الملخص: امتثالا لتقليل موارد خام كبريتيد النيكل ، من الضروري حقا تطوير خام اللاتريت والنيكل بكفاءة عالية الذي يحتل 72٪ من موارد النيكل في جميع أنحاء العالم. تقدم هذه المقالة خصائص موارد خام اللاتريت والنيكل في جميع أنحاء العالم وحالة التنمية المحلية وتشرح عملية إنتاج العملية الرطبة التقليدية والتقدم. تتميز عملية الترشيح بالضغط الجوي والترشيح البكتيري وما إلى ذلك بخصائص العملية البسيطة ، والاستهلاك المنخفض ، وسهولة التحكم في التشغيل والاستثمار المنخفض ، وما إلى ذلك ، سيكون لها مقدمة تطوير جيدة جدا.
الكلمات الدالة: حالة تطوير تكنولوجيا تكرير العملية الرطبة لخام اللاتريت والنيكل
 
وفقا للأصل الجيولوجي ، يمكن تقسيم خام النيكل إلى نوعين: خام كبريتيد النيكل من نوع الصهارة وخام النيكل من نوع التجوية ، بينما تحتل احتياطيات خام النيكل اللاتريت 72٪ من موارد النيكل في جميع أنحاء العالم. في السنوات الأخيرة ، نظرا لريادة صناعة الفولاذ المقاوم للصدأ ، يستمر الطلب على النيكل في جميع أنحاء العالم في الزيادة ، وبلغ إنتاج الفولاذ المقاوم للصدأ في الصين 10 ملايين طن في عام 2008 ، في حين أن الإنتاج الفعلي يبلغ 5.35 مليون طن فقط وأحد الأسباب المهمة هو نقص المعروض من النيكل.
     
في الوقت الحاضر ، يتم استخراج حوالي 60٪ من النيكل من خام كبريتيد النيكل بينما تقل موارد كبريتيد النيكل بسرعة ، والجودة تتناقص بينما يتعمق عمق التعدين ، وتزداد صعوبة الاستخراج وتتزايد التكلفة. في حين أن تكلفة التحقيق في خام اللاتريت والنيكل واستخراجه أقل ، والتي يمكن أن تنتج مباشرة أكسيد النيكل والبوليديميت والنيكل الحديدي ، وبالتالي ، فإن تطوير موارد خام اللاتريت والنيكل بكفاءة عالية أمر ملح حقا. في الخمسينيات من القرن العشرين ، احتل استخراج النيكل من خام النيكل 10٪ من إنتاج النيكل في جميع أنحاء العالم ، بينما في عام 2008 ، وصلت هذه النسبة إلى 455 وفي عام 2012 ، يقدر ب 510 000 طن ، يجب أن تزيد هذه النسبة إلى 51٪。
يمكن تقسيم عملية استخراج النيكل من خام اللاتريت والنيكل إلى عملية حريق وعملية رطبة. نظرا لاستهلاكها العالي واستثمارها أثناء عملية التكرير ، فإن عملية الحريق تستخدم بشكل أساسي لخام النيكل واللاتريت عالي الجودة. ومع ذلك ، على الرغم من أن العملية الرطبة لها عملية معقدة ، وتدفقها الطويل ومتطلبات عالية على المعدات ، وما إلى ذلك ، مقارنة بعملية الحريق ، إلا أنها تتميز بمزايا الاستهلاك المنخفض ومعدل استرداد المعدن المرتفع. خاصة أن تقدم ترشيح الضغط الجوي وظهور تدفق جديد للعملية الرطبة يجعل مركز تطوير واستخدام خام اللاتريت والنيكل قد انتقل إلى العملية الرطبة من عملية الحريق خلال عشرات السنين من تطوير العملية الرطبة.
   
一 、 فئات وخصائص موارد خام اللاتريت والنيكل في جميع أنحاء العالم
الجزء العلوي من الرواسب المعدنية لأكسيد النيكل هو خام الحديد البني اللاتريت وهو مناسب لمعالجة العملية الرطبة. أقل هو خام النيكل وحمض السيليك المغنيسيوم (بشكل أساسي هو السربنتينيت) وهو مناسب لعملية الحريق. قسم الانتقال الأوسط مناسب لطريقتين. وفقا للتقدير ، فإن احتياطي خام النيكل اللاتريت (الليمونيت ، النونترونايت ، التورفيس) المناسب للعملية الرطبة هو أكثر من مرتين من تلك (الغارنيريت ، خام الدبالية) وهو مناسب لعملية الحريق.
