内配碳红土镍矿球团制备工艺

D0:10.13374/.issn1001-053x.2013.07.014 第35卷第7期 北京科技大学学报 Vol.35 No.7 2013年7月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jul.2013 内配碳红土镍矿球团制备工艺 毛瑞)，张建良)☒，黄冬华2)，姜喆)，孙辉) 1)北京科技大学钢铁冶金新技术因家重点实验室，北京1000832)北京科技大学期刊中心，北京100083 ☒通信作者，E-mail:jl.zhang@metall.ustb.cdu.cn 摘要以红土镍矿作为原料，煤粉作为还原剂，氧化钙作为熔剂，配加一定量的黏结剂和水，经对辊压球机压制成含 碳球团.对红土镍矿的成球特性进行了研究，考察了还原剂、水分和黏结剂等因素对球团强度的影响.结果表明：红土矿 粉本身具有较好的成球特性，在不加入黏结剂的条件下，球团仍具有一定的强度：较细粒度的煤粉会降低球团的强度， 适宜含量的较粗粒度的煤粉能提高球团的强度：随着水分加入量的提高，球团的抗压强度逐渐提高，当水的质量分数为 18%时，其抗压强度达到最大值，若水分继续增加，抗压强度呈现下降的趋势：球团的落下强度随着水量的增加而升高： 随着膨润土用量的增加，球团强度有明显的提高，当膨润土的质量分数为2%时球团强度达到最大值，随着膨润土用量 的进一步提高，球团强度略微下降，且膨润土中含有较高含量的SO2和A2O3,会降低球团有用元素的品位，因此用 量不宜过高 关键词红土镍矿：球团：直接还原：抗压强度 分类号T℉815 Preparation process of carbon-containing pellets with laterite nickel ore MAO Rui),ZHANG Jian-liang)☒，HUANG Dong-hua2）,JIANG Zhe),SUN Hui) 1)State Key Laboratory of Advanced Metallurgy.University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)Journals Publishing Centre,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China Corresponding author,E-mail:jl.zhang@metall.ustb.edu.cn ABSTRACT Laterite nickel ore as raw materials,pulverized coal as a reductant,CaO as a flux,binder and water were pressed into carbon-containing pellets by using a twin-roller ball press.The pelletizing characteristic of laterite nickel ore was studied and the effects of some factors such as the reductant,water amount and binder on the pellet strength were investigated.It is shown that laterite nickel ore has a better pelletizing property and the pellets still have a certain strength without adding any binder.Fine-grained coal reduces the pellet strength but an appropriate content of coarse-grained coal can improve it.The compressive strength of the pellets gradually increases with the water addition amount increasing and reaches the maximum when the water addition amount comes up to 18%;however,if the water addition amount continues to increase,the compressive strength shows a decreasing tendency.The falling strength of the pellets gradually increases with the increase of water addition amount.When the bentonite addition amount increases the pellet strength gradually increases and reaches the maximum at the bentonite addition amount of 2%;however,if the bentonite addition amount continues to increase,the pellet strength declines slightly.What is more,bentonite contains higher contents of SiO2 and Al2Os,which can reduce the grade of useful elements in the pellets,so the addition amount of bentonite should not be too high. KEY WORDS laterite nickel ore;ore pellets;direct reduction process;compressive strength 收稿日期：2012-04-12

第 35 卷 第 7 期 北 京 科 技 大 学 学 报 Vol. 35 No. 7 2013 年 7 月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jul. 2013 内配碳红土镍矿球团制备工艺 毛 瑞1)，张建良1) ，黄冬华2)，姜 喆1)，孙 辉1) 1) 北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室，北京 100083 2) 北京科技大学期刊中心，北京 100083 通信作者，E-mail: jl.zhang@metall.ustb.edu.cn 摘 要 以红土镍矿作为原料，煤粉作为还原剂，氧化钙作为熔剂，配加一定量的黏结剂和水，经对辊压球机压制成含 碳球团. 对红土镍矿的成球特性进行了研究，考察了还原剂、水分和黏结剂等因素对球团强度的影响. 结果表明：红土矿 粉本身具有较好的成球特性，在不加入黏结剂的条件下，球团仍具有一定的强度；较细粒度的煤粉会降低球团的强度， 适宜含量的较粗粒度的煤粉能提高球团的强度；随着水分加入量的提高，球团的抗压强度逐渐提高，当水的质量分数为 18%时，其抗压强度达到最大值，若水分继续增加，抗压强度呈现下降的趋势；球团的落下强度随着水量的增加而升高； 随着膨润土用量的增加，球团强度有明显的提高，当膨润土的质量分数为 2%时球团强度达到最大值，随着膨润土用量 的进一步提高，球团强度略微下降，且膨润土中含有较高含量的 SiO2 和 Al2O3，会降低球团有用元素的品位，因此用 量不宜过高. 