Ilana ati Imọ-ẹrọ Ṣiṣẹ Nickel Ore
Nickel jẹ́ irin onímọ̀ràn tí ó ní ipa pàtàkì nínú onírúurú iṣẹ́ òde òní. Yàtọ̀ sí pé wọ́n ń lò ó láti ṣe irin aláìlágbára, nickel tún jẹ́ èròjà pàtàkì nínú ìdàgbàsókè àwọn bátìrì ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́, àwọn irin pàtàkì fún ilé iṣẹ́ afẹ́fẹ́, àti pàápá electroplating. Bí ìbéèrè kárí ayé ṣe ń pọ̀ sí i, àwọn ìlànà àti ìmọ̀ ẹ̀rọ tí a fi ń ṣe nickel ore ń yára yí padà láti ṣe àwọn ọjà tí ó ní àwọn ìpele pàtó, iṣẹ́ ṣíṣe dáradára, àti ipa àyíká tí a ṣàkóso. Àpilẹ̀kọ yìí jíròrò àwọn ìpele gbogbogbòò àti àwọn ìmọ̀ ẹ̀rọ pàtàkì nínú ṣíṣe nickel ore, láti iwakusa sí ṣíṣe àtúnṣe.
Àwọn Irú Nọ́kẹ́lì Oré: Laterite àti Sọ́fílídì
Ni gbogbogbo, a pin irin nickel si awọn oriṣi pataki meji: irin nickel laterite ati irin nickel sulfide. Irin Laterite ni a ṣẹda lati oju ojo awọn apata ultramafic ni awọn agbegbe olooru ati pe a maa n rii nitosi oju ilẹ. Laterite nigbagbogbo ni nickel ninu awọn ohun alumọni bii limonite ati saprolite. Nibayi, irin sulfide ni a ṣẹda nipasẹ awọn ilana magmatic o si ni nickel ninu awọn ohun alumọni sulfide bii pentlandite. Awọn iyatọ ninu awọn abuda ohun alumọni wọnyi ni o pinnu ọna ṣiṣe ti a lo ni pataki.
Ó rọrùn láti fi àwọn irin sulfide ṣe àfikún nípasẹ̀ àwọn ìlànà ìfọ́, nígbàtí àwọn irin laterite jẹ́ ohun tó ṣòro jù nítorí pé nickel náà wà nínú matrix ti àwọn ohun alumọ́ni oxide/hydroxide, nítorí náà ọ̀pọ̀lọpọ̀ ni a ń ṣe àtúnṣe rẹ̀ nípasẹ̀ àwọn ọ̀nà pyrometallurgical (yíyọ́) tàbí àwọn ọ̀nà hydrometallurgical gíga.
Awọn Ipele Ibẹrẹ: Iwakusa ati Imurasilẹ Irin
Ilana ṣiṣe nickel bẹrẹ pẹlu iwakusa, boya lilo awọn ọna iwakusa ti o ṣii tabi awọn ọna iwakusa ti o wa ni isalẹ, da lori ijinle ati iru ibi ti a fi sinu rẹ. Lẹhin iwakusa, a gbe irin naa lọ si ile-iṣẹ iṣelọpọ lati ṣe awọn igbesẹ igbaradi, eyiti o maa n pẹlu:
1. Fífọ́: Dídín ìwọ̀n irin náà kù kí ó lè rọrùn láti lò àti láti ṣe é.
2. Lílọ: Ó ń mú kí àwọn ohun alumọ́ni tó níye lórí pọ̀ sí i.
3. Ṣíṣàyẹ̀wò àti ìsọ̀rí: Pípín àwọn ìwọ̀n pàǹtíkì ní ìbámu pẹ̀lú àìní ti ìlànà tó tẹ̀lé e.
