—磁选富集工艺参数对蛇纹石提取镍铁的影响  57-67
  5.1 还原时间对蛇纹石提取镍铁的影响  57-59
  5.2 焙砂磁选粒度对蛇纹石提取镍铁的影响  59-62
    5.2.1 焙砂磁选粒度试验  59-61
    5.2.2 不同焙砂磨矿粒度下磁选产物性能研究  61-62
  5.3 磁场强度对蛇纹石提取镍铁的影响  62-64
    5.3.1 磁场强度试验  62-64
    5.3.2 磁场强度为500Gs条件下磁选分离产物的性能研究  64
  5.4 蛇纹石连续磁选富集镍铁  64-65
  5.5 本章小结  65-67
第6章 结论  67-68
参考文献  68-73
致谢  73-74
攻读硕士学位期间的主要研究成果  74

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中图分类: > 工业技术 > 矿业工程 > 选矿 > 金属矿选矿
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