关键词 红土镍矿；球团；直接还原；抗压强度 分类号 TF815 Preparation process of carbon-containing pellets with laterite nickel ore MAO Rui1), ZHANG Jian-liang1) , HUANG Dong-hua2), JIANG Zhe1), SUN Hui1) 1) State Key Laboratory of Advanced Metallurgy, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China 2) Journals Publishing Centre, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China Corresponding author, E-mail: jl.zhang@metall.ustb.edu.cn ABSTRACT Laterite nickel ore as raw materials, pulverized coal as a reductant, CaO as a flux, binder and water were pressed into carbon-containing pellets by using a twin-roller ball press. The pelletizing characteristic of laterite nickel ore was studied and the effects of some factors such as the reductant, water amount and binder on the pellet strength were investigated. It is shown that laterite nickel ore has a better pelletizing property and the pellets still have a certain strength without adding any binder. Fine-grained coal reduces the pellet strength but an appropriate content of coarse-grained coal can improve it. The compressive strength of the pellets gradually increases with the water addition amount increasing and reaches the maximum when the water addition amount comes up to 18%; however, if the water addition amount continues to increase, the compressive strength shows a decreasing tendency. The falling strength of the pellets gradually increases with the increase of water addition amount. When the bentonite addition amount increases the pellet strength gradually increases and reaches the maximum at the bentonite addition amount of 2%; however, if the bentonite addition amount continues to increase, the pellet strength declines slightly. What is more, bentonite contains higher contents of SiO2 and Al2O3, which can reduce the grade of useful elements in the pellets, so the addition amount of bentonite should not be too high. KEY WORDS laterite nickel ore; ore pellets; direct reduction process; compressive strength 收稿日期：2012–04–12 DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2013.07.014

第7期 毛瑞等：内配碳红土镍矿球团制备工艺 ,863· 镍是一种重要的战略金属材料，具有抗腐蚀、 结晶水，因此该红土镍矿的结晶水含量较高 抗氧化、耐高温、强度高、延展性好等诸多优点， 在现代工业中有着广泛的应用-2.镍主要用于 表1红土镍矿化学成分（质量分数） Table 1 Chemical composition of the laterite nickel ore% 生产不锈钢，世界镍消耗总量的65%用来制造不锈 钢，12%用来制造耐热合金和有色金属合金，是不可 Ni TFe FeO SiO2 CaO MgO Al2Os S P LOI 1.59016.8600.57039.9001.29015.0003.1900.0190.00413.100 或缺的重要金属3-4.目前，全球已探明的镍储量 约为1.6亿t,其中硫化镍矿约占30%，红土镍矿约 900 占70%.由于红土镍矿中镍含量较低，回收困难，经 800 1-MgaSi2Os(OH) 济效益差，其生产的镍只占世界镍产量的42%6-6可. 2-AlSiO(OH) 700 3-Ni Si2O(OH) 但是，从长远来看，红土镍矿将是未来镍的主要来 5 600 4-Fe2O: 源，加快红土镍矿治炼工艺的研究，已成为目前国 5-FeO(OH) 500 32 6-Si02 际性的重大冶金难题之一，是关系到未来镍稳定供 56 7-(Ni.Mg)SiO:(OH) 400 应的全球性课题7-).位于矿床上部的红土镍矿， 32 8-(Mg,Fe)sSi2O(OH) 铁和钴含量较高，镍及硅、镁含量较低，宜采用湿 300 3421 法冶金工艺处理：位于矿床下部的低铁腐殖土型红 200 土镍矿和硅镁型红土镍刊矿，其镍及硅、镁含量较高， 100 NM地awM 铁和钴含量较低，适合采用火法冶金工艺处理：位 10 20 30 4050607080 90 于矿层中部的镍矿则既可以用火法工艺处理，也可 20/() 以用湿法工艺处理0-12).目前，在已探明的红土镍 图1红土镍矿X射线衍射谱 矿资源中，40%为适合于火法处理的低铁腐殖土型 Fig.1 XRD pattern of the laterite nickel ore 和硅镁型红土镍矿3-1 本文基于煤基直接还原工艺，采用冷固结球团 将红土镍矿在恒温干燥箱中烘干，破碎磨细， 方法，以红土镍矿为主要原料，煤粉作为还原剂，纯 以供压球使用.采用LMS-30激光粒度分布测定仪 CO作为熔剂，制成含碳球团.对红土镍矿的成球 对红土镍矿粉进行粒度分析，结果如图2所示.