Tel:+86-513-88755311 E-mail:pf@pengfei.com.cn
Resumen: Cumpliendo con la reducción de recursos de mineral de sulfuro de níquel, es realmente urgente desarrollar de manera eficiente el mineral de laterita-níquel que ocupa el 72% de los recursos mundiales de níquel. Este artículo presenta las características de los recursos mundiales de mineral de laterita-níquel y la situación de desarrollo nacional y expone el proceso tradicional de producción y el progreso del proceso húmedo. El nuevo proceso de lixiviación a presión atmosférica y lixiviación bacteriana, etc. tiene las características de un proceso simple, bajo consumo, fácil de controlar la operación y baja inversión, etc., tendrán un muy buen primer plano en desarrollo.
Palabras clave: estado de desarrollo de la tecnología de refinación de proceso húmedo de laterita-níquel
 
De acuerdo con el origen geológico, el mineral de níquel podría dividirse en dos tipos: mineral de sulfuro de níquel tipo magma y mineral de latita-níquel de tipo meteorización, mientras que las reservas de mineral de laterita-níquel ocupan el 72% de los recursos mundiales de níquel. En los últimos años, debido al liderazgo de la industria del acero inoxidable, la demanda de níquel en todo el mundo sigue aumentando, la producción de acero inoxidable de China ha alcanzado los 10 millones de toneladas en 2008, mientras que la producción real es de sólo 5,35 millones de toneladas y una de las razones importantes es la escasez de níquel.
     
En la actualidad, alrededor del 60% del níquel se extrae del mineral de sulfuro de níquel, mientras que los recursos de sulfuro de níquel se están reduciendo rápidamente, la calidad está disminuyendo mientras que la profundidad de la minería se está profundizando, la dificultad de extracción está aumentando y el costo está aumentando. Si bien el costo de investigación y extracción del mineral de laterita-níquel es menor, lo que podría producir directamente óxido de níquel, polidimita y ferroníquel, por lo tanto, es realmente urgente desarrollar de manera altamente eficiente los recursos de mineral de laterita-níquel. En la década de 1950, la extracción de níquel del mineral de latita ocupaba el 10% de la producción mundial de níquel, mientras que en 2008, este porcentaje alcanzó el 455 y en 2012, se estima que fue de 510 000 toneladas, este porcentaje debería aumentar al 51%。
El proceso de extracción de níquel del mineral de latrita-níquel podría dividirse en proceso de fuego y proceso húmedo. Debido a su alto consumo e inversión durante el proceso de refinación, el proceso de fuego se utiliza principalmente para mineral de laterita-níquel de alta calidad. Sin embargo, aunque el proceso húmedo tiene un proceso complicado, un flujo prolongado y altos requisitos en los equipos, etc., en comparación con el proceso de fuego, tiene las ventajas de un menor consumo y una alta tasa de recuperación de metal. Especialmente el progreso de la lixiviación a presión atmosférica y la aparición de un nuevo flujo de proceso húmedo hace que el centro de desarrollo y utilización del mineral de laterita-níquel se haya movido al proceso húmedo desde el proceso de fuego durante decenas de años de desarrollo del proceso húmedo.
   
