1、 第 1 页 6 万吨/年电镍的镍电解精炼车间设计 摘摘 要要 本论文主要设计了年产万吨电解镍的精炼车间，通过查阅相关资料，基本了 解熔炼硫化铜镍矿的准备工作及整个从熔炼到精炼流程工艺，重点介绍了硫化 镍可溶阳极电解精炼的工艺流程，主要进行了厂址的选择、工艺流程的确定及 相关冶金计算，包括金属平衡和热量平衡及主要设备的选择计算，以及对炼镍 厂的安全技术的相关了解，同时描述了镍冶炼厂的三废状况及治理 关键词： 镍电解 净化 工艺 第 2 页 引言引言 .镍资源概况镍资源概况及镍资源发展透视及镍资源发展透视 镍在地球上是储量丰富的一种金属。据美国地质调查报导，2006 世界镍储 量为 6200 万
2、吨，储量基础为 14000 万吨。世界陆地查明含镍品位在 1%左右的 资源为 1.3 亿吨，其中 60%属于红土镍矿床，共伴生矿产主要有铜、钴、金、 银及铂族元素，主要分布在加拿大、俄罗斯、澳大利亚、中国、南非等国，这 是目前主要开采的镍矿床。另外大洋深海底和海山区的锰结核和锰结壳中还含 有大量镍资源，其储量在 1 亿吨以上。由于海洋镍资源还无法积极有效地利用， 因此陆地镍资源成为当前各国开发的重点。世界陆地镍资源储量的分布情况如 表所示。 国家和地区 储量/10kt 国家和地区 储量/10kt 古巴 2267.5 南非 263.0 加拿大 1342.3 美国 253.9 印度尼西亚 1269
3、.8 希腊 90.7 菲律宾 1210.0 哥伦比亚 73.9 俄罗斯 734.6 多米尼加 63.19 中国 670.0 博茨瓦纳 45.35 澳大利亚 480.7 前南斯拉夫 20.4 巴西 426.3 阿尔巴尼亚 18.14 我国镍工业始于 1957 年四川省力河镍矿的开采。虽然生产规模较小，但填 补了我国镍工业的空白。 1958 年甘肃省地质局发现金川镍矿， 并与 60 年代投产， 这在很大程度上中解决壳我国对镍的需要。到了 90 年代，由于新疆镍矿，云南 金平矿及吉林镍矿的开发和投产使我国镍工业的发展上了一个新台阶。 我国镍矿区共有 93 处，镍矿资源储量分布于 19 个省。70%的
4、镍矿资源集 中在甘肃。其次，27%的分布在新疆、云南、吉林、四川、陕西、青海和湖北 7 第 3 页 个省其余镍资源分布在江西，福建，广西、湖南、内蒙古、黑龙江、浙江、河 北、 海南、 贵州、 山东 11 个省。 这些地区的镍资源合计的储量占总储量的 3.7%。 从世纪年代开始，通过几十年的努力，我国镍资源的开发与利用 得到飞速发展，逐步形成了比较完整的镍工业体系。年国内精炼镍产 量近万吨，世界排名上升至第五位；消费量达到.万吨，成为仅次于日 本的世界第二大镍消费国。我国是近年来全球镍消费增长最快的国家。 8 年，我国钢铁、水泥、电解铝列为国家过度投资重点调控的产业， 先后对项目审批清理、银行贷
5、款、土地征用、投资资本、出口退税率、电价等 方面采取了调控措施，这些措施的实施产生了有效的调控作用。虽然国家宏观 调控政策限制了一批钢铁项目的上马， 但是对不锈钢行业的影响程度相对较小。 2008 年 111 月份， 我国共进口不锈钢 262 万吨，同比下降 3.26%，出口不锈 钢 30.7 万吨，同比增长 296%。随着世界经济形势的好转，国际贸易更加活跃， 我国对能源、矿产品、投资设备的需求强劲不减，国家将更注重扩大消费需求， 居民消费品价格涨幅逐步回落，对有色金属的需求也将更加旺盛。预计到 2010 年，我国镍消费量将达到 24 万吨。国产镍原料供应紧张，对海外镍原料依赖程 度越来越高
6、。由于我国经济发展水平还不高，镍的消费量长期处于比较低的水 平，因此，国内含镍废料的蓄积量不多，经济和社会发展所需要的镍，主要来 自矿产原料，而再生原料所占比例很小。随着我国经济的发展，国内含镍废料 的蓄积量将逐渐增加。但是，从不锈钢、镍氢电池等产品的使用寿命周期分析， 我国含镍废料的大规模使用要到 2010 年以后。在 2010 年以前，国内镍生产和 消费主要还是依靠矿产原料和进口废料。受矿产资源条件限制，我国矿山镍原 料短期内难以大幅度增加。 长期以来我国矿山镍的年产量一直徘徊 5 万吨左右， 2004 年受国内外市场镍价接近历史前期高点的刺激， 国内矿山镍产量才达到创 记录的 6.5 万吨。 镍矿山原料生产和供给不足， 已经成为制约我国镍工业发展的 关键性因素。为了缓解国内镍原料供应紧张的局面，国内主要镍生产企业开始 采取进口镍精矿原料的措施，增加国内镍冶炼产品生产。最近几年，镍精矿进 第 4 页 口量逐年上升。 .炼镍原料炼镍原料 据估计，镍在地壳中的平均含量为 0.01%，与铜的含量相当，但富集成可以 开采的矿床并不