4. Gbígbẹ: Pàápàá jùlọ fún irin laterite tí ó ní omi púpọ̀, gbígbẹ ṣe pàtàkì kí a tó ṣe iṣẹ́ pyrometallurgical.
Ipele igbaradi naa ni ipa pataki lori ṣiṣe awọn ilana ti o tẹle. Iwọn patikulu, akoonu ọrinrin, ati isọdọkan irin yoo pinnu lilo agbara ati awọn oṣuwọn imularada nickel.
Ìmọ̀-ẹ̀rọ Ìṣiṣẹ́ Orí Nickel Sulfide
Fún àwọn irin nickel sulfide, ọ̀nà ìṣiṣẹ́ tí ó wọ́pọ̀ jùlọ ni àpapọ̀ ìṣọ̀kan ohun alumọ́ni àti yíyọ́.
1. Ìfófo (Froth Froth Froth)
Fífó ni ilana ti a fi ya awọn ohun alumọni sọtọ da lori awọn abuda oju ilẹ wọn. A maa n da awọn ohun alumọni ti a ti lọ̀ pọ̀ mọ́ omi, awọn ohun elo kemikali, ati afẹfẹ. Awọn ohun alumọni Sulfide maa n di alailera pupọ lẹhin ti a ba fi ohun ti a n kojọ kun, nitorinaa wọn maa n di awọn nyoju afẹfẹ mu ki wọn si dide bi ìfó. A maa n gba ìfó yii pada bi ohun ti o ni nickel pupọ, nigba ti ohun elo ti o ku yoo di ìfó.
Àǹfààní flotation ni pé ó lè mú kí iye nickel pọ̀ sí i kí ó tó wọ inú ìpele yíyọ́, èyí sì lè dín agbára ìṣiṣẹ́ kù nínú iṣẹ́ tó tẹ̀lé e.
2. Yíyọ́ àti Ìyípadà
Lẹ́yìn náà ni a ó yọ́ àpapọ̀ nickel nínú iná ààrò láti mú nickel matte jáde—ìpele sulfide olómi kan tí ó ní nickel, copper, àti iron. Ìgbésẹ̀ tí ó tẹ̀lé ni láti yí padà láti mú kí irin àti sulfur ó máa di oxidized, kí ó sì mú kí matte náà ní nickel púpọ̀ sí i. A lè tún ṣe ọjà ìkẹyìn sí nickel mímọ́ tàbí àwọn ọjà àárín bíi nickel sulfate fún àwọn bátírì.
3. Ṣíṣe àtúnṣe tó ga jùlọ
A le ṣe àtúnṣe rẹ̀ nípasẹ̀ electrolysis tàbí hydrometallurgical processes. Ní àwọn ilé iṣẹ́ kan, a máa ń yọ́ matte kúrò nípa lílo yíyọ àwọn ohun èlò tí a yàn, yíyọ àwọn ohun èlò tí a fi ń yọ́, àti àwọn ọ̀nà ìrọ̀jò láti ṣe ọjà tí ó ga jùlọ.
Ìmọ̀-ẹ̀rọ Ìṣiṣẹ́ Orí Nickel Laterite
Àwọn irin laterite jẹ́ apá pàtàkì nínú àwọn ohun ìní nickel ní àgbáyé, pàápàá jùlọ ní àwọn agbègbè olóoru. Ìṣiṣẹ́ wọn jẹ́ ohun tó díjú jù, ó sì sábà máa ń wọ inú ọ̀nà méjì pàtàkì: pyrometallurgy àti hydrometallurgy.
1. Pyrometallurgy: RKEF fún Ferronickel tàbí NPI
Ọ̀kan lára àwọn ìmọ̀ ẹ̀rọ tó wọ́pọ̀ jùlọ fún laterite ni Rotary Kiln Electric Furnace (RKEF). A sábà máa ń lo ìlànà yìí láti ṣe ferronickel tàbí Nickel Pig Iron (NPI), ohun èlò tí a fi ń ṣe irin alagbara.
