用红土镍矿提取镍金属三种主要工艺1

1、.：.；我国钢铁年产量已延续多年居世界第一，成为名副其实的世界钢铁大国。作为衡量世界钢铁强国标志之一的高性能、高附加值的我国不锈钢年产量2007年已到达720万吨左右，已延续3年居世界首位，其中含高镍的300系列不锈钢产量约占58%左右 我国是一个镍资源相对贫乏的国家，相当大部分依赖进口。传统的从硫化镍矿中提取镍金属已有近百年历史，工艺成熟，但经百年开采，地球上硫化镍矿资源日渐枯竭，因此用氧化镍矿俗称：红土镍矿提取镍金属正逐渐成为世界提取镍金属的主流。我国作为世界镍矿与镍金属进口的第一大国，针对从镍矿中提取镍金属不同工艺的特点，研讨并探求一条适宜我国国情的镍金属消费开展道路，建议政府有关部门制

2、定相应的战略与战略，对确保我国不锈钢与特钢产业继续安康开展必需的镍资源供应具有艰苦现实意义。用红土镍矿提取镍金属有三种主要工艺，即湿法冶炼电解法，火法冶炼电炉法，火法冶炼高炉法。目前我国新设工业工程已实行环保评价一票否决制度，因此首先从环保与循环经济方面进展比较： 湿法冶炼：普通红土镍矿含Ni在0.83.0%之间，含Co在0.020.3%之间，湿法冶炼仅提取其中的Ni和Co，其他近97%部分包含含量较高的Fe占总量的1045%和少量的Cr全部作为固体废弃物废弃，需建专门场地堆集；湿法冶炼采用液态酸或氨作为Ni、Co的浸出剂，运用后除部分回收利用外，其他均以液态经处置后排放江河或汇入废液潭；湿法

3、冶炼中还会产生大量的CO2气体排放。由于消费中产生的固体、液体、气体废弃物不能被循环利用，从而对环境呵斥极大危害，属三废全排放，因此，在我国没有开展出路。火法冶炼：无论是电炉还是高炉，消费中产生的固体炉渣因曾经高温煅烧，经枯燥研磨即成为低强度的水泥，是水泥消费厂家消费规范水泥时最正确的填充剂，也是砖瓦厂消费砖瓦的优质原料，可100%得到循环运用；另外，高炉消费中运用的冷却水，可建封锁冷却水池循环运用；高炉冲渣水也可沉淀后循环运用。因此火法冶炼产生的固体、液体废弃物几乎全部得到循环回收利用，在三废中彻底处理了二废，因此是我国镍金属提炼工业开展的方向。但无论是电炉还是高炉，对消费中产生的CO2排放

4、尚没有彻底处理的方法，国际上也没有处理此难题的报导。由于红土镍矿与普通铁矿相比硫含量较低，因此消费中SO2排放较普通生铁冶炼大大减少，但火法冶炼中对煤气的回收利用，对粉尘的回收利用那么是重点。其中电炉占地面积小，较易处置；高炉那么相对工程与投资量较大。我们应亲密结合我国的实践，加速研讨、制定整套火法冶炼镍铁的符合环保消费和循环经济需求的设备、规范和工艺是当务之急。另外，电炉冶炼主要以电为主要能源。普通人都以为电能清洁、方便，冶炼时不排放CO2，符合环保。我们应了解，假设所用的电是核电、风电、太阳能电，这观念当然不错。但现实是我国电炉冶炼绝大部分运用煤电，发电过程中产生大量CO2与废气，煤熄灭经

5、锅炉将水变成高温、高压蒸汽以气体能带动气轮机转动构成机械能，汽轮机的机械能再带动发电机转动构成电能。能量的方式每转换一次，效率就降低一次；加之电能远间隔 保送的损耗，因此经层层损耗，电能至用户电炉时每耗费一度电发出的热量远低于将发这一度电的煤炭直接投入高炉产生的热量。由于投入高炉的焦炭是直接熄灭不经能量转换而效率高。由于用电能和电炉冶炼同高炉相比必需到达同样的温度才干出铁水，因此用电能与电炉冶炼耗电转化为电煤的用量将高于用高炉用焦炭的用量，推而论之，用电能经电炉冶炼排放CO2总量将超越高炉冶炼。其次，高炉冶炼时以焦炭为能源，而将煤炼成焦炭过程可从煤中提取几百种化工原料，公认是最经济合理综合利用