由 特性进行了分析，并通过单因素实验，研究了还原 图2可以看出，红土矿粉粒度范围为3~300um,且 剂、水分加入量、黏结剂等因素对红土镍矿冷固结 主要集中在20~160um之间，其中小于200目的矿 球团性能的影响，并对其影响机理进行了探讨 粉约占矿粉总质量的60%. 100 10 1 实验原料及实验方法 1.1实验原料 0 (1)红土镍矿.实验所用矿粉为印尼红土镍矿， 其化学成分如表1所示.利用X射线衍射对矿粉 .60 进行物相组成分析，结果如图1所示.由表1可 4 以看出，该红土镍矿的硅和镁含量较高，铁和钴 含量较低，属于硅镁型红土镍矿，是一种典型的 20 变质橄榄岩，比较适合于用火法工艺冶炼.从图 1可以看出该红土镍矿的主要物相有斜纤蛇纹石 0 10 100 1000 (Mg3Si2Os(OH)4)、镍纤蛇纹石(NigSi2Os(OH)d)、 粒径/m 暗镍蛇纹石(Ni,Mg)3Si2O(OH)4)小、叶蛇纹石 图2红土矿粉的粒度分布 (Mg,Fe)3Si2Os(OH)4)、针铁矿(FeO(OH)、赤铁矿 Fig.2 Size distribution of the laterite nickel ore (Fe2O3)小、高岭石(Al2Si2O5(OH)4)、石英(SiO2)等. 镍主要分布在硅酸盐类矿物及针铁矿中，镍在硅酸 (2)还原剂.实验所用到的还原剂有两种，分 盐矿物中主要取代镁，在针铁矿中主要取代铁：铁 别为阳泉无烟煤和神木烟煤，两种煤粉的工业分析 主要分布在针铁矿、赤铁矿和硅酸盐类矿物中：脉 如表2所示.煤粉在配入红土矿粉前先放于恒温 石矿物主要有蛇纹石、高岭石和石英.由于蛇纹石 干燥箱中烘干，脱除其自由水，再破碎磨细至指定 和高岭石都是含水硅酸盐矿物，同时针铁矿中含有 粒度

第 7 期 毛 瑞等：内配碳红土镍矿球团制备工艺 863 ·· 镍是一种重要的战略金属材料，具有抗腐蚀、 抗氧化、耐高温、强度高、延展性好等诸多优点， 在现代工业中有着广泛的应用 [1−2] . 镍主要用于 生产不锈钢，世界镍消耗总量的 65%用来制造不锈 钢，12%用来制造耐热合金和有色金属合金，是不可 或缺的重要金属[3−4] . 目前，全球已探明的镍储量 约为 1.6 亿 t，其中硫化镍矿约占 30%，红土镍矿约 占 70%. 由于红土镍矿中镍含量较低，回收困难，经 济效益差，其生产的镍只占世界镍产量的 42%[5−6] . 但是，从长远来看，红土镍矿将是未来镍的主要来 源，加快红土镍矿冶炼工艺的研究，已成为目前国 际性的重大冶金难题之一，是关系到未来镍稳定供 应的全球性课题[7−9] . 位于矿床上部的红土镍矿， 铁和钴含量较高，镍及硅、镁含量较低，宜采用湿 法冶金工艺处理；位于矿床下部的低铁腐殖土型红 土镍矿和硅镁型红土镍矿，其镍及硅、镁含量较高， 铁和钴含量较低，适合采用火法冶金工艺处理；位 于矿层中部的镍矿则既可以用火法工艺处理，也可 以用湿法工艺处理[10−12] . 目前，在已探明的红土镍 矿资源中，40%为适合于火法处理的低铁腐殖土型 和硅镁型红土镍矿[13−15] . 本文基于煤基直接还原工艺，采用冷固结球团 方法，以红土镍矿为主要原料，煤粉作为还原剂，纯 CaO 作为熔剂，制成含碳球团. 对红土镍矿的成球 特性进行了分析，并通过单因素实验，研究了还原 剂、水分加入量、黏结剂等因素对红土镍矿冷固结 球团性能的影响，并对其影响机理进行了探讨. 1 实验原料及实验方法 1.1 实验原料 (1) 红土镍矿. 实验所用矿粉为印尼红土镍矿， 其化学成分如表 1 所示. 利用 X射线衍射对矿粉 进行物相组成分析，结果如图 1 所示. 由表 1 可 以看出，该红土镍矿的硅和镁含量较高，铁和钴 含量较低，属于硅镁型红土镍矿， 是一种典型的 变质橄榄岩，比较适合于用火法工艺冶炼. 从图 1 可以看出该红土镍矿的主要物相有斜纤蛇纹石 (Mg3Si2O5(OH)4)、 镍纤蛇纹石 (Ni3Si2O5(OH)4)、 暗镍蛇纹石 ((Ni,Mg)3Si2O5(OH)4)、 叶蛇纹石 ((Mg,Fe)3 Si2O5(OH)4)、针铁矿 (FeO(OH))、赤铁矿 (Fe2O3)、高岭石 (Al2Si2O5(OH)4)、石英 (SiO2) 等. 镍主要分布在硅酸盐类矿物及针铁矿中，镍在硅酸 盐矿物中主要取代镁，在针铁矿中主要取代铁；铁 主要分布在针铁矿、赤铁矿和硅酸盐类矿物中；脉 石矿物主要有蛇纹石、高岭石和石英. 由于蛇纹石 和高岭石都是含水硅酸盐矿物，同时针铁矿中含有 结晶水，因此该红土镍矿的结晶水含量较高. 表 1 红土镍矿化学成分 (质量分数) Table 1 Chemical composition of the laterite nickel ore % Ni TFe FeO SiO2 CaO MgO Al2O3 S P LOI 1.590 16.860 0.570 39.900 1.290 15.000 3.190 0.019 0.004 13.100 图 1 红土镍矿 X 射线衍射谱 Fig.1 XRD pattern of the laterite nickel ore 将红土镍矿在恒温干燥箱中烘干，破碎磨细， 以供压球使用. 采用 LMS-30 激光粒度分布测定仪 对红土镍矿粉进行粒度分析，结果如图 2 所示. 由 图 2 可以看出，红土矿粉粒度范围为 3∼300 µm，且 主要集中在 20∼160 µm 之间，其中小于 200 目的矿 粉约占矿粉总质量的 60%. 图 2 红土矿粉的粒度分布 Fig.2 Size distribution of the laterite nickel ore (2) 还原剂. 实验所用到的还原剂有两种，分 别为阳泉无烟煤和神木烟煤，两种煤粉的工业分析 如表 2 所示. 煤粉在配入红土矿粉前先放于恒温 干燥箱中烘干，脱除其自由水，再破碎磨细至指定 粒度

.864. 北京科技大学学报 第35卷 表2煤粉的工业分析结果（质量分数） 压强度和落下强度测试.落下强度检测是将球团置 Table 2 Industrial analysis results of the pulverized coal 于1.0m的高处，使其自由落到10mm厚的钢板 还原剂种类 Cd Vd Ad 上，测得球团破裂时的落下次数，分别测定10个球 阳泉无烟煤 79.77 8.63 11.60 团，取落下次数的平均值作为球团的落下强度：抗 神木烟煤 57.52 34.52 7.96 压强度检测是将球团置于压力测试机上，缓慢进行 注：Cd一空气干燥基固定碳：Vd一干燥无灰基挥发分：Ad一 加压，测得球团破裂时的压力值，分别测定10个球 干燥基灰分 团，取其压力的平均值作为抗压强度 (3)熔剂.由于矿粉含有一定的硫，当加入煤粉 2 成球机理讨论 时，也会带入部分的硫，为了以后工序脱硫过程的 当采用压球工艺对红土镍矿进行冷固结时，球 顺利进行以及调节渣成分的要求，需配入一定量的 团主要的结合力是分子间作用力，分子间的相互作 熔剂.本研究选用分析纯的CaO作为熔剂. 用力可用以下关系式表示： (4)黏结剂.为了使压球过程顺利进行、提高球 团的强度，通常需要向混合料中加入一定量的黏结 F=- 剂.本研究选用分析纯的膨润土作为黏结剂，进行 式中：m和n分别为大于0的常数：入为m对应 压球实验 的比例系数，取值范围为9 传递，从而使球团的强度得到提高 烘干养护 3分析及讨论 干球 3.1红土镍矿的成球性能 对于矿粉的成球性能来说，矿粉的塑性越大， 强度检测 则压团时的阻力越小，颗粒越易产生塑性变形，能 图3红土镍矿压球工艺流程图 发挥较大的分子黏结力，从而提高物料的成球性能. Fig.3 Technological flow sheet of pressing the laterite nickel 压团物料的塑性主要取决于物料的结构组成.结合 ore into balls 红土镍矿的X射线衍射图谱和化学分析可知，该 实验过程中对球团进行强度检测，主要包括抗 矿石中有较高含量的高岭石，而高岭石属于黏土矿

