Nikel Plaka Rafine Edildi, Maden Çıkarılmadı
Tedarikte yaygın bir kafa karışıklığı kaynağı "madencilik nikel plakası" ifadesidir. Nikel levha, haddelenmiş veya elektro-biriktirilmiş yarı-mamul bir üründür ve bunu hiçbir maden üretmez. Madenin ürettiği şey cevherdir; rafinerinin ürettiği şey katot, briket veya karbonil tozudur; haddehanenin ürettiği levha, levha ve şerittir. Ara adımların anlaşılması ticari açıdan önemlidir, çünkü ara ürünün safsızlıkları ve şekli, hangi levha kalitelerinin, hangi maliyetle ve hangi teslim süresiyle yapılabileceğini belirler.
Adım 1: Araştırma ve Kaynak Tanımı
Nikel yatakları iki jeolojik aileye ayrılır. Laterit yatakları, tropikal kuşaklarda yaygın olarak görülen, yüzeye yakın-oksit cevherleri olan, aşınmış olup, tipik olarak önemli miktarda demir, kobalt ve nem içeren %1-2 civarında nikel derecesine sahiptir. Sülfür yatakları daha derin, daha sert cevherlerdir ve genellikle %3'ün altında nikel derecesine sahiptir ancak ekonomiyi iyileştiren bakır, kobalt ve platin grubu elementleri taşırlar. Arama, tonajı, tenör dağılımını ve cevher sertliğini belirlemek için jeolojik haritalama, jeofizik araştırmaları ve sondajı, ardından kimyasal analiz ve mineralojik çalışmaları birleştirir. Çıktı, ocak veya kuyu tasarımını, madencilik oranını ve metalurjik rotayı sabitleyen bir kaynak modelidir.
Adım 2: Madencilik - Açık Ocak ve Yeraltı
Cevher kütlesinin kalın ve yüzeye yakın olduğu yerlerde açık-ocak madenciliği hakimdir. Üst toprak ve atık kayalar sıyrılıyor, tezgahlar deliniyor ve patlatılıyor ve cevher ekskavatörle nakliye kamyonlarına yükleniyor. Patlatma tasarımı, daha sonraki işlemlerde atık olarak rapor edilen ince taneler oluşturan aşırı-parçalanmayı sınırlamak için cevher sertliğine ayarlanmıştır. Dik bir şekilde eğimli veya derinlerde bulunan sülfür cevheri kütleleri, cevher yükleyiciler, cevher geçitleri ve kaldırma sistemleri tarafından taşınan kuyular, inişler ve duraklar kullanılarak yeraltında işlenir. Her iki durumda da tenör kontrolü ve seyreltme yönetimi temel operasyonel disiplinlerdir: çıkarılan her ton atık kaya, nikel eklemeden maliyete katkıda bulunur.
Adım 3: Zenginleştirme ve Konsantrasyon
Sülfür cevheri ezilir ve öğütülür, ardından köpük yüzdürme yoluyla konsantre edilir; buradaki reaktifler, nikel- içeren sülfit parçacıklarını hidrofobik hale getirir, böylece kabarcıklara bağlanır ve konsantreye rapor verirler. Flotasyon, kabaca %1-2 nikel beslemesini, eritmeye hazır, tipik olarak %8-20 nikel konsantresine yükseltir. Laterit cevheri aynı şekilde yüzdürme yoluyla iyileştirilemez, bu nedenle nikel ve kobaltın geri kazanılması için döner fırın ve elektrikli fırın veya yüksek basınçlı asit liç yollarının kullanıldığı pirometalurjik veya hidrometalurjik işleme beslenmeden önce genellikle kurutulur, elenir ve harmanlanır.
Adım 4: Eritme ve Katoda Rafine Etme
Konsantre, nikel matına eritilir, daha sonra dönüştürülür ve demir ve kükürtün çıkarılması için işlenir. Son saflaştırma adımı ürünün formunu belirler. Elektro-rafinasyon, bir elektrolit içindeki saf olmayan nikel anotlarını çözer ve yüksek-saflıktaki nikel katodu kabaca %99,9 ve üzerinde plakalar halinde kaplar. Karbonil rafinasyonu çok yüksek saflıkta nikel tozu veya peletleri üretir. Mat liç, hidrojen indirgeme ve elektro-kazanım daha başka yollar sağlar. Bu noktada malzeme, eritme ve döküm için besleme stoğu olan katot, briket veya toz - sertifikalıdır.