6、煤资源的有效途径。最后，电力消费投资大，焦炭消费投入少。因此，高炉消费镍铁比电炉消费在能源耗费与环保上更胜一筹。从不同工艺的产质量量、价钱与市场需求比较，湿法冶炼：能分别提炼出含量99.9%的镍和钴金属，这是湿法冶炼最大的优势。其产品纯镍是电镀、电池、化工催化设备与特种不锈钢特钢的主要原料；纯钴是耐高强、高温、高耐磨特钢的主要原料。湿法冶炼在我国历史比较长，占我国镍金属产量比例较高。但纯镍的年产量已远超越以上用途的年市场需求量。因此，目前相当大部分被转用于300系列含镍不锈钢的冶炼。这真是高射炮打蚊子，有大材小用之嫌。由于湿法冶炼消费工艺投资大，周期长，工艺复杂，本钱较高而售价较高，使不锈钢与

7、特钢消费企业对其是又爱又恨。爱其纯度高，运用方便，产质量量有保证；恨其价钱太高，使产品本钱上升盈利降低，减少市场竞争才干，但这种形状一时髦难以改动。火法冶炼的电炉工艺：能提炼出含镍1025%，含少量钴与铬的镍铁，可以替代纯镍成为冶炼300系列不锈钢的镍原料。因其以电作为主要热能普通需耗费70008000度电消费一吨镍铁，它不像高炉用焦炭作为热源同时也把焦炭中的磷带入产品中，因此电炉产的镍铁磷含量应比高炉低，对缩短冶炼不锈钢时间有利，因此广受市场欢迎。但美中缺乏的是，我国电力供应继续紧张，我国对高耗电行业控制很严，而且消费企业所在地域一旦用电紧张，首当其冲是断用电大户电炉的电，使消费不正常。其次

8、，电炉炼镍铁产量较低，单台2.5万KW的电炉，每年产含镍14%的镍铁为2.5万吨左右，远远不能满足近几年我国不锈钢产业井喷式开展对镍金属的大量需求；最后要阐明，电炉冶炼含镍1525%，甚至更高含镍量的镍铁并不是经过提高入炉镍矿的镍含量来实现，相反是经过减少镍矿中铁的复原来实现，这样大量的未经复原的氧化铁以炉渣排出有时炉渣中铁的含量竟高达20%以上，炉渣又被运到水泥厂做水泥或制砖厂做砖瓦。思索到目前含铁量65%的进口铁矿市场价已到达一千几百元一吨，大量的含铁炉渣去做水泥或砖瓦真实是对资源的极大浪费。电炉工艺消费的镍铁销售价以含镍量计，在市场纯镍价根底上打一定折扣，其他铁、钴、铬奉送不计价，冶炼3

9、00系列不锈钢相比用纯镍冶炼，每吨可下降本钱30004000元。火法冶炼高炉法：能冶炼出含镍1.510%并含少量铁与铬的镍铁，可以成为冶炼含镍不锈钢的根底原料。由于矿价与海运费高和镍铁销售仅以含镍量计价的缘由，除非客户特别要求并给于升价，普通含镍4%以下的镍铁已很少有厂家冶炼，市场上最受欢迎的是含镍10%，含磷0.035%的镍铁，不锈钢厂家只需求参与一定量铬铁即可冶炼成300系列的产品低于镍含量10%的镍铁去冶炼300系列不锈钢还需参与一定量的纯镍或电炉产高镍镍铁作调理。因技术、矿的成分等缘由，目前能消费以上成分的高炉不多。高炉冶炼镍铁的最大特点是产量高。一座208m3高炉年产量可到达4万吨以

