鎳作為一種重要的戰(zhàn)略金屬，在特種鋼、電鍍、催化劑、石油化工等很多領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用。全球陸地鎳資源主要有硫化鎳礦和氧化鎳礦(紅土鎳礦)，隨著硫化鎳礦的枯竭，儲量豐富的紅土鎳礦將扮演著越來越重要的角色。紅土鎳礦的處理方法主要分為火法工藝和濕法工藝兩種。 本文以印度尼西亞紅土鎳礦為研究對象，綜合運(yùn)用熱力學(xué)、動力學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)等多學(xué)科的原理及X-射線衍射儀、金相顯微鏡、掃描電鏡和比表面積吸附分析儀等現(xiàn)代微觀測試手段，利用CO/CO2混合氣體選擇性還原制備金屬鎳、鈷，研究了紅土鎳礦焙燒、還原過程中的礦相轉(zhuǎn)變規(guī)律以及熱力學(xué)、動力學(xué)關(guān)系。 首先研究了焙燒過程中的礦相轉(zhuǎn)變規(guī)律，進(jìn)而闡明了焙燒對紅土鎳礦氣體還原的影響。結(jié)果表明，紅土鎳礦在焙燒過程中，隨著溫度的升高，針鐵礦在300℃左右脫除結(jié)晶水形成赤鐵礦，蛇紋石在600⁷00℃時分解形成無定型硅鎂酸鹽；隨著溫度繼續(xù)升高至900℃以上，無定形態(tài)硅鎂酸鹽會結(jié)晶形成橄欖石。利用50%CO+50%CO2混合氣體還原焙燒后的紅土鎳礦時，隨著焙燒溫度的升高，鎳的金屬化率先升高后減小，經(jīng)過700℃焙燒120min后的紅土鎳礦，還原后的產(chǎn)物中鎳的...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 鎳的性質(zhì)和用途
        1.2.1 鎳和主要化合物性質(zhì)
        1.2.2 鎳的主要用途及消費(fèi)量
    1.3 紅土鎳礦概述
        1.3.1 鎳資源簡介
        1.3.2 紅土鎳礦
        1.3.3 紅土鎳礦主要品質(zhì)評價指標(biāo)
        1.3.4 紅土鎳礦主要處理工藝
    1.4 紅土鎳礦氣體還原研究概況
        1.4.1 還原勢和溫度的影響
        1.4.2 紅土鎳礦物相構(gòu)成的影響
        1.4.3 焙燒和還原模式的影響
    1.5 論文的主要內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)原理及研究方法
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)原料
    2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和試劑
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器
        2.3.2 實(shí)驗(yàn)試劑及氣體
    2.4 實(shí)驗(yàn)研究方法
        2.4.1 紅土鎳礦焙燒研究
        2.4.2 CO/CO₂混合氣體選擇性還原紅土鎳礦研究
        2.4.3 紅土鎳礦還原產(chǎn)物中金屬鎳和金屬鐵的分析方法
    2.5 小結(jié)
第三章 紅土鎳礦焙燒特性
    3.1 引言
    3.2 紅土鎳礦焙燒過程
        3.2.1 紅土鎳礦中水的存在形式
        3.2.2 紅土鎳礦焙燒過程中的礦相轉(zhuǎn)變
        3.2.3 焙燒時間的影響
    3.3 紅土鎳礦焙燒過程熱力學(xué)的研究
    3.4 紅土鎳礦焙燒對氣體還原的影響
        3.4.1 焙燒對鎳還原的影響
        3.4.2 焙燒對鐵還原的影響
    3.5 小結(jié)
第四章 CO/CO₂混合氣體選擇性還原紅土鎳礦
    4.1 引言
    4.2 氣體選擇性還原紅土鎳礦熱力學(xué)分析
    4.3 紅土鎳礦選擇性還原率的分析
        4.3.1 溫度的影響
        4.3.2 氣體配比的影響
        4.3.3 還原時間的影響
    4.4 紅土鎳礦選擇性還原鎳金屬化率的分析
        4.4.1 溫度的影響
        4.4.2 氣體配比的影響
    4.5 紅土鎳礦選擇性還原鐵金屬化率的分析
        4.5.1 溫度的影響
        4.5.2 氣體配比的影響
    4.6 最佳還原條件確定
    4.7 小結(jié)
第五章 紅土鎳礦選擇性還原動力學(xué)及反應(yīng)機(jī)理
    5.1 引言
    5.2 動力學(xué)模型介紹
    5.3 還原動力學(xué)方程
        5.3.1 動力學(xué)方程的確定
        5.3.2 活化能計(jì)算
    5.4 小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者在攻讀碩士學(xué)位期間公開發(fā)表的論文
作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的項(xiàng)目
致謝



本文編號：4000193