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Segregation of nickel, cobalt and iron from limonite: recoveries, fundamentals and in situ reduction comparison
Canadian Metallurgical Quarterly ( IF 0.9 ) Pub Date : 2021-04-30 , DOI: 10.1080/00084433.2021.1910433
David E. Grimsey 1 , Eric J. Grimsey 2 , Don C. Ibana 2
Affiliation  

ABSTRACT

This paper describes a study of the segregation process in which nickel, cobalt and iron are extracted as volatile metal chlorides from a limonite laterite and collected as ferronickel onto carbon within a single step, through addition of 5% CaCl2 and 5% coke to calcined limonite at 1123 and 1173 K. Segregation of limonite yielded maximum nickel, cobalt and iron recoveries of 78%, 23% and 1.1%, respectively within ferronickel containing 57% nickel. All recoveries were quantified using rate equations. Estimations from evolved gas and recycle analyses revealed that segregation reduction required 40–45% of the stoichiometric hydrogen requirement and <0.1% moisture from calcine. Ferronickel recovery and grades were comparable when using 5% coke for segregation and chloride-free in situ reduction. Comparison of carbon consumption clarified the roles of the Boudouard reaction and the water-gas reaction during segregation. Segregation and in situ reduction (from this and other work) were compared as potential processes for concentration of ferronickel from limonite. Segregation appeared to have significant advantages because at lower temperatures, it produced a larger grained, higher grade ferronickel, more amenable to physical concentration.

Cet article décrit une étude du processus de ségrégation dans lequel le nickel, le cobalt et le fer sont extraits sous forme de chlorures métalliques volatiles à partir d'une limonite latéritique et captés sous forme de ferronickel sur du carbone, en une seule étape, par addition de 5% de CaCl2 et 5% de coke à la limonite calcinée à 1123 et 1173 K. La ségrégation de la limonite a produit des récupérations maximales de nickel, de cobalt et de fer de 78%, 23% et 1.1%, respectivement, dans le ferronickel contenant 57% de nickel. On a quantifié toutes les récupérations à l'aide d'équations de vitesse. Les estimations des analyses de gaz dégagé et de recyclage ont révélé que la réduction de la ségrégation nécessitait de 40 à 45% de la demande stœchiométrique d'hydrogène et <0.1% d'humidité du calcinat. La récupération et les teneurs du ferronickel étaient comparables lorsqu'on utilisait 5% de coke pour la ségrégation et une réduction in situ sans chlorure. La comparaison de la consommation de carbone a clarifié les rôles de la réaction de Boudouard et de la réaction eau-gaz lors de la ségrégation. On a comparé la ségrégation et la réduction in situ (à partir de ce travail et d'autres travaux) en tant que processus potentiels de concentration de ferronickel à partir de la limonite. La ségrégation semblait présenter des avantages significatifs parce qu'à des températures inférieures, elle produisait du ferronickel à grain plus gros et de qualité supérieure, plus propice à la concentration physique.



中文翻译:

褐铁矿中镍,钴和铁的分离:回收率,基本原理和原位还原比较

摘要

本文描述了一种偏析过程的研究,其中通过添加5%CaCl 2和5%焦炭,一步一步从褐铁矿红土中提取出镍,钴和铁为挥发性金属氯化物,然后以镍铁的形式收集到碳上。褐铁矿在1123和1173 K处析出。褐铁矿在含镍57%的镍铁中产生的最大镍,钴和铁回收率分别为78%,23%和1.1%。使用速率方程式对所有回收率进行定量。逸出气体和再循环分析的估算表明,减少偏析需要化学计量的氢需求的40–45%,煅烧的水分<0.1%。当使用5%焦炭进行分离和原位不含氯化物时,镍铁的回收率和品位是可比的减少。碳消耗的比较阐明了在分离过程中Boudouard反应和水煤气反应的作用。(从这项工作和其他工作中)分离和原位还原被作为从褐铁矿中浓缩镍铁的潜在过程进行了比较。偏析似乎具有显着的优势,因为在较低的温度下,偏析会产生更大的晶粒,更高品位的镍铁,更适合物理集中。

镍制的镍制,钴制和铁制硫化物的高级品,柠檬铁的挥发物在铸铁上的使用率较高5%的CaCl2和5%的可乐褐铁矿的煅烧量,1123和1173K。 ,丹镍铁镍含量为57%。在数量上赞扬了女招待。根据加纳和加利福利亚的可再生能源分析估计,第40至45%的加氢处理需求量和<0.1%的加湿量。镍铁合金的长期保存和可比性与原产于无氯环境的5%焦炭倾泻和不还原度相当。碳排放权的法律比较,以澄清布杜阿尔德和拉古斯·劳斯·德·加斯·劳斯·德·塞斯格里格的法律行为。daccess-ods.un.org daccess-ods.un.org 在原地比较和还原的过程中(在部分时间和部分时间),可以将铁镍合金和褐铁矿的浓度集中在过程电位上。先进的集体认证制度,在基本要素上取得了显着的进步,在铁镍合金生产上取得了很高的成就,在质量上又取得了很高的成就,再加上浓缩体质的建议。碳纤维净化法》(法国)《布杜亚德和法国天然气法》的澄清和澄清。在原地比较和还原的过程中(在部分时间和部分时间),可以将铁镍合金和褐铁矿的浓度集中在过程电位上。先进的集体认证制度,在基本要素上取得了显着的进步,在铁镍合金生产上取得了很高的成就,在质量上又取得了很高的成就,再加上浓缩体质的建议。碳纤维净化法》(法国)《布杜亚德和法国天然气法》的澄清和澄清。在原地比较和还原的过程中(在部分时间和部分时间),可以将铁镍合金和褐铁矿的浓度集中在过程电位上。先进的集体认证制度,在基本要素上取得了显着的进步,在铁镍合金生产上取得了很高的成就,在质量上又取得了很高的成就,再加上浓缩体质的建议。镍铁矿和褐铁矿的集中处理能力。先进的集体认证制度,在基本要素上取得了显着的进步,在铁镍合金生产上取得了很高的成就,在质量上又取得了很高的成就,再加上浓缩体质的建议。镍铁矿和褐铁矿的集中处理能力。先进的集体认证制度,在基本要素上取得了显着的进步,在铁镍合金生产上取得了很高的成就,在质量上又取得了很高的成就,再加上浓缩体质的建议。

更新日期:2021-05-24
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