10、上，由于需参与铬铁与高镍铁，6座这样的高炉可满足一家年产30万吨304不锈钢厂的根本镍与铁需求。不锈钢冶炼脱磷最难，高炉镍铁控制磷含量到达0.035%以下是关键。目前本公司已根本掌控了高炉内脱磷技术，我们的产品甚至比一些电炉冶炼厂家的产品镍更高，磷更低。由于产量比较高，镍含量普通比电炉冶炼低，销售计价方式同电炉镍铁，但折扣系数更大些，每个镍略低于电炉镍价。综上所述，以高炉镍铁为根本原料，以电炉镍铁为调理原料，是组成300系列不锈钢原料的本钱最低，供应量最有保证的最正确组合，是今后开展的方向。高炉能炼生铁，也能炼镍铁。镍铁和生铁虽一字之差，却分属于铁合金与普铁二个行业，其所用矿成分、配方及冶炼工

11、艺等有相当大的区别，将冶炼生铁的一套观念生搬硬套到镍铁冶炼上去是绝对错误的。1、矿的金属含量有天壤之别：高炉冶炼生铁如用进口含铁65%矿，出一吨铁产几百公斤的渣；如炼含镍7%的镍铁，普通需求耗费含镍1.5%、含铁20%左右的干矿5吨，湿矿为7.7吨左右，矿总金属含量在21.5%左右，因此出1吨镍铁产4吨炉渣，几乎是生铁冶炼出渣的近十倍。渣口翻开与出渣耗时、出渣次数明显添加，工艺等必需作大的调整。目前盛行炼生铁大高炉是先进消费力，符合环保，小高炉是落后消费力，是污染大户，必需淘汰，并把这一观念生搬硬套到冶炼镍铁上来，其实这是天大的误解。由于炼镍铁出渣是炼生铁的很多倍，因此大型高炉不宜转炼镍铁，由

12、于出渣量真实太大，出渣口开放时间太长，影响炉温，影响消费顺行。从高炉每立方米炉容每天出铁吨数来比较，普通100200立方米的小高炉出铁系数在3.4，即每立方米每天产铁3.4吨，炉型、炉料和技术假设配合好，还可超越这一系数。相反，近年国内外大量投产的几千立方米高炉，其出铁系数仅在2左右彷徨，缘由何在？原来高炉大小是按炉容来衡量的，而炉容是长宽高的三维立体空间，是以长度单位米的3次方计量的，但高炉以顶部参与烧结矿与焦炭后逐渐下降并熄灭，温度逐渐上升，直至某一个高度层面温度才到达矿中氧化铁在此温度环境下复原流出铁水，即主要的产铁量主要是由层面面积大小决议的，而层面面积是以长度单位米的2次方计量，在米

13、的数字大于1以后，米的二次方永远小于米的三次方。因此说大高炉一定比小高炉好，在出铁比上却恰恰相反，虽然大高炉上环保设备比较经济，人力本钱分摊相对较低，但假设大高炉不装节能环保设备同样是污染大户。目前国内冶炼镍铁高炉普通均从炼铁高炉改造而来，最大炉容没有超越400m3，消费尚正常，但我们已发现炉容越大，消费越困难，单位容积每天出镍铁量越少的规律。实际是检验真理的独一规范，科学开展观首先必需建立在科学的客观的在实际根底上的调查研讨上，才干保证在实事求是的根底上制定新的政策。因此就高炉冶炼镍铁这一特定工程而言，说大高炉一定比小高炉好，甚至不经调查研讨，拍脑袋下达新建镍铁高炉必需到达1000m3以上的

14、规范是典型的反科学的行为，而且已呵斥非常严重的后果。举个例子：我公司消费的产品以冷的镍铁块运至我国主要的几家不锈钢厂供冶炼300系列不锈钢用。其中一家不锈钢冶炼厂去年因新建的一座几千立方米的高炉即将投产，原有的二座各为700 多立方米的高炉将停炉，希望我公司将其改炼镍铁，本公司表示赞同。我们估计这二座完全符合国家铁合金消费规范的高炉可年消费含镍7%左右的镍铁水25万吨左右，可直接入该厂转炉及AOD炉炼成300系列不锈钢。镍铁水热装热送符合国家大力提倡的节能减排政策，与用冷的镍铁块需用中频炉熔化相比每吨可节省电费300400元左右，以25万吨计，每年可节省近一亿元以上的电费，相当于每年节约用煤近