Àwọn ìpele náà ní:
– Gbígbẹ àti ìpara nínú iná mànàmáná: Ó dín omi inú rẹ̀ kù, ó sì mú àwọn ohun tí ó lè fa ìyípadà kúrò. A máa ń gbóná irin náà nígbà tí a bá ń dapọ̀ mọ́ ohun tí ń dín agbára rẹ̀ (èèdú) àti ìṣàn pàtó kan.
– Yíyọ́ nínú iná mànàmáná: A máa ń yọ́ irin tí a ti fi calcined ṣe ní iwọ̀n otútù gíga láti ya irin (àdàpọ̀ irin àti nickel) kúrò nínú slag.
– Ṣíṣe àtúnṣe ọjà: A máa ń da irin tí a yọ́ sínú ọjà gẹ́gẹ́ bí ìlànà pàtó.
Àwọn àǹfààní RKEF ni ìdúróṣinṣin ìmọ̀ ẹ̀rọ rẹ̀ àti bí ọjà ṣe yẹ fún irin alagbara. Síbẹ̀síbẹ̀, ìlànà yìí nílò agbára tó pọ̀, ó sì dára jù fún àwọn irin saprolite tí wọ́n ní ìwọ̀n nickel tó pọ̀.
2. Hydrometallurgy: HPAL fún Àdàpọ̀ Hydrooxide Precipitate (MHP)
Fún irin limonite—èyí tí ó sábà máa ń jẹ́ èyí tí ó kéré ṣùgbọ́n tí ó pọ̀—ìmọ̀-ẹ̀rọ hydrometallurgical ni ó sábà máa ń jẹ́ àṣàyàn, pàápàá jùlọ HPAL (High Pressure Acid Leach).
Nínú HPAL, a máa ń da irin náà pọ̀ mọ́ ásíìdì (tó sábà máa ń jẹ́ sulfuric acid) a sì máa ń ṣe é nínú autoclave ní iwọ̀n otútù àti ìfúnpá gíga. Nickel àti cobalt yóò yọ́ nínú omi náà, lẹ́yìn náà a ó ya wọ́n sọ́tọ̀ kúrò nínú àpò tí ó lẹ̀ mọ́ ara wọn. Lẹ́yìn náà nikkel àti cobalt lè di àwọn ọjà àárín bíi:
– MHP (Àdàpọ̀ Hydroxide Precipitate): Ìṣàn hydroxide àdàpọ̀ Nickel-cobalt.
– MSP (Àdàpọ̀ Sulfide Pípọ̀): Àdàpọ̀ sulfide pípọ̀.
Lẹ́yìn náà, a lè tún ọjà MHP tàbí MSP ṣe sí i láti di nickel sulfate àti cobalt sulfate fún ìpèsè bátírì.
Àǹfààní HPAL ni pé ó lè ṣe àgbékalẹ̀ irin tí kò ní ìpele púpọ̀ àti láti ṣe àwọn ọjà tí ó yẹ fún ẹ̀wọ̀n ìpèsè bátírì. Àwọn ìpèníjà náà ni àìní fún àwọn ohun èlò tí kò lè jẹ́ kí ó ... rí bí ó ti yẹ, ìṣàkóso àṣẹ́kù, ìṣòro iṣẹ́, àti lílo àwọn ohun èlò tí ó ń ṣiṣẹ́.
3. Fífún ojú ọjọ́ àti àwọn ìlànà míràn
Yàtọ̀ sí HPAL, ìtújáde afẹ́fẹ́ tún wà ní ojú ọjọ́ ní àwọn ìfúnpá tí ó lọ sílẹ̀, èyí tí ó sábà máa ń ní ìwọ̀n ìtújáde díẹ̀díẹ̀ ṣùgbọ́n ó lè rọrùn. Jù bẹ́ẹ̀ lọ, ìwádìí tún ń dàgbàsókè sí lílo bioleaching (lílo àwọn ohun abẹ̀mí) àti àwọn ìlànà pyrometallurgical àti hydrometallurgical àpapọ̀ láti mú kí ọrọ̀ ajé sunwọ̀n síi.