一、Las categorías y características de los recursos mundiales de mineral de laterita-níquel
La parte superior del depósito mineral de óxido de níquel es laterita de mineral de hierro marrón, que es adecuada para el tratamiento de procesos húmedos; inferior es el mineral de níquel de ácido silícico de magnesio (principalmente es serpentinita), que es adecuado para el proceso de fuego. La sección de transición media es adecuada para dos métodos. Según la estimación, la reserva de mineral de níquel de laterita (limonita, no tronita, turface) que es adecuada para el proceso húmedo es más del doble que las (garnierita, mineral húmico) que son adecuadas para el proceso de fuego.
Cumpliendo con el desarrollo gradual y la utilización de los recursos de mineral de níquel de laterita, las personas tienen nuevos conocimientos de su función y tipos: uno llamado proceso húmedo que se distribuye principalmente cerca del ecuador, como Nueva Caledonia, Indonesia, Filipinas, Papúa Nueva Guinea, Área del Caribe, su grado es más alto, la arcilla es menor, lo que es fácil de tratar; El otro tipo es el proceso seco, que se distribuye principalmente en el área del hemisferio sur que está lejos del ecuador, y su composición es complicada, el contenido de arcilla es mayor, lo que no es fácil de tratar.
Aunque el mineral de níquel laterita tiene varios tipos diferentes, pero visto desde general; Tienen los siguientes caracteres:
1、El contenido de níquel es 1.0 ~ 3%, su grado es más bajo y la composición es más complicada que la del mineral de sulfuro de níquel, y es difícil obtener concentrado de mineral de níquel con un mayor contenido de níquel que supera el 6%, mientras que el mineral de níquel con menor contenido de níquel es difícil de usar directamente para un proceso metalúrgico simple.
2、La fluctuación del contenido de componentes es mayor, no solo el cambio de contenido de elementos valiosos como el níquel es mayor, mientras que el cambio de composición de la ganga como SiO2、MgO、Fe2O3、Al2O3 y el agua es mayor, incluso en el mismo lecho mineral, la composición del mineral de laterita (Ni, Co, Fe y MgO) cambiará gradualmente cumpliendo con la profundidad de las diferentes capas minerales.
3、Hay poco cobalto, sin azufre, sin valor calorífico en el mineral.
4、El almacenamiento de mineral es más grande, mientras tanto, está en la superficie de la tierra, que es fácil de recolectar y podría operarse al aire libre, y tiene ventajas para el desarrollo.
二、Estado de desarrollo del mineral de laterita-níquel en todo el mundo
Desde la marca del desarrollo del mineral de níquel laterita de Nueva Caledonia, la producción de níquel metálico a partir de níquel laterita ha tenido más de 100 años de historia hasta ahora. Durante los últimos años, debido a los enormes requisitos de níquel para la industria del acero inoxidable, muchos países productores de níquel amplían activamente el desarrollo y la utilización del mineral de níquel laterita.
Como tenemos menos recursos de mineral de níquel de laterita, algunas grandes empresas de China han aprovechado las oportunidades de aumentar la inversión en el proyecto de mineral de níquel de laterita de países extranjeros. En la actualidad, los proyectos extranjeros de mineral de níquel laterita desarrollados o desarrollados son: 1) el grupo Bao-steel y el grupo Jinchuan invirtieron 1 mil millones de dólares para el desarrollo de recursos de níquel y hierro en Filipinas, 2) China Minmetals y Cuba establecieron una producción de níquel con una producción anual de 22,5 miles de t, 3) CNMC desarrolló mineral de níquel en Myanmar, su grado promedio de mineral de níquel es del 2%, que incluye alrededor de 700 mil t de níquel; 4) CHINA METALLURGICAL CONSTRUCTION (GROUP) CORPORATION cooperó con Ji'en Nickel Company para el desarrollo de níquel hierro cuyo grado promedio es de aproximadamente 1%; 5) La compañía minera China Campbell firmó el contrato con el mineral de níquel Moweitang de Myanmar para cooperación, etc.  En el futuro proyecto de níquel de laterita, el proceso húmedo ocupa un gran porcentaje, y se estima que en 2012, el porcentaje de la producción de níquel del proceso húmedo de la producción total de níquel aumentará del 62% al 80%.
三、Estado de la tecnología de refinación del mineral de latita-níquel del proceso húmedo
1、Tostado reductor - proceso de lixiviación de amoníaco (RRAL)
Tostado reductor: el proceso de lixiviación de amoníaco (RRAL) es desarrollado por Carson, por lo que se denomina proceso Caron. La planta de níquel de Guba Nijialuo utiliza un proceso de lixiviación de amoníaco y tostado reductor para tratar el alto contenido de magnesio de laterita de níquel ha sido durante más de medio siglo, adecuado para utilizar el método de lixiviación de amoníaco y álcali para tratar la composición mineral típica que es 1.4% Ni, 8% MgO, 14% SiO2.
Con el fin de mejorar la tasa de lixiviación de perforación de níquel, la oficina de minerales estadounidense desarrolló un nuevo proceso de reducción de tostado: proceso de lixiviación de amoníaco y su abreviatura es USBM. La importancia de este método es agregar FeS2 para hacer el grano y utilizar monóxido de carbono puro para la reducción.
   
2、Proceso de lixiviación de ácido presurizador de ácido sulfúrico (HPAL)
El proceso de lixiviación con ácido presurizante con ácido sulfúrico es adecuado para tratar el mineral de laterita tipo mineral de hierro marrón, incluida la magnesia inferior, el principio del proceso de lixiviación con ácido presurizado es como se muestra en la siguiente imagen, las mayores ventajas de este proceso es que la tasa de retorno del metal podría alcanzar más del 90%,
Imágenes 1: El flujo del proceso del principio del proceso de lixiviación ácida presurizada
Esta tecnología comienza a partir de los años 50 del siglo XX; primero se utiliza para el mineral de la Bahía de Moa en Cuba llamando a la tecnología A-MAX-PAL. Desde después, en los años 70, Australia QNI Company establece la planta de níquel Yabula, el proceso de lixiviación ácida trata el mineral de níquel de laterita en Nueva Caledonia, Indonesia y Queensland de Australia. En el segundo semestre de 1998, Murrin de Australia, Cawse, Bulong utiliza un nuevo proceso de lixiviación ácida presurizada de mineral de laterita para poner en funcionamiento el proyecto en desarrollo y absorber una gran atención. La tecnología de lixiviación por presurización ácida para estos tres procesos es similar a la de Cuba Mo'ao Company, solo que utiliza el autodave horizontal para reemplazar el autodave vertical de Mo'ao Company. Sin embargo, el programa de devoluciones tiene la siguiente diferencia:
1. En el proceso Cawse, los hidróxidos metálicos mixtos se precipitan a partir de lixivium a alta presión, luego utilizan amoníaco lixiviándolos y luego tienen agotamiento de solvente y electrodeposición.
2、En el proceso Bulong, utiliza H2S para precipitar los sulfuros mezclados de lixivio a alta presión, y luego lixiviar sulfuro en condiciones aeróbicas, luego tiene agotamiento de solvente, reducción de hidrógeno, tabletado, etc.
3、En el proceso de Murrin, directamente tiene agotamiento de solvente y electrodeposición de lixivio a alta presión.


