红土镍矿冶炼技术及应用

第1章镍及冶炼技术概述001 1.1镍的性质及主要用途002 1.1.1镍的性质002 1.1.2镍的主要用途002 1.2红土镍矿资源002 1.3镍的冶炼技术003 1.3.1火法冶炼005 1.3.2湿法冶炼014 1.3.3气化冶金-羰基法炼镍020 1.3.4红土镍矿的其他处理工艺021 1.4红土镍矿火法和湿法联合冶炼022 1.4.1高品位镍铁的生产022 1.4.2金属镍的生产022 1.4.3铁的生产023 1.4.4钢的生产023 1.4.5“半钢”的冶炼023 1.5红土镍矿冶炼奥氏体不锈钢024 1.6红土镍矿制备锂离子电池正极材料前驱体024 第2章红土镍矿026 2.1红土镍矿石及矿床分类026 2.1.1红土镍矿矿石分类027 2.1.2红土镍矿矿床分类028 2.2红土镍矿成矿地质特征029 2.2.1红土镍矿的成矿条件029 2.2.2红土镍矿垂向分带规律030 2.2.3红土镍矿矿化剖面岩石元素的分布031 2.3红土镍矿矿床形成过程032 2.3.1腐岩化阶段032 2.3.2红土化阶段033 2.3.3次生富集阶段033 2.4红土镍矿矿物033 2.4.1氧化物、氢氧化物矿物034 2.4.2硅酸盐、含水硅酸盐矿物034 2.5红土镍矿矿床举例038 2.5.1菲律宾棉兰老岛TUBAY地区红土镍矿床038 2.5.2菲律宾迪纳加特群岛瓦伦西亚镍矿床043 2.5.3印尼北科纳威镍矿床044 2.5.4印尼摩落湾利（Morowali）县镍矿床053 2.5.5缅甸达贡山镍矿床054 第3章红土镍矿的火法冶金058 3.1镍铁的冶炼058 3.1.1高炉法熔炼镍铁060 3.1.2矿热炉熔炼镍铁106 3.1.3回转窑粒铁法冶炼镍铁127 3.1.4镍铁精炼132 3.1.5镍铁粒化144 3.1.6高品位镍铁冶炼149 3.2镍锍的冶炼149 3.2.1造锍熔炼目的及原理150 3.2.2造锍熔炼造渣152 3.2.3造锍熔炼工艺154 3.2.4鼓风炉镍锍熔炼155 3.2.5矿热炉镍锍熔炼155 3.2.6矿热炉熔炼镍铁 转炉熔炼镍锍156 3.2.7射流熔炼-电热分离炉冶炼镍锍156 3.2.8低镍锍的吹炼原理158 3.2.9低镍锍的吹炼工艺160 3.2.10造锍熔炼中硫的行为162 3.2.11低锍吹炼中硫的行为163 3.2.12硫化镍、粗镍和镍铁合金电解阳极工艺165 3.2.13高镍锍生产氧化镍、金属镍168 3.2.14关于高镍锍分离168 3.3红土镍矿奥氏体不锈钢的冶炼169 3.3.1不锈钢的冶炼原理172 3.3.2传统的不锈钢冶炼工艺181 3.3.3利用镍铁作母料的奥氏体不锈钢冶炼工艺184 第4章红土镍矿的湿法冶金188 4.1红土镍矿湿法冶金工艺188 4.1.1红土镍矿的加压酸浸工艺(HPAL)189 4.1.2还原焙烧-氨浸工艺(RRAL)198 4.2红土镍矿湿法冶金原理203 4.2.1电势-pH图204 4.2.2电势-pH图在镍冶炼中的应用205 4.3浸出206 4.3.1浸出的化学反应206 4.3.2酸类浸出207 4.3.3氨浸208 4.3.4加压酸性浸出209 4.3.5浸出流程209 4.4固液分离210 4.4.1重力沉降分离210 4.4.2过滤分离212 4.4.3离心分离213 4.4.4浸出矿浆的洗涤及流程213 4.5富集214 4.5.1水解沉淀法214 4.5.2硫化物沉淀法217 4.5.3碳酸盐沉淀法218 4.5.4共沉淀法218 4.5.5置换沉淀法219 4.5.6有机溶剂萃取法220 4.5.7离子交换法222 4.6提取223 4.6.1电解沉积法、电解精炼法224 4.6.2加压氢还原法226 4.6.3羰基法227 4.7红土镍矿湿法冶金产品工艺229 4.7.1氢氧化镍钴混合物（MHP）提取230 4.7.2硫化镍钴混合物（MSP）提取231 4.7.3金属镍的电积提取231 4.7.4金属镍的氢还原提取233 4.7.5硫酸镍提取233 4.8红土镍矿制备锂离子电池正极材料前驱体234 4.8.1锂离子电池及其正极材料237 4.8.2三元锂离子电池正极材料的制备246 4.8.3红土镍矿制备硫酸镍（NiSO4·6H2O）、硫酸钴（CoSO4·7H2O）251 4.8.4红土镍矿制备锂离子电池正极材料LiFePO4前驱体研究253 第5章红土镍矿的火法与湿法联合冶金255 5.1高镍锍的湿法精炼255 5.1.1硫化镍阳极电解精炼提镍256 5.1.2粗镍阳极电解精炼提镍258 5.1.3硫酸浸出-电解沉积提镍260 5.1.4盐酸浸出-氢还原提镍264 5.1.5加压氨浸-氢还原提镍268 5.1.6浸出制取硫酸镍272 5.2高镍铁的湿法提取273 5.2.1镍铁阳极电解精炼提镍273 5.2.2高镍铁浸出提镍或制取硫酸镍274 5.3红土镍矿还原焙烧-氨浸275 5.4红土镍矿还原焙烧-盐酸浸出-熔炼镍铁275 第6章红土镍矿冶炼工厂及生产实例281 6.1多尼安博冶炼厂281 6.2勒阿弗尔镍精炼厂287 6.3日向冶炼厂288 6.4中宝滨海镍业有限公司291 6.5中色镍业有限公司298 6.6宝钢德盛不锈钢有限公司300 6.7山西达康科工贸集团公司镍冶炼厂302 6.8新发田镍铁冶炼厂305 6.9佐贺关镍铁冶炼厂307 6.10大江山冶炼厂308 6.11北海诚德镍业有限公司312 6.12华乐合金股份公司313 6.13福建鼎信实业有限公司314 6.14利德冶炼厂315 6.15毛阿湾镍厂318 6.16镍港精炼厂318 6.17中冶瑞木镍钴有限公司318 6.18考斯镍冶炼厂322 6.19布隆镍冶炼厂324 6.20莫林莫林镍冶炼厂325 6.21中冶瑞木新能源科技有限公司325 6.22拉瑞姆纳镍冶炼厂326 6.23尼加罗镍厂329 6.24雅布卢镍冶炼厂329 6.25志村镍冶炼厂330 6.26别子镍冶炼厂332 6.27哈贾伐尔塔镍精炼厂332 6.28克里斯蒂安松镍精炼厂332 6.29克维拉纳镍精炼厂332 参考文献333