Àwọn Ọjà Àárín àti Ìkẹyìn: Láti NPI sí Nickel Sulfate
Àwọn ọjà tí a fi ń ṣe nikẹli kìí sábà jẹ́ nikẹli pípé. Gẹ́gẹ́ bí àwọn ohun tí ilé iṣẹ́ nílò, àwọn ọjà tí a fi ń ṣe é lè ní nínú:
– NPI àti ferronickel: Lápapọ̀ fún irin alagbara.
– Nickel matte: Ọjà àárín láti inú ẹ̀rọ ìyọ́ tí a lè tún ṣe dáadáa síi.
– MHP/MSP: Ọjà àárín fún ṣíṣe àtúnṣe nickel-cobalt, pàápàá jùlọ fún àwọn bátìrì.
– Nikel sulfate (NiSO₄): Ohun elo aise pataki fun awọn katodi batiri.
– Nikkeli irin mimọ: Fun awọn alloy pataki ati awọn ohun elo imọ-ẹrọ miiran.
Yiyan ipa ọna ilana ni a pinnu nipasẹ iru irin, wiwa agbara, awọn idiyele reagent, awọn amayederun, awọn ilana ayika, ati awọn ọja ti a fojusi.
Àwọn Ẹ̀ka Àyíká àti Ìmúnádóko Agbára
Ìtọ́jú nikkeli ń gbé àwọn ìpèníjà àyíká kalẹ̀ tí ó nílò ìtọ́jú tó ṣe pàtàkì, títí bí ìtújáde gaasi láti inú pyrometallurgy, lílo agbára gíga, lílo àwọn acids nínú hydrometallurgy, àti ìtọ́jú ìṣẹ́lẹ̀ àti slag. Ìmọ̀ ẹ̀rọ òde òní ń fẹ́ láti mú kí agbára ṣiṣẹ́ dáadáa, lo ooru ìdọ̀tí, tọ́jú omi tí ń yíká kiri, àti láti mú kí àwọn èérún dúró ṣinṣin fún ààbò ìgbà pípẹ́.
Ní àwọn orílẹ̀-èdè kan, ìlò àwọn ìlànà àyíká ń fún àwọn ilé-iṣẹ́ níṣìírí láti lo àwọn orísun agbára tó mọ́ tónítóní, dín ìtújáde erogba kù, àti rírí i dájú pé àwọn iṣẹ́ iwakusa àti ìtúnṣe nǹkan jẹ́ ohun tó bójú mu.
Penutup
Irú irin tí a ń ṣe àgbékalẹ̀ àti ọjà tí a fẹ́ ní ipa lórí iṣẹ́ ṣíṣe àti ìmọ̀ ẹ̀rọ nikkel. Àwọn irin sulfide sábà máa ń ṣiṣẹ́ nípasẹ̀ flotation àti smelting láti mú matte jáde àti ní ìparí àwọn ọjà nikkel tàbí kẹ́míkà mímọ́. Ní àkókò kan náà, a sábà máa ń ṣe laterite àwọn irin láti inú RKEF (Refined Iron Oxide Processing) láti ṣe ferronickel/NPI tàbí HPAL láti ṣe MHP/MSP, tí ó yẹ fún àwọn ohun èlò bátìrì. Pẹ̀lú bí ìbéèrè fún nikkel ṣe ń pọ̀ sí i fún ìyípadà agbára, ìṣẹ̀dá tuntun nínú ìmọ̀ ẹ̀rọ ṣíṣe àti àwọn ìṣe ìdúróṣinṣin tí ó dára síi jẹ́ àwọn kókó pàtàkì nínú jíjẹ́ kí ilé iṣẹ́ nikkel lè gbèrú nígbàtí ó sì dín ipa àyíká rẹ̀ kù.