Los recursos, la producción anual, la tasa de logro y la producción de diseño de estas tres plantas de níquel laterita se muestran en el formulario 3. Visto desde la forma 3, el proceso de tres proyectos HPAL de mineral de laterita de Australia no es muy satisfactorio, solo el Cawse podría alcanzar el 74% de la producción de diseño, disminución del costo de fabricación de USD 4.1 a USD 1.54; la producción de Murrin es 1/3 de la producción de diseño, sin embargo, estas condiciones se alcanzan bajo la situación de empujar una y otra vez, la planta de Bulong se ve obligada a declararse en bancarrota en 2004 debido a problemas de tecnología y fondos.
Formulario 3 Situaciones simples de tres plantas de níquel HAPL de Australia Occidental
Hay muchos problemas en la tecnología, el diseño mecánico y el cálculo de costos de estos tres proyectos, por ejemplo: el material elegido en el equipo no es el adecuado o la configuración está desarticulada, etc. Aunque estos tres proyectos no han alcanzado el objetivo esperado, la puesta en marcha de los mismos ha proporcionado valiosas experiencias sobre el desarrollo de la tecnología de lixiviación ácida a presión.
    
3、Otro flujo de proceso húmedo
Lixiviación a presión atmosférica (AL): es adecuado para el tratamiento de mineral de níquel de laterita, incluido el menor contenido de hierro y el mayor contenido de magnesia. En la actualidad, la compañía de recursos Skye está investigando en el desarrollo de la lixiviación a presión atmosférica para el desarrollo del mineral de laterita de Guatemala, el ácido residual lixiviado del mineral marrón y el ácido liberado después de la precipitación de rubinglimmer que se utilizará para la composición del mineral del suelo de humus.
Lixiviación por vertedero: es principalmente adecuado para el mineral del suelo de humus. Los abundantes resultados que muestran que: utilizando la tecnología de lixiviación por vertedero, la tasa de lixiviación del níquel en 3 meses podría alcanzar más del 75%, la tasa de lixiviación del cobalto podría alcanzar más del 60%. La empresa europea de níquel está llevando a cabo un experimento de lixiviación a gran escala llave en mano en la actualidad y se espera que establezca la primera planta de lixiviación de vertedero para extraer níquel y cobalto.
Sinterización por microondas: método de lixiviación por presurización: tener sinterización de ondas micrométricas para perturbar la rejilla cristalina del mineral, luego presurizar y lixiviar a baja temperatura para hacer que el ion de hierro se precipite como el tipo de hematita, luego fortalezca la lixiviación y disminuya la temperatura y la presión de la lixiviación ácida a alta presión.
Segregación de cloruro - lixiviación de amoníaco: agregue un poco de reductor de carbono y agente cloruro (cloruro de sodio o cloruro de calcio), calor en una atmósfera de desoxidación netural o débil que hace que el metal valioso se volatilice del mineral, mientras tanto, reduzca la superficie del grano de carbono a grano de metal. A continuación, el producto tostado se tratará directamente en lixiviación con amoníaco. Wang Chengyan utiliza este método para tratar el mineral de óxido de níquel del pin de Yuanjiang, el resultado de la prueba es: la tasa de lixiviación del níquel es superior al 80%, mientras que la tasa de lixiviación del cobalto es superior al 50%.
Biolixiviación: a través de la oxidorreducción de microorganismos hace que el metal se disuelva de manera efectiva a partir de mineral de baja ley. Castro, etc., ha investigado la biolixiviación. La muestra proviene de la empresa minera Acesita, su composición química es 43.2%SiO2、0.09%Ni。 El tamaño del grano molido debe ser inferior a 147 μm, mientras que la lixiviación mineral utiliza 5 tipos de auxohétertrofos. Las condiciones de lixiviación son: el peso de la muestra mineral debe ser de 5 kg (preesterilizado por debajo de 121 °C), hay medio que incluye microbios, la temperatura debe ser de 30 °C, la velocidad de rotación de la botella debe ser de 200r / min y la tasa de lixiviación de Ni es superior al 80%。

Categorías

Consulta rápida