امتثالا للتطوير التدريجي واستخدام موارد خام النيكل اللاتريت ، يتمتع الناس بمعرفة جديدة بوظيفتها وأنواعها: واحدة تسمى العملية الرطبة التي توزع بشكل أساسي خط الاستواء القريب ، مثل كاليدونيا الجديدة ، إندونيسيا ، الفلبين ، بابوا غينيا الجديدة ، منطقة البحر الكاريبي ، درجتها أعلى ، الطين أقل مما يسهل علاجه. النوع الآخر هو العملية الجافة ، والتي يتم توزيعها بشكل أساسي في منطقة نصف الكرة الجنوبي البعيدة عن خط الاستواء ، وتكوينها معقد ، ومحتوى الطين أعلى وهو أمر ليس سهلا للعلاج.
على الرغم من أن خام النيكل اللاتريت له عدة أنواع مختلفة ، ولكن من الناحية العامة. لديهم الشخصيات التالية:
1 ، محتوى النيكل هو 1.0 ~ 3٪ ، ودرجته أقل وتكوينه أكثر تعقيدا من خام كبريتيد النيكل ، ومن الصعب الحصول على تركيز خام النيكل بمحتوى أعلى من النيكل يزيد عن 6٪ ، وفي الوقت نفسه يصعب استخدام خام النيكل مع محتوى أقل من النيكل في العملية المعدنية البسيطة مباشرة.
2 ، تذبذب محتوى المكون أكبر ، ليس فقط تغيير محتوى العناصر القيمة مثل النيكل أكبر ، وفي الوقت نفسه ، فإن تغيير تكوين الشوائب مثل SiO2 、 MgO 、 Fe2O3 、 Al2O3 والماء أكبر ، حتى في نفس السرير المعدني ، سيتغير تكوين خام اللاتريت (Ni ، Co ، Fe & MgO) تدريجيا وفقا لعمق الطبقات المعدنية المختلفة.
3 ، يوجد القليل من الكوبالت ، خالي من الكبريت ، لا توجد قيمة حرارية في الخام.
4 ، تخزين الخام أكبر وفي الوقت نفسه ، فهو على سطح الأرض وهو سهل التجميع ويمكن تشغيله في الهواء الطلق وله ميزة للتطوير.
二 、 حالة تطوير خام اللاتريت والنيكل في جميع أنحاء العالم
من علامة تطوير خام النيكل اللاتريت في كاليدونيا الجديدة ، كان إنتاج النيكل المعدني من النيكل اللاتريت أكثر من 100 عام حتى الآن. في السنوات الأخيرة ، نظرا للمتطلبات الهائلة من النيكل لصناعة الفولاذ المقاوم للصدأ ، تعمل العديد من البلدان المنتجة للنيكل بنشاط على توسيع تطوير واستخدام خام النيكل اللاتريت.
نظرا لأن لدينا موارد أقل من خام النيكل ، فقد اكتسبت بعض الشركات الكبيرة في الصين الفرص لتوسيع استثمار مشروع خام النيكل اللاتريت في البلدان الأجنبية. في الوقت الحاضر ، تم تطوير أو تطوير مشاريع خام النيكل الأجنبية اللاتيريت هي: 1) استثمرت مجموعة Bao-steel ومجموعة Jinchuan 1 مليار دولار أمريكي لتنمية موارد حديد النيكل في الفلبين ، 2) أنشأت Minmetals الصينية وكوبا إنتاج النيكل بإنتاج سنوي قدره 22.5 ألف طن ، 3) طورت CNMC خام النيكل في ميانمار ، ومتوسط درجة خام النيكل هو 2٪ والذي يشمل حوالي 700 ألف طن من النيكل ؛ 4) تعاونت شركة CHINA METALLURGICAL CONSTRUCTION (GROUP) CORPORATION مع شركة Ji'en Nickel لتطوير حديد النيكل الذي يبلغ متوسط درجته حوالي 1٪ ؛ 5) وقعت شركة كامبل المعدنية الصينية عقدا مع خام النيكل ميانمار مويتانج للتعاون ، إلخ.  في مشروع النيكل اللاتريت المستقبلي ، تحتل العملية الرطبة نسبة كبيرة ، ومن المقدر أن يكون عام 2012 ، وستزداد النسبة المئوية لإنتاج النيكل في العملية الرطبة من إجمالي إنتاج النيكل من 62٪ إلى 80٪.