· 864 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 35 卷 表 2 煤粉的工业分析结果 (质量分数) Table 2 Industrial analysis results of the pulverized coal % 还原剂种类 Cd Vd Ad 阳泉无烟煤 79.77 8.63 11.60 神木烟煤 57.52 34.52 7.96 注：Cd— 空气干燥基固定碳；Vd— 干燥无灰基挥发分；Ad— 干燥基灰分. (3) 熔剂. 由于矿粉含有一定的硫，当加入煤粉 时，也会带入部分的硫，为了以后工序脱硫过程的 顺利进行以及调节渣成分的要求，需配入一定量的 熔剂. 本研究选用分析纯的 CaO 作为熔剂. (4) 黏结剂. 为了使压球过程顺利进行、提高球 团的强度，通常需要向混合料中加入一定量的黏结 剂. 本研究选用分析纯的膨润土作为黏结剂，进行 压球实验. 1.2 实验方案 红土镍矿含碳球团压球工艺流程如图 3 所示. 将红土镍矿在恒温干燥箱中烘干，充分脱除其中的 自由水，破碎、磨细至适宜的粒度；还原剂烘干后 经密封制样机破碎，再用不同粒级的筛子对其进行 筛分，可分别得到粒级为 37.5∼75 µm，75∼150 µm 和 150∼300 µm 的煤粉. 根据预先指定的方案分别 称取一定量的红土镍矿、还原剂、熔剂、黏结剂和 水，加入混碾机中，经充分混匀后，送入对辊压球 机压制成 40 mm×25 mm×20 mm 的椭圆形球团，对 球团进行抗压强度和落下强度检测. 然后分别讨论 煤粉种类、煤粉粒度、煤粉添加量、水分添加量及 黏结剂添加量对球团强度的影响，最后得到最佳的 球团制备方案. 图 3 红土镍矿压球工艺流程图 Fig.3 Technological flow sheet of pressing the laterite nickel ore into balls 实验过程中对球团进行强度检测，主要包括抗 压强度和落下强度测试. 落下强度检测是将球团置 于 1.0 m 的高处，使其自由落到 10 mm 厚的钢板 上，测得球团破裂时的落下次数，分别测定 10 个球 团，取落下次数的平均值作为球团的落下强度；抗 压强度检测是将球团置于压力测试机上，缓慢进行 加压，测得球团破裂时的压力值，分别测定 10 个球 团，取其压力的平均值作为抗压强度. 2 成球机理讨论 当采用压球工艺对红土镍矿进行冷固结时，球 团主要的结合力是分子间作用力，分子间的相互作 用力可用以下关系式表示： F = m r λ − n r t . 式中: m 和 n 分别为大于 0 的常数；λ 为 m 对应 的比例系数，取值范围为 9< λ <15；t 为 n 对应的 比例系数，取值范围为 4< t <7；r 为分子之间的距 离. 分子间同时存在引力和斥力，实际表现出来的 分子力是分子间引力和分子间斥力的合力. 在上述 关系式中，前一项代表分子间斥力，后一项代表分 子间引力. 从上式可以看出，分子间引力和斥力都 随分子间的距离 r 的增大而减小，且斥力比引力随 r 的增大而衰减的快. 在压球过程中，物料颗粒的 分子相互靠近，当分子间距离缩小到一定数值时， 分子力表现为引力，且随着分子间距离 r 的减少而 增大，从而可以使球团保持一定的强度. 若分子间 的距离继续缩小，则分子力将逐渐由分子引力转变 成分子斥力，不利于球团强度的提高. 因此，在压 球过程中，如果过多的增大压球压力，将对提高球 团的强度无益，有时甚至产生负面的影响. 当红土矿粉中加入黏结剂和水后，则矿粉颗粒 与水、黏结剂接触，颗粒表面被水浸润、包裹和吸 附，水膜的表面张力将使矿物颗粒凝聚在一起；同 时，由于物料颗粒表面形状不同，黏结剂分子能够 渗透到颗粒表面裂缝以及颗粒之间的空隙中，增大 了颗粒间的接触面积，使分子间作用力得到更好的 传递，从而使球团的强度得到提高. 3 分析及讨论 3.1 红土镍矿的成球性能 对于矿粉的成球性能来说，矿粉的塑性越大， 则压团时的阻力越小，颗粒越易产生塑性变形，能 发挥较大的分子黏结力，从而提高物料的成球性能. 压团物料的塑性主要取决于物料的结构组成. 结合 红土镍矿的 X 射线衍射图谱和化学分析可知，该 矿石中有较高含量的高岭石，而高岭石属于黏土矿

第7期 毛瑞等：内配碳红土镍矿球团制备工艺 865· 物，因此能大大提高矿粉的塑性.红土镍矿中若加 还原剂中的碳将和红土镍矿中的氧反应，使红土矿 入一定量的石灰石或者CaO,会降低混合料的塑性. 达到被还原的目的.本文以球团中碳原子与铁氧化 物料粒度也会对球团质量产生很大的影响.通 物、镍氧化物所含氧原子总数之比（碳氧原子比）作 过红土矿粉的粒度分布可以看出，该矿粉具有一定 为配煤量的考察因素.由红土镍矿的X射线衍射谱 的粒度组成，实验经验表明，具有一定粒度组成的 和化学分析可知，红土镍矿中的铁主要以Fe2O3的 矿粉比单纯细料或者粗料的压球性能好.主要原因 形式存在，镍以NO的形式存在，因此计算碳氧原 可能是因为细料的堆积密度大，流动性差，导致物 子比时，只考虑球团中Fe2O3和NiO所含的氧原 料的相对塑性变形差，影响成球率和球团强度：而 子数，碳原子数可通过煤粉的固定碳含量计算.不 粗料单个颗粒体积大，压制时移动和变形困难，不 同还原剂下球团中碳氧原子比对球团强度的影响如 易压制，且粗料的堆积密度小，颗粒间的空隙比较 图5所示.由图5可以看出，无论是烟煤还是无烟 大，分子黏结力较弱，最终将导致团块的强度下降： 煤，添加后都对红土镍刊矿球团的强度产生不利的影 具有一定粒度组成的矿粉在压球过程中小颗粒会填 响，球团的抗压强度和落下强度都随着煤粉添加量 充到大颗粒之间的空隙中去，即粗粒起骨料作用， 的增加而降低，且配加烟煤的球团比配加无烟煤的 细粒起基料作用，增加了物料颗粒之间的接触面， 球团强度要低些.对于压球物料来说，当物料颗粒 拉近颗粒分子之间的距离，使球团强度得到提高. 分子十分接近时，物质内部相邻各部分颗粒之间存 在相互吸引力，该吸引力称为内聚力.对于本研究 通过扫描电子显微镜对红土镍矿粉进行微观 涉及的压球原料，其颗粒内聚力从大到小依次为： 形貌分析，其结果如图4所示.从图中可以看出， 该红土矿粉的颗粒形状很不规则，且颗粒表面凹凸 红土矿粉>无烟煤>烟煤.内聚力能使物料更易 成球，对球团的强度有很大的影响，因此煤粉的加 不平，比表面积大，在压团过程中能使颗粒充分契 合，对提高球团的强度非常有利. 入会使球团的强度降低.同时，由于煤粉的亲水性 差，加入矿粉中会阻碍红土矿粉颗粒之间的充分接 触，也将导致球团强度降低 一无烟煤。烟煤 200 45 之195 190 185 35 180 30 1.1 1.2 1.3 1.4 球团碳氧原子比，nC/no 图5 A2000LV i5 a ic 不同还原剂下球团中碳氧原子比(nc/mo)对球团强度 USTB 的影响 图4红土镍矿粉扫描电镜像 Fig.5 Effect of the atoms ratio of C to O(nc/no)on the Fig.4 SEM image of the laterite nickel ore strength of pellets with different reductants 3.2配煤量对球团强度的影响 煤粉的粒度也会对红土镍刊矿球团的性能产生 本研究中红土镍矿直接还原工艺使用的碳质 一定的影响.红土镍矿加入质量分数10%的CaO, 还原剂为阳泉无烟煤和神木烟煤，它们起着还原和 配加三种不同粒级的阳泉无烟煤，在不加黏结剂的 供热的双重作用.煤粉还原剂的种类、颗粒形状和 条件下加入质量分数18%的水制成含碳球团，不同 粒度都对球团的质量有一定的影响.红土镍矿加入 煤粉粒度对球团强度的影响如图6所示.从图6可 质量分数10%的Ca0,粒径为75150um的阳泉 以看出：对于粒度为37.575m和75~150m粒 无烟煤和神木烟煤，在不加黏结剂的条件下配入质 级的煤粉，由于此时煤粉的塑性比较低，且亲水性 量分数18%的水制成含碳球团.后续还原过程中， 能差，随着煤粉添加量的增加，球团的强度逐渐降

