Nikkelilevy on jalostettu, ei louhittu
Yleinen sekaannusten lähde hankinnoissa on ilmaus "kaivostyönikkelilevy". Nikkelilevy on valssattu tai sähkösaostettu puolivalmis tuote, eikä mikään kaivos tuota sitä. Kaivos tuottaa malmia; jalostamo tuottaa katodi-, briketti- tai karbonyylijauhetta; Valssaamo tuottaa levyä, levyä ja nauhaa. Välivaiheiden ymmärtämisellä on kaupallisesti merkitystä, koska epäpuhtaudet ja välituotteen muoto määräävät, mitä levylaatuja voidaan valmistaa, millä hinnalla ja millä läpimenoajalla.
Vaihe 1: Tutkimus ja resurssien määrittely
Nikkeliesiintymät jakautuvat kahteen geologiseen perheeseen. Lateriittiesiintymät ovat haalistuneita, lähellä{1}}pintaisia oksidimalmeja, jotka ovat yleisiä trooppisilla vyöhykkeillä, tyypillisesti noin 1-2 % nikkeliä sisältäen merkittävää rautaa, kobolttia ja kosteutta. Sulfidiesiintymät ovat syvempiä, kovempia malmeja, jotka sisältävät usein alle 3 % nikkeliä, mutta sisältävät kuparia, kobolttia ja platinaryhmän elementtejä, jotka parantavat taloutta. Tutkimuksessa yhdistyvät geologinen kartoitus, geofysikaaliset tutkimukset ja poraukset, joita seuraa kemiallinen määritys ja mineraloginen työ tonnimäärän, laatujakauman ja malmin kovuuden määrittämiseksi. Tuotos on resurssimalli, joka korjaa kaivon tai kuilun suunnittelun, louhintanopeuden ja metallurgisen reitin.
Vaihe 2: Louhinta - avoin kaivo ja maanalainen
Siellä missä malmikappale on paksu ja lähellä pintaa, avokaivos-dominoi. Pinta- ja jätekivi kuoritaan, penkkejä porataan ja räjäytetään ja malmi lastataan kaivinkoneella kuljetusautoihin. Räjähdyssuunnittelu on viritetty malmin kovuuden mukaan yli-fragmentoitumisen rajoittamiseksi, mikä luo hienojakoisia osia, jotka häviävät myöhemmässä käsittelyssä. Jyrkästi uppoavat tai syvyydessä sijaitsevat sulfidimalmikappaleet työstetään maan alla akselien, laskujen ja pysähdysten avulla, ja malmia käsitellään kuormainten, malmikulkujen ja nostojärjestelmien avulla. Molemmissa tapauksissa laadunvalvonta ja laimennusten hallinta ovat keskeisiä toimintaohjeita: jokainen louhittu jätekiven tonni lisää kustannuksia ilman nikkeliä.
Vaihe 3: Hyöty ja keskittyminen
Sulfidimalmi murskataan ja jauhetaan, sitten väkevöidään vaahdotuksella, jossa reagenssit tekevät nikkeli{0}}pitoisista sulfidipartikkeleista hydrofobisia, jolloin ne kiinnittyvät kupliin ja raportoivat rikasteelle. Vaahdotus päivittää noin 1-2 % nikkeliä sisältävän rikasteen, joka sisältää tyypillisesti 8-20 % nikkeliä, valmiiksi sulatukseen. Lateriittimalmia ei voida jalostaa vaahdotuksella samalla tavalla, joten se yleensä kuivataan, seulotaan ja sekoitetaan ennen syöttämistä pyrometallurgiseen tai hydrometallurgiseen käsittelyyn, jossa nikkelin ja koboltin talteenottoon käytetään kiertouunia ja sähköuunia tai korkeapainehapon uuttoreittejä.
Vaihe 4: Sulatus ja jalostus katodiksi
Konsentraatti sulatetaan nikkelikiveksi, sitten muunnetaan ja käsitellään raudan ja rikin poistamiseksi. Viimeinen puhdistusvaihe määrittää tuotteen muodon. Sähköraffinointi liuottaa epäpuhtaita nikkelianodeja elektrolyyttiin ja pinnoittaa korkean -puhtauden nikkelikatodin, jonka pitoisuus on noin 99,9 % tai enemmän. Karbonyylijalostus tuottaa erittäin puhdasta nikkelijauhetta tai -pellettejä. Mattaliuotus, vetypelkistys ja elektrolyyttinen talteenotto tarjoavat lisäreittejä. Tässä vaiheessa materiaali on sertifioitu katodi, briketti tai jauhe - sulatuksen ja valun raaka-aineeksi.
