Nikkelplaati rafineeritakse, mitte kaevandatakse
Levinud segaduse allikas hangetel on väljend "nikliplaadi kaevandamine". Nikkelplaat on valtsitud või elektriliselt sadestatud pool{1}}toode ja ükski kaevandus seda ei tooda. See, mida kaevandus toodab, on maak; rafineerimistehas toodab katood-, briketti- või karbonüülpulbrit; valtspink toodab plaate, lehti ja ribasid. Vaheetappide mõistmine on äriliselt oluline, sest lisandid ja vaheaine vorm määravad, milliseid plaate saab valmistada, mis hinnaga ja millise teostusajaga.
1. samm: uurimine ja ressursi määratlus
Niklimaardlad jagunevad kahte geoloogilisse perekonda. Lateriidi ladestused on ilmastikukindlad, troopilistes vööndites levinud pinnalähedased-oksiidmaagid, mis sisaldavad tavaliselt umbes 1-2% niklit koos olulise raua, koobalti ja niiskusega. Sulfiidide ladestused on sügavamad ja kõvemad maagid, mille niklisisaldus on sageli alla 3%, kuid mis sisaldavad vase, koobalti ja plaatina rühma elemente, mis parandavad ökonoomsust. Uurimine ühendab endas geoloogilise kaardistamise, geofüüsikalised uuringud ja puurimised, millele järgneb keemiline analüüs ja mineraloogilised tööd, et määrata kindlaks tonnaaži, klasside jaotus ja maagi kõvadus. Väljundiks on ressursi mudel, mis fikseerib kaevu või šahti konstruktsiooni, kaevandamiskiiruse ja metallurgia marsruudi.
2. samm: kaevandamine - avatud kaevandus ja maa-alune
Kui maagikeha on paks ja pinnalähedane, domineerib ava{0}}kaevandamine. Pinnase pinnas ja aheraine eemaldatakse, pingid puuritakse ja lõhkatakse ning maak laaditakse ekskavaatoriga veoautodesse. Plahvatuskonstruktsioon on häälestatud maagi kareduse järgi, et piirata üle-killustumist, mis tekitab peeneid, mis hilisemal töötlemisel raiskavad. Järsult sukelduvaid või sügavuses asuvaid sulfiidmaagikehi töödeldakse maa all šahtide, languste ja peatustega, kusjuures maagi käitlevad laadurid, maagikäigud ja tõstesüsteemid. Mõlemal juhul on kvaliteedikontroll ja lahjendusjuhtimine peamised tööpõhimõtted: iga kaevandatud tonn aherainet lisab kulusid ilma niklit lisamata.
3. samm: kasutoomine ja keskendumine
Sulfiidmaak purustatakse ja jahvatatakse, seejärel kontsentreeritakse vahuflotatsiooniga, mille käigus reagendid muudavad niklit{0}}kandvad sulfiidiosakesed hüdrofoobseks, nii et need kinnituvad mullidele ja lähevad kontsentraadile. Flotatsioon muudab ligikaudu 1-2% niklit sisaldava etteande kontsentraadiks, mis sisaldab tavaliselt 8–20% niklit, mis on sulatamiseks valmis. Lateriidimaaki ei saa flotatsiooniga samal viisil täiustada, seetõttu kuivatatakse, sõelutakse ja segatakse see tavaliselt enne pürometallurgilisele või hüdrometallurgilisele töötlemisele suunamist, kus nikli ja koobalti taaskasutamiseks kasutatakse pöördahju ja elektriahju või kõrgsurve happeleostumist.
4. samm: sulatamine ja rafineerimine katoodiks
Kontsentraat sulatatakse niklimatiks, seejärel muundatakse ja töödeldakse raua ja väävli eemaldamiseks. Viimane puhastamisetapp määrab toote vormi. Elektrorafineerimine lahustab elektrolüüdis ebapuhtad nikli anoodid ja eraldab kõrge -puhtusastmega nikkelkatoodi, mille sisaldus on ligikaudu 99,9% ja rohkem. Karbonüüli rafineerimisel saadakse väga kõrge puhtusastmega niklipulber või graanulid. Matte leostumine, vesiniku redutseerimine ja elektriline puhastamine pakuvad täiendavaid teid. Siinkohal on materjal sulatamise ja valamise lähteaineks sertifitseeritud katood, brikett või pulber -.