第 7 期 毛 瑞等：内配碳红土镍矿球团制备工艺 865 ·· 物，因此能大大提高矿粉的塑性. 红土镍矿中若加 入一定量的石灰石或者 CaO，会降低混合料的塑性. 物料粒度也会对球团质量产生很大的影响. 通 过红土矿粉的粒度分布可以看出，该矿粉具有一定 的粒度组成，实验经验表明，具有一定粒度组成的 矿粉比单纯细料或者粗料的压球性能好. 主要原因 可能是因为细料的堆积密度大，流动性差，导致物 料的相对塑性变形差，影响成球率和球团强度；而 粗料单个颗粒体积大，压制时移动和变形困难，不 易压制，且粗料的堆积密度小，颗粒间的空隙比较 大，分子黏结力较弱，最终将导致团块的强度下降； 具有一定粒度组成的矿粉在压球过程中小颗粒会填 充到大颗粒之间的空隙中去，即粗粒起骨料作用， 细粒起基料作用，增加了物料颗粒之间的接触面， 拉近颗粒分子之间的距离，使球团强度得到提高. 通过扫描电子显微镜对红土镍矿粉进行微观 形貌分析，其结果如图 4 所示. 从图中可以看出， 该红土矿粉的颗粒形状很不规则，且颗粒表面凹凸 不平，比表面积大，在压团过程中能使颗粒充分契 合，对提高球团的强度非常有利. 图 4 红土镍矿粉扫描电镜像 Fig.4 SEM image of the laterite nickel ore 3.2 配煤量对球团强度的影响 本研究中红土镍矿直接还原工艺使用的碳质 还原剂为阳泉无烟煤和神木烟煤，它们起着还原和 供热的双重作用. 煤粉还原剂的种类、颗粒形状和 粒度都对球团的质量有一定的影响. 红土镍矿加入 质量分数 10%的 CaO，粒径为 75∼150 µm 的阳泉 无烟煤和神木烟煤，在不加黏结剂的条件下配入质 量分数 18%的水制成含碳球团. 后续还原过程中， 还原剂中的碳将和红土镍矿中的氧反应，使红土矿 达到被还原的目的. 本文以球团中碳原子与铁氧化 物、镍氧化物所含氧原子总数之比 (碳氧原子比) 作 为配煤量的考察因素. 由红土镍矿的 X 射线衍射谱 和化学分析可知，红土镍矿中的铁主要以 Fe2O3 的 形式存在，镍以 NiO 的形式存在，因此计算碳氧原 子比时，只考虑球团中 Fe2O3 和 NiO 所含的氧原 子数，碳原子数可通过煤粉的固定碳含量计算. 不 同还原剂下球团中碳氧原子比对球团强度的影响如 图 5 所示. 由图 5 可以看出，无论是烟煤还是无烟 煤，添加后都对红土镍矿球团的强度产生不利的影 响，球团的抗压强度和落下强度都随着煤粉添加量 的增加而降低，且配加烟煤的球团比配加无烟煤的 球团强度要低些. 对于压球物料来说，当物料颗粒 分子十分接近时，物质内部相邻各部分颗粒之间存 在相互吸引力，该吸引力称为内聚力. 对于本研究 涉及的压球原料，其颗粒内聚力从大到小依次为： 红土矿粉 > 无烟煤 > 烟煤. 内聚力能使物料更易 成球，对球团的强度有很大的影响，因此煤粉的加 入会使球团的强度降低. 同时，由于煤粉的亲水性 差，加入矿粉中会阻碍红土矿粉颗粒之间的充分接 触，也将导致球团强度降低. 图 5 不同还原剂下球团中碳氧原子比 (nC/nO) 对球团强度 的影响 Fig.5 Effect of the atoms ratio of C to O (nC/nO) on the strength of pellets with different reductants 煤粉的粒度也会对红土镍矿球团的性能产生 一定的影响. 红土镍矿加入质量分数 10% 的 CaO， 配加三种不同粒级的阳泉无烟煤，在不加黏结剂的 条件下加入质量分数 18%的水制成含碳球团，不同 煤粉粒度对球团强度的影响如图 6 所示. 从图 6 可 以看出：对于粒度为 37.5∼75 µm 和 75∼150 µm 粒 级的煤粉，由于此时煤粉的塑性比较低，且亲水性 能差，随着煤粉添加量的增加，球团的强度逐渐降

.866 北京科技大学学报 第35卷 低，且37.5~75m粒级的煤粉降低球团强度的程度 大值为192N:若水分继续增加，过多的水分会形成 要比75~150m的大：而对于粒度为150300m 水膜，将阻碍颗粒之间的直接接触，从而降低颗粒 的粗粒级煤粉，当煤粉添加量使球团中碳氧原子比 间的分子黏结力，球团抗压强度呈下降的趋势：在 由1.1增加到1.3时，球团的强度有略微的提高，而 球团加水质量分数为14%20%的变化范围内，球 当碳氧原子比超过1.3时，球团强度有下降的趋势. 团的落下强度随着水分加入量的增加而升高.综合 在通常情况下，球团的强度随煤粉添加量的增加而 考虑，该工艺条件下红土镍矿造球最佳加水质量分 降低，而造成上述结果的原因可能是150300m 数为18%. 粒级的煤粉粒度大于红土镍矿粉的粒度，在混合料 200 42 中能起到骨架作用，随着配煤量的提高，煤粉骨架 190 ·抗压强度 ■一落下强度 0 作用对球团强度有利影响的程度大于其特性对球团 180 的不利影响，导致球团的强度逐渐提高，而当配煤 38 170 量超过一定值后，煤粉骨架作用的影响程度减弱， 36 160 导致球团强度下降 150 34 260 ·-37.5~75m粒级煤粉 32 ·-75~150m粒级煤粉 56 140 240 ▲150300μm粒级煤粉 130 30 公 14 161718 1920 名 15 220 茶 水分添加量/% 40 图7加水质量分数对球团强度的影响 200 32 Fig.7 Effect of water addition amount on the strength of pellets 180 3.4黏结剂对球团强度的影响 160 红土镍矿加入质量分数10%的CaO,按碳氧 1.1 1.2 1.3 1.4 球团碳氧原子比，c/no 原子比nc/mo=1.3配入粒径为75~150m的阳 图6不同煤粉粒度下碳氧原子比(nc/no)对球团强度的影 泉无烟煤，在加入不同质量膨润土的条件下，配 响 一定质量的水，制成含碳球团，不同膨润土加入 Fig.6 Effect of the atoms ratio of C to O (nc/no)on the 量对球团强度的影响如图8所示.黏结剂在压球 strength of pellets with different coal sizes 过程中能均匀地包裹或黏附在矿物颗粒表面，减少 物料颗粒间以及物料与模壁之间的摩擦，增大物料 3.3水分对球团强度的影响 的塑性，使物料更易成球，减少由于密度分布不 红土镍矿加入质量分数10%的CaO,按碳氧原 均匀和弹性后效造成的团块开裂.同时，在压球 子比nc/mo=1.3配入粒径为75~150um的阳泉无 过程中，黏结剂分子能够渗透到颗粒表面裂缝以及 烟煤，在不加黏结剂的条件下配入不同质量的水制 颗粒之间的缝隙中，增大了颗粒间的接触面积，使 成含碳球团，水分加入量对球团强度的影响如图7 分子力得到更好的传递，从而使球团的强度得到提 所示.