Adım 5: Eritme, Döküm ve Plakaya Yuvarlama
Plaka yapmak için, rafine nikel kontrollü atmosfer altında eritilir, levhalar halinde dökülür, homojenleştirilir, sıcak haddelenir, tavlanır ve asitlenir ve son olarak ara tavlama ve hem kenar hem de yüzey iyileştirme ile istenilen kalınlığa kadar soğuk haddelenir. Dövme nikel için plaka kaliteleri ve toleranslar, her ikisi de minimum %99,0 nikel içeriğinde UNS N02200 düşük-karbon-içermeyen nikeli ve düşük-karbon sınıfı UNS N02201'i kapsayan nikel plaka, levha ve şerit için ASTM B162 gibi standartlarda belirtilmiştir. Mekanik özellikler, tane boyutu ve boyut toleransları parti parti doğrulanır ve her plakaya bir analiz sertifikası ve mekanik test raporu verilir.
| Sahne | Tipik çıktı | Anahtar kontrolü |
|---|---|---|
| madencilik | -Tam-maden cevheri, %1-2 Ni | Derece kontrolü, seyreltme |
| Zenginleştirme | Sülfür konsantresi, %8-20 Ni | Öğütme boyutu, reaktif rejimi |
| Eritme | Nikel mat veya ferronikel | Demir ve kükürt giderme |
| Rafine etme | Katot, briket, toz, %99,9+ | Elektrolit saflığı, akım yoğunluğu |
| Erime ve yuvarlanma | Plaka ve levha, %99,0 min Ni | Tavlama döngüsü, kalınlık toleransı |
Sıkça Sorulan Sorular
Q:Nikel levha doğrudan maden yatağından mı çıkarılıyor?
C: Hayır. Madenler cevher üretir, yoğunlaştırıcılar konsantre üretir, izabe tesisleri ve rafineriler katot, briket veya toz üretir ve haddehaneler levha üretir. Plaka, cevher türü değil, üretilmiş bir üründür.
Q:Levha üretiminde hangi cevher türü kullanılır?
C: Hem laterit hem de sülfit cevheri zinciri besleyebilir. Sülfür cevheri daha kolay konsantre edilir ve elektro-rafinasyon yoluyla genellikle yüksek-saflıkta katot üretirken, laterit cevheri ferronikeli ve liç yollarını besler.
Q:Ticari nikel plakalarda hangi saflık normaldir?
A: ASTM B162 kapsamındaki işlenmiş nikel plaka, örneğin UNS N02200 ve UNS N02201, denge kontrollü artıklarla birlikte minimum %99,0 nikel belirtir. Bunu yapmak için kullanılan elektrolitik katot normalde %99,9 veya daha yüksektir.
Q:Nikel sülfür cevheri için neden flotasyon kullanılıyor?
C: Flotasyon, nikel- içeren sülfit parçacıklarını seçici olarak hava kabarcıklarına bağlar ve eritmeden önce yaklaşık %1-2 nikel içeren düşük-dereceli bir cevheri tipik olarak %8 ila %20 nikel içeren bir konsantreye yükseltir.
Q:Nikel plaka ile hangi testler sağlanır?
C: Normalde, tamamı ısı veya parti numarasıyla izlenebilir olan kimyasal analiz sertifikası, gerilim veya sertlik sonuçları, boyut kontrolleri ve gerektiğinde tane boyutu ve korozyon değerlendirmesi.
Q:Plaka kalınlığı üretim rotasını etkiler mi?
C: Evet. Daha ağır plaka daha fazla sıcak haddeleme ve daha uzun tavlama döngüleri gerektirirken, ince plaka tane boyutunu ve düzlüğünü kontrol etmek için ara tavlamayla daha fazla soğuk-haddeleme geçişine ihtiyaç duyar.