三 、 حالة تكنولوجيا التكرير لخام اللاتريت والنيكل للعملية الرطبة
1 ، تقليل التحميص - عملية ترشيح الأمونيا (RRAL)
تقليل التحميص - تم تطوير عملية ترشيح الأمونيا (RRAL) بواسطة كارسون ، وبالتالي يطلق عليها عملية كارون. يستخدم مصنع النيكل Guba Nijialuo تقليل التحميص - عملية ترشيح الأمونيا لمعالجة النيكل اللاتريت عالي المغنيسيوم لأكثر من نصف قرن ، وهو مناسب لاستخدام طريقة الترشيح القلوي الأمونيا لمعالجة التركيب المعدني النموذجي الذي هو 1.4٪ Ni ، 8٪ MgO ، 14٪ SiO2.
من أجل تحسين معدل ترشيح حفر النيكل ، طور مكتب المعادن الأمريكي عملية جديدة للحد من عملية ترشيح التحميص واختصارها هو USBM. تكمن أهمية هذه الطريقة في إضافة FeS2 لصنع الحبوب واستخدام أول أكسيد الكربون النقي للتخفيض.
   
2 ، عملية ترشيح حمض ضغط حمض الكبريتيك (HPAL)
عملية ترشيح حمض ضغط حامض الكبريتيك مناسبة لمعالجة خام الحديد البني من نوع خام الحديد بما في ذلك المغنيسيا السفلية ، مبدأ عملية ترشيح الحمض بالضغط كما هو موضح في الصورة التالية ، أكبر مزايا هذه العملية هي أن معدل عودة المعدن يمكن أن يصل إلى أكثر من 90٪ ،
الصور 1: تدفق عملية مبدأ ضغط عملية ترشيح الحمض
تبدأ هذه التكنولوجيا من 50s من القرن العشرين. أولا ، يتم استخدامه لخام خليج موا كوبا الذي يطلق على تقنية A-MAX-PAL. منذ ذلك الحين ، في السبعينيات من القرن الماضي ، أنشأت شركة QNI الأسترالية مصنع يابولا للنيكل ، وتعالج عملية الترشيح الحمضي خام النيكل اللاتريت في كاليدونيا الجديدة ، إندونيسيا وكوينزلاند في أستراليا. في النصف الثاني من عام 1998 ، تستخدم مورين من أستراليا ، Cawse ، Bulong عملية جديدة للضغط على ترشيح الحمض لخام اللاتريت لوضع مشروع التطوير قيد التشغيل وامتصاص اهتمام كبير. تشبه تقنية الترشيح بالضغط الحمضي لهذه العمليات الثلاث شركة Cuba Mo'ao ، حيث تستخدم فقط autodave الأفقي لتحل محل autodave الرأسي لشركة Mo'ao. ومع ذلك ، فإن برنامج الإرجاع له الفرق التالي:
1 ، في عملية Cawse ، يتم ترسيب هيدروكسيدات المعادن المختلطة من lixivium عالي الضغط ، ثم تستخدم ترشيح الأمونيا ، ثم يتم استنفاد المذيبات والترسيب الكهربائي.
2 ، في عملية Bulong ، يستخدم H2S لترسيب الكبريتيدات المختلطة من lixivium عالي الضغط ، ثم تكسيفات الكبريتيد في ظل الظروف الهوائية ، ثم استنفاد المذيبات ، وتقليل الهيدروجين ، والأقراص ، وما إلى ذلك.
3 ، في عملية مورين ، يكون لديك استنفاد المذيبات مباشرة والترسيب الكهربائي من ليكسيفيوم الضغط العالي.


يتم عرض الموارد والإنتاج السنوي وتحقيق معدل وإنتاج التصميم لمصنع النيكل الثلاثة في الشكل 3. من النموذج 3 ، فإن عملية ثلاثة خام لاتريت HPAL في أستراليا ليست مرضية للغاية ، فقط يمكن أن تصل Cawse إلى 74٪ من إنتاج التصميم ، وانخفاض تكلفة التصنيع من 4.1 دولار أمريكي إلى 1.54 دولار أمريكي ؛ إنتاج مورين هو 1/3 من إنتاج التصميم ، ولكن يتم الوصول إلى هذه الشروط في ظل حالة الدفع مرة أخرى ومرة أخرى ، يضطر مصنع بولونغ إلى الإفلاس في عام 2004 بسبب مشكلة التكنولوجيا والصندوق.