5. samm: sulatamine, valamine ja plaadile rullimine
Plaadi valmistamiseks sulatatakse rafineeritud nikkel kontrollitud atmosfääris, valatakse plaatideks, homogeniseeritakse, kuumvaltseeritakse, lõõmutatakse ja marineeritakse ning lõpuks külmvaltsitakse vahepealse lõõmutamise ning serva- ja pinnatöötlusega tellitud paksuseni. Sepistatud nikli plaatide klassid ja tolerantsid on määratletud sellistes standardites nagu ASTM B162 nikliplaatide, lehtede ja ribade jaoks, mis hõlmab UNS N02200 madala -süsiniku-vaba niklit ja madala -süsinikusisaldusega UNS N02201, mõlemad minimaalse niklisisaldusega 99.0%. Mehaanilised omadused, tera suurus ja mõõtmete tolerantsid kontrollitakse partiide kaupa ning iga plaat on varustatud analüüsisertifikaadi ja mehaanilise katse aruandega.
| Lava | Tüüpiline väljund | Võtme juhtimine |
|---|---|---|
| Kaevandamine | Minu maagi-jooks-, 1–2% Ni | Hinnete kontroll, lahjendamine |
| Kasulikkus | Sulfiidkontsentraat, 8-20% Ni | Jahvatuse suurus, reaktiivirežiim |
| Sulatamine | Nikkelmatt või ferronikkel | Raua ja väävli eemaldamine |
| Rafineerimine | Katood, brikett, pulber, 99,9%+ | Elektrolüütide puhtus, voolutihedus |
| Sulamine ja rullimine | Plaat ja leht, 99,0% min Ni | Lõõmutamistsükkel, paksuse tolerants |
Korduma kippuvad küsimused
Q:Kas nikliplaati kaevandatakse otse maardlast?
V: Ei. Kaevandused toodavad maaki, rikastajad kontsentraati, sulatus- ja rafineerimistehased katoode, briketti või pulbrit ning valtsimistehased plaate. Plaat on valmistatud toode, mitte maagitüüp.
Q:Millist maagi tüüpi kasutatakse plaatide tootmiseks?
V: Nii lateriidi- kui ka sulfiidmaagid võivad ahelat toita. Sulfiidmaak on kergemini kontsentreeritav ja annab elektrorefineerimisel tavaliselt kõrge puhtusastmega katoodi, samas kui lateriidimaak toidab ferroniklit ja leostumisteid.
Q:Milline puhtus on kaubanduslikul nikliplaadil normaalne?
V: ASTM B162-ga kaetud sepistatud nikliplaat, näiteks UNS N02200 ja UNS N02201, määrab minimaalselt 99,0% niklit koos kontrollitud jääkidega. Selle valmistamiseks kasutatav elektrolüütiline katood on tavaliselt 99,9% või kõrgem.
Q:Miks kasutatakse nikkelsulfiidmaagi puhul flotatsiooni?
V: Flotatsioon seob valikuliselt niklit-kandvaid sulfiidosakesi õhumullidega, muutes madala-kvaliteediga umbes 1–2% niklist maagi enne sulatamist kontsentraadiks, mis sisaldab tavaliselt 8–20% niklit.
Q:Millised testid on nikliplaadiga kaasas?
V: Tavaliselt on keemiline sertifikaat analüüsi, pinge või kõvaduse tulemuste, mõõtmete kontrollimise ja vajaduse korral tera suuruse ja korrosioonihinnangu kohta, mis kõik on jälgitavad kuumuse või partii numbrini.
Q:Kas plaadi paksus mõjutab tootmisviisi?
V: Jah. Raskemad plaadid nõuavad rohkem kuumvaltsimist ja pikemaid lõõmutamistsükleid, samas kui õhuke plaat vajab rohkem külmvaltsimist-koos vahepealse lõõmutusega, et kontrollida tera suurust ja tasasust.