混合料中加入水分能起到润滑作用，减少颗 高.膨润土的主要矿物组分为蒙脱石，其化学式为 粒之间的摩擦力，使物料堆积密实，且能增加混合 (A2,Mg3)Si4O1o(OH)2·nH2O,该物质具有层状结 料的塑性，使其容易成球.适宜的水分还可以减小 构，其比表面积大，晶层间能够吸收大量的水分， 压团物料与模壁的摩擦，若混合料水分过高，过多 吸水后会使晶层间距离明显增大.膨润土的层与层 的水分将会被挤压出来，将导致脱模困难，影响成 之间可以相对滑动，吸水膨胀的膨润土细微颗粒能 球率：同时，水分过多也将增大后续干燥过程的压 浸润和填充在矿石颗粒之间，而每一层是由带负电 力，且干燥后会使团块中存在较多的空隙，使团块 荷的硅氧化合物（四面体）组成，当加入混合料压球 的强度降低.因此，选择合适的水分对压球过程尤 时，膨润土和液相的界面上有较高的电动电位，表 为重要.从图7可以看出，随着混合料水分的提高， 面能大，能增加矿粒界面的黏结力，从而可以提高 颗粒间的液体充满率增大，使物料颗粒之间的分子 球团强度.由图8可以看出：随着膨润土添加量的 黏结力逐渐增加，球团的抗压强度逐渐提高，当水 增加，使压球物料矿粒之间的黏结变得更加紧密， 分添加量为18%（质量分数）时，其抗压强度达到最 球团的抗压强度和落下强度有明显的提高：当球团

· 866 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 35 卷 低，且 37.5∼75 µm 粒级的煤粉降低球团强度的程度 要比 75∼150 µm 的大；而对于粒度为 150∼300 µm 的粗粒级煤粉，当煤粉添加量使球团中碳氧原子比 由 1.1 增加到 1.3 时，球团的强度有略微的提高，而 当碳氧原子比超过 1.3 时，球团强度有下降的趋势. 在通常情况下，球团的强度随煤粉添加量的增加而 降低，而造成上述结果的原因可能是 150∼300 µm 粒级的煤粉粒度大于红土镍矿粉的粒度，在混合料 中能起到骨架作用，随着配煤量的提高，煤粉骨架 作用对球团强度有利影响的程度大于其特性对球团 的不利影响，导致球团的强度逐渐提高，而当配煤 量超过一定值后，煤粉骨架作用的影响程度减弱， 导致球团强度下降. 图 6 不同煤粉粒度下碳氧原子比 (nC/nO) 对球团强度的影 响 Fig.6 Effect of the atoms ratio of C to O (nC/nO) on the strength of pellets with different coal sizes 3.3 水分对球团强度的影响 红土镍矿加入质量分数 10%的 CaO，按碳氧原 子比 nC/nO=1.3 配入粒径为 75∼150 µm 的阳泉无 烟煤，在不加黏结剂的条件下配入不同质量的水制 成含碳球团，水分加入量对球团强度的影响如图 7 所示. 混合料中加入水分能起到润滑作用，减少颗 粒之间的摩擦力，使物料堆积密实，且能增加混合 料的塑性，使其容易成球. 适宜的水分还可以减小 压团物料与模壁的摩擦，若混合料水分过高，过多 的水分将会被挤压出来，将导致脱模困难，影响成 球率；同时，水分过多也将增大后续干燥过程的压 力，且干燥后会使团块中存在较多的空隙，使团块 的强度降低. 因此，选择合适的水分对压球过程尤 为重要. 从图 7 可以看出，随着混合料水分的提高， 颗粒间的液体充满率增大，使物料颗粒之间的分子 黏结力逐渐增加，球团的抗压强度逐渐提高，当水 分添加量为 18% (质量分数) 时，其抗压强度达到最 大值为 192 N；若水分继续增加，过多的水分会形成 水膜，将阻碍颗粒之间的直接接触，从而降低颗粒 间的分子黏结力，球团抗压强度呈下降的趋势；在 球团加水质量分数为 14%∼20%的变化范围内，球 团的落下强度随着水分加入量的增加而升高. 综合 考虑，该工艺条件下红土镍矿造球最佳加水质量分 数为 18%. 图 7 加水质量分数对球团强度的影响 Fig.7 Effect of water addition amount on the strength of pellets 3.4 黏结剂对球团强度的影响 红土镍矿加入质量分数 10%的 CaO，按碳氧 原子比 nC/nO=1.3 配入粒径为 75∼150 µm 的阳 泉无烟煤，在加入不同质量膨润土的条件下，配 一定质量的水，制成含碳球团，不同膨润土加入 量对球团强度的影响如图 8 所示. 黏结剂在压球 过程中能均匀地包裹或黏附在矿物颗粒表面，减少 物料颗粒间以及物料与模壁之间的摩擦，增大物料 的塑性，使物料更易成球，减少由于密度分布不 均匀和弹性后效造成的团块开裂. 同时，在压球 过程中，黏结剂分子能够渗透到颗粒表面裂缝以及 颗粒之间的缝隙中，增大了颗粒间的接触面积，使 分子力得到更好的传递，从而使球团的强度得到提 高. 膨润土的主要矿物组分为蒙脱石，其化学式为 (Al2,Mg3)Si4O10(OH)2 · nH2O，该物质具有层状结 构，其比表面积大，晶层间能够吸收大量的水分， 吸水后会使晶层间距离明显增大. 膨润土的层与层 之间可以相对滑动，吸水膨胀的膨润土细微颗粒能 浸润和填充在矿石颗粒之间，而每一层是由带负电 荷的硅氧化合物 (四面体) 组成，当加入混合料压球 时，膨润土和液相的界面上有较高的电动电位，表 面能大，能增加矿粒界面的黏结力，从而可以提高 球团强度. 由图 8 可以看出：随着膨润土添加量的 增加，使压球物料矿粒之间的黏结变得更加紧密， 球团的抗压强度和落下强度有明显的提高；当球团

第7期 毛瑞等：内配碳红土镍矿球团制备工艺 ,867· 中黏结剂质量分数为2%时，球团抗压强度和落下 混合料的塑性，使其容易成球.随着混合料水分的 强度分别达到最大值：随着膨润土用量的进一步提 提高，球团的抗压强度逐渐提高，当水分添加量为 高，抗压强度和落下强度略微下降，其主要原因可 18%(质量分数)时，其抗压强度达到最大值，为192 能是压球过程中颗粒之间的间隙不断缩小，部分黏 N:若水分继续增加，则矿粉将成球困难，抗压强度 结剂被挤压出来，失去了对颗粒的黏结作用.由 呈下降的趋势：球团加水质量分数在14%~20%范 于膨润土中含有较高含量的SiO2和Al2O3,若加 围内，球团的落下强度随着水分添加量的增加而 入量过多，会带入更多的脉石成分，降低有用元素 提高. 的品位：同时，膨润土加入量过多，会导致球团过 (4)随着黏结剂膨润土添加量的增加，压球物 于致密，影响后续还原时气相的扩散，不利于铁氧 料矿粒之间的黏结变得更加紧密，球团的抗压强 化物和镍氧化物的还原.因此膨润土的用量不宜过 度和落下强度有明显的提高：当膨润土质量分数为 高，在本工艺条件下，膨润土的添加质量分数为2% 2%时，球团抗压强度和落下强度分别达到最大值： 即可. 随着膨润土用量的进一步提高，球团抗压强度和落 260 60 下强度略微下降.膨润土中含有较高含量的SiO2 ▲一抗压强度 250 ■-落下强度 56 和A12O3,若加入量过多，会降低有用元素的品位， 240 因此膨润土的用量不宜过高 230 52为 220 参考文献 210 44旋 200 [1]Mudd G M.Global trends and environmental issues in 40 190 nickel mining:sulfides versus laterites.Ore Geol Rev, 2010,38(1/2):9 180 36 0.0 0.51.01.52.02.53.0 [2]Li Y J,LiS F,Han Y X.Deep reduction/magnetic separa- 球团中膨润土质量分数/% tion of laterite for concentration of Ni and Fe.J Northeast 图8球团中膨润土含量对球团强度的影响 Univ Nat Sci,.2011,32(5):740 Fig.8 Effect of bentonite content on the strength of pellets (李艳军，李淑菲，韩跃新.