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鎳冶金概述與鎳鐵冶煉用原材料[1].ppt

格式：ppt   頁數(shù)：24頁

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文檔介紹：1/22
鎳冶金概述與冶煉用原材料
報(bào)告單位: 技術(shù)部技術(shù)一課
報(bào)告人: 陳錦輝制成工程師
報(bào)告日期: 2012.6.20
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大綱
1. 鎳礦資源概述
1.1 鎳礦資源類型與分布
1.2 世界主要產(chǎn)鎳國(guó)與儲(chǔ)量
2. 鎳的性質(zhì)與消費(fèi)
1.2 鎳的性質(zhì)與用途
1.3 鎳的市場(chǎng)消費(fèi)結(jié)構(gòu)
3. 金屬氧化還原基本理論
3.1 氧化還原熱力學(xué)
3.2 氧化還原動(dòng)力學(xué)
4. 金屬揮發(fā)
4.1 金屬揮發(fā)作用與影響
4.2 金屬揮發(fā)之衡量參考
4.3 Dalton的經(jīng)驗(yàn)式
5. 鎳鐵冶煉用原材料
5.1 原材料分類
5.2 主爐料
5.3 冶金輔料
6. 結(jié)論
3/28
1. 1 鎳礦資源類型與分布
鎳礦
硫化鎳礦
氧化鎳礦
深海底含鎳錳結(jié)核
⑴鎳礦類型:
⑵鎳礦分布:
類型
分布
儲(chǔ)量/億噸
平均鎳含量
鎳儲(chǔ)量/億噸
硫化鎳礦
亞歐非和大洋洲、北美洲
105
0.58%
0.62
紅土鎳礦
主要分布在赤道南北30度內(nèi)
126
1.28%
1.6
深海底含鎳錳結(jié)核
各大洋底部
估計(jì)30000
1.37 %
411
4/28
深海底含鎳錳結(jié)核
硫化鎳礦
紅土鎳礦
1. 1 鎳礦資源類型與分布
5/22
1. 1 鎳礦資源類型與分布
氧化鎳礦
鎂質(zhì)硅酸鹽型
褐鐵礦型
中間型
⑶氧化鎳礦的三種類型:
類型
成分
適合冶煉類型
鎂質(zhì)硅酸鹽型
A:
Fe 8%-12%
SiO2 40%-48%
MgO 25%-35%
火法
褐鐵礦型
Fe>30%
B1: SiO2<20%
B2: SiO2>25%
濕法
中間型
Fe 12%-25%
C1: MgO 20%-35%
C2: MgO 10%-25%
濕法、火法
⑷氧化鎳礦成分差異及冶煉類型:
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1. 鎳礦資源概述
國(guó)家
可靠?jī)?chǔ)量/kt
估計(jì)儲(chǔ)量/kt
新喀里多尼亞
14000
15000
加拿大
8200
8500
俄羅斯
8000
8100
菲律賓
5500
5600
澳大利亞
5200
5600
古巴
3200
3400
美國(guó)
多為伴生
2700
印度尼西亞
2300
2500
希臘
2100
2400
注:未計(jì)入錳結(jié)核資源
1.2 世界主要產(chǎn)鎳國(guó)及儲(chǔ)量
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2.1 鎳的性質(zhì)與用途
①銀白色金屬,第Ⅷ族元素,原子序數(shù)28,
原子量58.69,熔點(diǎn)1455℃,沸點(diǎn)2730℃,具磁性。
②不易生銹,抵抗苛性堿腐蝕,空氣中形成 NiO薄膜,
高溫性能好,700~800℃不氧化,化學(xué)性能穩(wěn)定。
⑵自然界鎳的三種基本形態(tài):
⑴鎳的性質(zhì):
氧化物
硫化物
***化物
Ni2O3
NiO
Ni3O4
氧化物
硫化物
***化物
Ni2O3
NiO
Ni3O4
400~500℃
繼續(xù)升溫
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2.2 鎳的市場(chǎng)消費(fèi)結(jié)構(gòu)
國(guó)際上鎳用于生產(chǎn)不銹鋼上占總消費(fèi)的65%,中國(guó)在07到09年不銹鋼的鎳消費(fèi)比例逐年上漲。
年份
國(guó)別
消費(fèi)結(jié)構(gòu)/%
不銹鋼
電池
電鍍
合金及鑄造
有色金屬及合金
化學(xué)品
其他
2007
國(guó)際
65
8
12
5
10
2007
中國(guó)
51.3
8.4
26
8.5
5.8
2008
中國(guó)
69
5
15
8
3
2009
中國(guó)
77
4
10
7
2
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3.1 氧化還原熱力學(xué)
△Gθ:生成吉布斯自由能(標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯自由能)
指定溫度及標(biāo)準(zhǔn)壓力下,穩(wěn)定單質(zhì)生成1mol某物質(zhì)時(shí)的吉布斯自由能變量。
(穩(wěn)定單質(zhì)△Gθ為零)
Ⅰ. 某金屬氧化物△Gθ值越小或越負(fù):
該元素其被氧化傾向越大,氧化物越穩(wěn)定,不容易被還原。
Ⅱ. 某金屬氧化物△Gθ值越大或越正:
則該元素氧化傾向越小,氧化物越不穩(wěn)定,越容易被還原。
⑴生成吉布斯自由能概述:
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3.1 氧化還原熱力學(xué)
T↑,NiO的△Gθ↑
NiO越不穩(wěn)定,越易被還原
(因此高溫下鎳的氧化物更容易還原成鎳)。
⑵△Gθ與溫度T關(guān)系:△Gθ=A+BT