Método o proceso de producción física del níquel.

Los métodos modernos de producción de níquel incluyen principalmente el método de fuego y el método húmedo. Dependiendo de las dos categorías principales de minerales que contienen níquel en el mundo (minerales de sulfuro que contienen níquel y minerales de óxido), los métodos de fundición y procesamiento también son diferentes.

En la actualidad, los minerales sulfurados que contienen níquel se tratan principalmente mediante pirometalurgia. El cobre, el níquel y el azufre se funden en un horno de reverbero (horno eléctrico o alto horno) donde se tuesta el concentrado y se obtiene el níquel metálico por electrólisis del concentrado de níquel. El mineral de óxido es principalmente mineral de níquel de laterita de baja ley y es adecuado para el procesamiento húmedo. Los principales métodos son el método de lixiviación con amoníaco y el método con ácido sulfúrico. El tratamiento al fuego del mineral oxidado es el método del ferroníquel.

Operación del proceso:

Pirólisis del concentrado de sulfuro de níquel

El proceso pirometalúrgico del concentrado de sulfuro de níquel se muestra en la Figura 29-2. Las principales características del proceso son las siguientes:

(1) Fundición. Después del secado y desulfuración, el concentrado de níquel se enviará a un horno eléctrico (o alto horno) para su fundición, con el propósito de convertir el óxido de cobre-níquel en sulfuro para producir níquel de baja matería (mata de cobre-níquel) y ganga de escoria. El contenido total de níquel y cobre en la mata baja obtenida es de 8 a 25 (generalmente de 13 a 17) y el contenido de azufre es de 25.

(2) Soplado de níquel mate bajo. El propósito del soplado es eliminar el hierro y parte del azufre para obtener níquel con alto contenido de azufre (níquel con alto contenido de azufre) que contiene 70-75 cobre-níquel, en lugar de níquel metálico. La temperatura de fusión del convertidor es superior a 1230 ℃. Debido a la baja calidad de la mata de níquel, el tiempo de soplado suele ser mayor.

(3) Molienda y flotación. Después de moler y triturar finamente el níquel de alto mate, se separa mediante flotación y separación magnética para obtener un concentrado de níquel que contiene níquel 67-68. Al mismo tiempo, se seleccionan concentrado de cobre y aleaciones de cobre-níquel para recuperar metales del grupo del cobre y del platino, respectivamente. El concentrado de níquel se funde en un horno de reverbero para obtener sulfuro de níquel, que luego se envía a refinación electrolítica o se reduce y funde en un horno eléctrico (u horno de reverbero) para obtener níquel crudo, que luego se refina electrolíticamente.

(4) Refino electrolítico. El níquel bruto contiene no sólo cobre y diamante, sino también elementos del grupo oro, plata y platino, que deben recuperarse mediante refinación electrolítica. A diferencia de la electrólisis del cobre, aquí se utiliza una celda electrolítica de diafragma. El níquel bruto se utiliza como ánodo, la pieza inicial de níquel se utiliza como cátodo y la solución de sulfato y la solución mixta de sulfato y cloruro se utilizan como electrolito. Después de la energización, el níquel precipita del cátodo y los elementos del grupo del platino ingresan al lodo del ánodo y se recuperan por separado. La pureza del níquel electrolítico del producto es 99,85-99,99.

Preparación de ferroníquel y níquel metálico mediante tratamiento pirometalúrgico de óxido de níquel.

El mineral de óxido de silicato se puede fundir mediante pirometalurgia y el níquel se puede obtener mediante reducción, fusión y refinación. Durante el proceso de reducción, debemos esforzarnos por convertir completamente el óxido de níquel en níquel metálico. Se rumorea que cuando se derrite, el ferroníquel se separa de la escoria más ligera. El contenido de níquel del ferroníquel depende de la selectividad del proceso de reducción parcial. El coque se utiliza como agente reductor y también se puede utilizar ferrosilicio como agente reductor. Para eliminar impurezas como carbono, azufre, fósforo y cromo del ferroníquel crudo, es necesario refinarlo.

Reducción parcial directa de carbono en horno eléctrico y refinado de ferroníquel

El mineral se reduce a ferroníquel mediante el método de reducción carbotérmica en un horno de arco sumergido y luego se refina.