15、7万余吨，可减少排放CO220万吨左右。但不久该厂说为完成节能减排目的此二座高炉必需撤除。去年年末，当一家著名报刊头版刊登该厂二座700多立方米高炉被撤除，每年可减少排放多少万吨废气时我只需痛心疾首，几亿元完全有运用价值的国家资产须臾灰飞烟灭，而每年几十万吨冷的镍铁块仍源源不断的运往该厂加热熔化炼成不锈钢，而这一切均是在节能减排名义下进展的。总上所述，建议制定相配套的我国镍金属产业的长期开展战略，第一点、从经济、环保性及产品市场饱和度思索，今后应严厉制止或限制湿法冶炼镍金属消费的进一步扩张。第二，在水力、风力、核电资源丰富的地域及煤电晚上低谷电被大量浪费的地域应保管或者新建一批火法电炉工艺的镍

16、铁冶炼企业，主要消费高镍系列镍铁，产品主要供消费300系列不锈钢镍含量缺乏的调理补充运用。第三，在符合国家钢铁产业开展政策的沿江靠海近港口且间隔 焦炭消费基地较近的地域，保管部分交通便利，消费与环保设备较好的小高炉，如环保不能达标那么需补课；同时适当新建一批适宜冶炼镍铁的公用高炉。新建高炉应优先由已被取缔高炉的业主合资组建新公司，建立新高炉，政府给与适当的补助与税收的优惠，以补偿这些业主的损失。第四，保管或新建的规模：2007年我国不锈钢产量约为720万吨，其中含高镍不锈钢产量约占58%，约为420万吨。扣除进口废旧含镍不锈钢及不锈钢冶炼与加工企业回料约70万吨，扣除参与的铬铁与高镍50万吨，

17、我国需高炉冶炼镍铁供300系列的根底料为250万吨左右，加上配入的铬铁与电炉高镍铁，可根本满足每年消费300系列不锈钢350万吨的用量。石油是战略物资、粮食是战略物资、金属镍更是战略物资，有必要建立镍铁的贮藏。以一年贮藏50万吨高炉镍铁计，2021年应产高炉镍铁为300万吨左右，以含镍7%的镍铁计，全年高炉炼镍铁需求含镍1.5%以上的红土镍矿2100万吨左右；思索到电炉冶炼，全年需求红土镍矿2500万吨左右。以小高炉每立方米每天产含镍7%镍铁0.6吨计，需保管或新建小高炉总炉容应为15000立方米。如以每座高炉200立方米计，需高炉75座。这15000立方米炉容如炼生铁，以3.4计，年产量约为

18、1700万吨左右。希望政府各级部门根据我国的实践需求予以及时同意，以便刀下留炉。如政府各主管单位仍坚持对小高炉实行赶尽杀绝而不是适当精选保管一批的政策，将人为呵斥我国不锈钢与特钢冶炼企业镍金属供应缺乏的局面。供求关系决议价钱，当小高炉被消灭殆尽之日，即是纯镍消费垄断企业大举涨价与影响我国不锈钢产量之时。今天的世界非常清楚：谁掌握资源，谁拥有未来。近期石油疯涨到100美圆以上一桶，铁 HYPERLINK custeel/gb2312/news/queryResults.jsp?queryString=矿石 t _blank 矿石连年百分之几十的暴跌，我国企业只需被迫接受的命运，根本没有话语权。因此当小高炉全部消灭之日，纯镍暴跌到5万甚至10万美圆一吨的一天迟早会到来，到时我国从世界钢铁大国迅速生长为世界钢铁强国的美梦将断送在错误政策制定者的手中，谓予不信，让历史来证明。我国企业应在政府的大力扶持下尽早在东南亚红土镍矿产地建立一批矿产基地，以确保红土镍矿长期稳定的供应；进一步，我们可与有关国家的企业合资或独资组建矿业与冶炼公司，直接消费镍铁或不锈钢，走与资源国人民共同富有的道路。第六点，不锈钢与特钢行业是高技术、高投入、高附加值的产业。长期来