Vaihe 5: sulatus, valu ja valssaus lautaselle
Levyä varten puhdistettu nikkeli sulatetaan kontrolloidussa ilmakehässä, valetaan laatoiksi, homogenoidaan, kuumavalssataan, hehkutetaan ja peitataan ja lopuksi kylmävalssataan tilatun paksuuden välissä välihehkutuksella ja sekä reuna- että pintakäsittelyllä. Muokatun nikkelin levylaadut ja toleranssit on määritelty standardeissa, kuten ASTM B162 nikkelilevyille, -levyille ja -nauhoille, joka kattaa UNS N02200 vähähiilisen-hiilisen-nikkelin ja vähähiilisen UNS N02201:n, molemmissa vähintään 99,0 %:n nikkelipitoisuudella. Mekaaniset ominaisuudet, raekoko ja mittatoleranssit tarkistetaan erä kerrallaan, ja jokaisen levyn mukana toimitetaan analyysitodistus ja mekaaninen testiraportti.
| Vaihe | Tyypillinen tulos | Avaimen ohjaus |
|---|---|---|
| Kaivostoiminta | Minun-malmi-, 1-2 % Ni | Laadunvalvonta, laimennus |
| Hyöty | Sulfiditiiviste, 8-20 % Ni | Jauhatuskoko, reagenssijärjestelmä |
| Sulatus | Nikkelimatta tai ferronikkeli | Raudan ja rikin poisto |
| Jalostus | Katodi, briketti, jauhe, 99,9%+ | Elektrolyytin puhtaus, virrantiheys |
| Sulaminen ja rullaaminen | Levy ja levy, 99,0 % min Ni | Hehkutusjakso, paksuustoleranssi |
Usein kysytyt kysymykset
Q:Louhitaanko nikkelilevy suoraan esiintymästä?
V: Ei. Kaivokset tuottavat malmia, rikastamot rikastetta, sulatot ja jalostamot katodeja, brikettejä tai jauhetta ja valssaamot levyjä. Levy on valmistettu tuote, ei malmityyppi.
Q:Mitä malmia käytetään levyjen valmistukseen?
V: Sekä lateriitti että sulfidimalmi voivat ruokkia ketjua. Sulfidimalmi on helpompi väkevöidä ja tuottaa yleensä korkean-puhtauden katodia sähköpuhdistuksen kautta, kun taas lateriittimalmi syöttää ferronikkeliä ja liuotusreittejä.
Q:Mikä puhtaus on normaalia kaupallisessa nikkelilevyssä?
V: Taottu nikkelilevy, joka kattaa ASTM B162:n, esimerkiksi UNS N02200 ja UNS N02201, määrittelee vähintään 99,0 % nikkeliä tasapainokontrolloitujen jäännösten kanssa. Sen valmistukseen käytetty elektrolyyttinen katodi on yleensä 99,9 % tai korkeampi.
Q:Miksi nikkelisulfidimalmissa käytetään vaahdotusta?
V: Vaahdotus kiinnittää selektiivisesti nikkeli-pitoisia sulfidihiukkasia ilmakupliin, jolloin matala-laatuinen noin 1–2 % nikkeliä sisältävä malmi muuttuu tiivisteeksi, joka sisältää tyypillisesti 8–20 % nikkeliä ennen sulatusta.
Q:Mitä testejä nikkelilevyn mukana toimitetaan?
V: Yleensä kemiallinen todistus analyysistä, jännitys- tai kovuustuloksista, mittatarkastuksista ja tarvittaessa raekoon ja korroosion arvioinnista, kaikki jäljitettävissä lämpö- tai eränumeroon.
Q:Vaikuttaako levyn paksuus tuotantoreitille?
V: Kyllä. Raskaampi levy vaatii enemmän kuumavalssausta ja pidempiä hehkutusjaksoja, kun taas ohut levy tarvitsee enemmän kylmävalssausta-välihehkutuksella raekoon ja tasaisuuden säätelemiseksi.