红土镍矿深度还原·磁选富集 镍铁试验研究.东北大学学报：自然科学版，2011,32(5)： 740) 4结论 [3]Kim J,Dodbiba G,Tanno H,et al.Calcination of low- (1)本研究所使用的红土镍矿含有较高含量的 grade laterite for concentration of Ni by magnetic separa- 高岭石，而高岭石属于黏土矿物，具有较大的塑性， tion.Miner Eng,2010,23(4):282 在压球过程中能充分发挥分子间的黏结力，使红土 [4]Pang J M,Guo P M,Zhao P.Analysis on pyrometallurgy 矿粉容易成球.且此矿粉具有一定的粒级组成，颗 technologies of laterite-nickel ore.J fron Steel Res,2011, 粒形状不规则，表面粗糙，颗粒在压团过程中能充 23(6):1 (庞建明，郭培民，赵沛.火法冶炼红土镍矿技术分析.钢铁 分契合，从而提高球团的强度. 研究学报，2011,23(6)：1) (2②)无论是烟煤或是无烟煤，当粒度较小时都 [5]Kanazawa Y,Kamitani M.Rare earth minerals and re- 对红土镍矿冷固结球团的强度产生不利的影响.球 sources in the world.J Alloys Compd,2006,408-412: 团的抗压强度和落下强度都随着煤粉添加量的增加 1339 而降低，且配加无烟煤的球团比配加烟煤的球团强 [6 Gleeson SA,Herrington R J,Durango J,et al.The min- 度要高些.若配加粒度较大的煤粉，煤粉能在混合 eralogy and geochemistry of the Cerro Matoso S A Ni la- 料中起到骨架作用，随着配煤量的逐渐提高，煤粉 terite deposit,Montelibano,Colombia.Econ Geol,2004, 骨架作用对球团强度的有利影响的程度大于其特性 99(6):1197 对球团的不利影响，将会使球团的强度逐渐提高： [7 Xu X F.Investigation on Manufacturing Low Ferronickel from Nickel Laterite Ore by Prereducing-smelting Process 而当配煤量超过一定值后，煤粉骨架作用的影响程 [Dissertation].Changsha:Central South University,2007 度逐渐减弱，将导致球团强度下降 (徐小峰.红土镍矿预富集-还原熔炼制取低镍铁的研究 (③)水分在混合料中能起到润滑的作用，减少 [D].长沙：中南大学，2007) 颗粒之间的摩擦力，使物料堆积密实，同时能增加 [8 Zhu J H.Technical analysis on development and utiliza-

第 7 期 毛 瑞等：内配碳红土镍矿球团制备工艺 867 ·· 中黏结剂质量分数为 2%时，球团抗压强度和落下 强度分别达到最大值；随着膨润土用量的进一步提 高，抗压强度和落下强度略微下降，其主要原因可 能是压球过程中颗粒之间的间隙不断缩小，部分黏 结剂被挤压出来，失去了对颗粒的黏结作用. 由 于膨润土中含有较高含量的 SiO2 和 Al2O3，若加 入量过多，会带入更多的脉石成分，降低有用元素 的品位；同时，膨润土加入量过多，会导致球团过 于致密，影响后续还原时气相的扩散，不利于铁氧 化物和镍氧化物的还原. 因此膨润土的用量不宜过 高，在本工艺条件下，膨润土的添加质量分数为 2% 即可. 图 8 球团中膨润土含量对球团强度的影响 Fig.8 Effect of bentonite content on the strength of pellets 4 结论 (1) 本研究所使用的红土镍矿含有较高含量的 高岭石，而高岭石属于黏土矿物，具有较大的塑性， 在压球过程中能充分发挥分子间的黏结力，使红土 矿粉容易成球. 且此矿粉具有一定的粒级组成，颗 粒形状不规则，表面粗糙，颗粒在压团过程中能充 分契合，从而提高球团的强度. (2) 无论是烟煤或是无烟煤，当粒度较小时都 对红土镍矿冷固结球团的强度产生不利的影响. 球 团的抗压强度和落下强度都随着煤粉添加量的增加 而降低，且配加无烟煤的球团比配加烟煤的球团强 度要高些. 若配加粒度较大的煤粉，煤粉能在混合 料中起到骨架作用，随着配煤量的逐渐提高，煤粉 骨架作用对球团强度的有利影响的程度大于其特性 对球团的不利影响，将会使球团的强度逐渐提高； 而当配煤量超过一定值后，煤粉骨架作用的影响程 度逐渐减弱，将导致球团强度下降. (3) 水分在混合料中能起到润滑的作用，减少 颗粒之间的摩擦力，使物料堆积密实，同时能增加 混合料的塑性，使其容易成球. 随着混合料水分的 提高，球团的抗压强度逐渐提高，当水分添加量为 18% (质量分数) 时，其抗压强度达到最大值，为 192 N；若水分继续增加，则矿粉将成球困难，抗压强度 呈下降的趋势；球团加水质量分数在 14%∼20%范 围内，球团的落下强度随着水分添加量的增加而 提高. (4) 随着黏结剂膨润土添加量的增加，压球物 料矿粒之间的黏结变得更加紧密，球团的抗压强 度和落下强度有明显的提高；当膨润土质量分数为 2%时，球团抗压强度和落下强度分别达到最大值； 随着膨润土用量的进一步提高，球团抗压强度和落 下强度略微下降. 膨润土中含有较高含量的 SiO2 和 Al2O3，若加入量过多，会降低有用元素的品位， 因此膨润土的用量不宜过高. 参 考 文 献 [1] Mudd G M. Global trends and environmental issues in nickel mining: sulfides versus laterites. Ore Geol Rev, 2010, 38(1/2): 9 [2] Li Y J, Li S F, Han Y X. Deep reduction/magnetic separa￾tion of laterite for concentration of Ni and Fe. J Northeast Univ Nat Sci, 2011, 32(5): 740 (李艳军, 李淑菲, 韩跃新. 红土镍矿深度还原 - 磁选富集 镍铁试验研究. 东北大学学报: 自然科学版, 2011, 32(5): 740) [3] Kim J, Dodbiba G, Tanno H, et al. Calcination of low￾grade laterite for concentration of Ni by magnetic separa￾tion. Miner Eng, 2010, 23(4): 282 [4] Pang J M, Guo P M, Zhao P. Analysis on pyrometallurgy technologies of laterite-nickel ore. J Iron Steel Res, 2011, 23(6): 1 (庞建明, 郭培民, 赵沛. 