شكل 3 حالات بسيطة لثلاثة مصانع نيكل HAPL في غرب أستراليا
هناك الكثير من المشاكل المتعلقة بالتكنولوجيا والتصميم الميكانيكي وحساب التكلفة لهذه المشاريع الثلاثة ، على سبيل المثال: المواد المختارة على المعدات غير مناسبة أو التكوين خارج المفصل ، إلخ. على الرغم من أن هذه المشاريع الثلاثة لم تصل إلى الهدف المتوقع ، إلا أن إنشائها قدم خبرات ثمينة في تطوير تقنية الترشيح الحمضي المضغوط.
    
3 ، تدفق آخر للعملية الرطبة
ترشيح الضغط الجوي (AL): مناسب لمعالجة خام النيكل اللاتريت بما في ذلك محتوى الحديد المنخفض ومحتوى المغنيسيا العالي. في الوقت الحاضر ، تقوم شركة Skye Resources Company بالبحث عن تطوير ترشيح الضغط الجوي لتطوير خام اللاتريت الغواتيمالي ، وهو الحمض المتبقي الذي يتم ترشيحه من خام البني والحمض المنبعث بعد ترسيب rubinglimmer والذي سيتم استخدامه لتكوين خام تربة الدبال.
ترشيح التفريغ: إنها مناسبة بشكل أساسي لخام تربة الدبال. تظهر النتائج الوفيرة أن: باستخدام تقنية الترشيح بالتفريغ ، يمكن أن يصل معدل ترشيح النيكل في 3 أشهر إلى أكثر من 75٪ ، ويمكن أن يصل معدل ترشيح الكوبالت إلى أكثر من 60٪. تجري شركة النيكل الأوروبية تجربة ترشيح واسعة النطاق في Turnkey في الوقت الحالي ومن المتوقع أن تنشئ أول مصنع ترشيح تفريغ لاستخراج النيكل والكوبالت.
تلبيد الميكروويف - طريقة الترشيح المضغوطة: للحصول على تلبيد ميكرونويف لإزعاج الشبكة البلورية للمعادن ، ثم الضغط والترشيح تحت درجة حرارة منخفضة لجعل أيون الحديد يترسب كنوع الهيماتيت ثم تقوية الترشيح وتقليل درجة حرارة وضغط الترشيح الحمضي عالي الضغط.
فصل الكلوريد - ترشيح الأمونيا: أضف بعض المخفض الكربوني وعامل الكلور (كلوريد الصوديوم أو كلوريد الكالسيوم) ، والحرارة في جو إزالة الأكسدة النيتورالي أو الضعيف مما يجعل المعدن الثمين يتطاير من الخام وفي الوقت نفسه يقلل من سطح حبيبات الكربون لتكون حبيبات معدنية. ثم سيتم علاج المنتج المحمص مباشرة في ترشيح الأمونيا. يستخدم Wang Chengyan هذه الطريقة لمعالجة خام أكسيد النيكل لدبوس Yuanjiang ، ونتيجة الاختبار هي: معدل ترشيح النيكل يزيد عن 80٪ ، بينما يزيد معدل ترشيح الكوبالت عن 50٪.
الترشيح الحيوي: عن طريق تقليل الأكسدة للكائنات الحية الدقيقة يجعل المعدن يذوب بشكل فعال من الخام منخفض الدرجة. قام كاسترو وما إلى ذلك بالبحث في الترشيح البيولوجي. تأتي العينة من شركة Acesita المعدنية ، وتكوينها الكيميائي 43.2٪ SiO2 、0.09٪ Ni。 يجب أن يكون حجم الحبوب المطحونة أقل من 147 ميكرومتر ، بينما يستخدم الترشيح المعدني 5 أنواع من auxohetertrophs. شروط الترشيح هي: يجب أن يكون وزن العينة المعدنية 5 كجم (معقمة مسبقا تحت 121 درجة مئوية) ، وهناك وسيط بما في ذلك الميكروب ، ويجب أن تكون درجة الحرارة 30 درجة مئوية ، ويجب أن يكون معدل دوران الزجاجة 200 لفة / دقيقة ومعدل ترشيح النيكل أكثر من 80٪。