火法冶炼红土镍矿技术分析. 钢铁 研究学报, 2011, 23(6): 1) [5] Kanazawa Y, Kamitani M. Rare earth minerals and re￾sources in the world. J Alloys Compd, 2006, 408-412: 1339 [6] Gleeson SA, Herrington R J, Durango J, et al. The min￾eralogy and geochemistry of the Cerro Matoso S A Ni la￾terite deposit, Montel´ıbano, Colombia. Econ Geol, 2004, 99(6): 1197 [7] Xu X F. Investigation on Manufacturing Low Ferronickel from Nickel Laterite Ore by Prereducing-smelting Process [Dissertation]. Changsha: Central South University, 2007 (徐小峰. 红土镍矿预富集–还原熔炼制取低镍铁的研究 [D]. 长沙: 中南大学, 2007) [8] Zhu J H. Technical analysis on development and utiliza-

.868 北京科技大学学报 第35卷 tion of nickel laterite ore in the world.China Met Bull. II.Effect of ore type.Hydrometallurgy,2003,70(1-3):47 2007(35):22 [12]Li X M,Tang L,Liu S L.Technology of treating nickel- (朱景和.世界镍红土矿开发与利用的技术分析.中因金属 bearing laterite.Ferro-Alloys,2007,38(4):24 通报，2007(35)：22) (李小明，唐琳，刘士良.红土镍矿处理工艺探讨.铁合金， [9]Cheng MM.Current development status,market analysis 2007,38(4):24) and prospect of ferronickel in China.Erpress Inf Min Ind, [13]Warner A E M,Diaz C M,Dalvi A D,et al.JOM 2008(8):1 world nonferrous smelter survey:Part III.Nickel:lat- (程明明.中因镍铁的发展现状、市场分析与展望.矿业快 erite.JOM,2006,58(4):11 报，2008(8)：1) [10]Liang W,Wang H,Fu J G,et al.High recovery of ferro- [14 Shi Q X,Qiu G X,Wang X M.Study on direct reduction nickel from low grade nickel laterite ore.J Cent South and enrichment of nickel from laterite nickel ore.Gold, Univ Sci Technol,2011,42(8):2173 2009,30(11):46 (梁威，王晖，符剑刚，等.从低品位红土镍矿中高效回收镍 (石清侠，邱国兴，王秀美.红土镍矿直接还原富集镍工艺 铁.中南大学学报：自然科学版，2011,42(8)：2173) 研究.黄金，2009,30(11)：46) [10]Whittington B I,Johnson J A,Quan L P,et al.Pres- [15]Moskalyk RR,Alfantazi A M.Nickel laterite processing sure acid leaching of arid-region nickel laterite ore:Part and electrowinning practice.Miner Eng,2002,15(8):593

· 868 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 35 卷 tion of nickel laterite ore in the world. China Met Bull, 2007(35): 22 (朱景和. 世界镍红土矿开发与利用的技术分析. 中国金属 通报, 2007(35): 22) [9] Cheng M M. Current development status, market analysis and prospect of ferronickel in China. Express Inf Min Ind, 2008(8): 1 (程明明. 中国镍铁的发展现状、市场分析与展望. 矿业快 报, 2008(8): 1) [10] Liang W, Wang H, Fu J G, et al. High recovery of ferro￾nickel from low grade nickel laterite ore. J Cent South Univ Sci Technol, 2011, 42(8): 2173 (梁威, 王晖, 符剑刚, 等. 从低品位红土镍矿中高效回收镍 铁. 中南大学学报: 自然科学版, 2011, 42(8): 2173) [10] Whittington B I, Johnson J A, Quan L P, et al. Pres￾sure acid leaching of arid-region nickel laterite ore: Part II. Effect of ore type. Hydrometallurgy, 2003, 70(1-3): 47 [12] Li X M, Tang L, Liu S L. Technology of treating nickel￾bearing laterite. Ferro-Alloys, 2007, 38(4): 24 (李小明, 唐琳, 刘士良. 红土镍矿处理工艺探讨. 铁合金, 2007, 38(4): 24) [13] Warner A E M, D´ıaz C M, Dalvi A D, et al. JOM world nonferrous smelter survey: Part Ⅲ. Nickel: lat￾erite. JOM, 2006, 58(4): 11 [14] Shi Q X, Qiu G X, Wang X M. Study on direct reduction and enrichment of nickel from laterite nickel ore. Gold, 2009, 30(11): 46 (石清侠, 邱国兴, 王秀美. 红土镍矿直接还原富集镍工艺 研究. 黄金, 2009, 30(11): 46) [15] Moskalyk R R, Alfantazi A M. Nickel laterite processing and electrowinning practice. Miner Eng, 2002, 15(8): 593