Nikel oksit cevheri nasıl zenginleştirilir?

Nikel laterit cevheri, bir tür nikel oksit cevheri, demir içeriği yüksek, silikon ve magnezyum içeriği düşük olup 1%–2% nikel içerirken; nikel silikat cevheri ise demir içeriği düşük, silikon ve magnezyum içeriği yüksek olup 1,6%–4,0% nikel içerir. Şu anda, nikel oksit cevherinin geliştirilmesi ve kullanımı esas olarak nikel laterit cevherine odaklanmaktadır. Nikel oksit cevherindeki nikel, genellikle gang minerallerinde izomorfik olarak dağılmış durumda olduğundan ve çok ince bir parçacık boyutuna sahip olduğundan, doğrudan mekanik zenginleştirme yöntemleriyle iyi sonuçlar elde etmek zordur. Cevherin mineral yapısını değiştirmek amacıyla kavrulması daha iyi teknik göstergeler sağlayabilir, ancak maliyeti yüksektir ve henüz endüstriyel üretimde kullanılmamaktadır.

Günümüzde nikel oksit cevherinin işlenmesi sürecinde, genellikle nikel içeriği düşük olan büyük ve zayıf derecede ayrışmış ana kaya cevher bloklarının önceden ayrılması amacıyla kırma ve eleme işlemleri uygulanmaktadır; bu da düşük bir zenginleştirme oranına yol açmaktadır. Son yıllarda, nikel eritme teknolojisinin sürekli gelişmesi, nikel tüketimindeki artış ve zengin sülfürlü nikel cevheri kaynaklarının sürekli tükenmesi nedeniyle, nikel oksit cevherinin geliştirilmesi ve kullanımı giderek daha fazla ilgi görmektedir. Nikel oksit yatakları genellikle sığdır, büyük ölçekli açık ocak madenciliğine uygundur ve ayrıca seçici olarak da çıkarılabilir. Madencilik maliyetlerinin daha düşük olması nedeniyle, nikel sülfür cevherleriyle rekabet edebilirler.

Nikel oksit cevherlerinin eritilmesi ve zenginleştirilmesine yönelik yöntemler, genel olarak pirometalurjik ve hidrometalurjik işlemler olarak sınıflandırılabilir. Pirometalurjik eritme, mat eritme, ferronikel liçleme ve pelet liçleme olarak alt gruplara ayrılabilir. Hidrometalurjik eritme ise indirgeme kavurma-atmosferik basınçlı amonyak liçleme ve yüksek basınçlı asit liçlemeyi içerir. Pirometalurjik eritmede kullanılan döner fırın pelet öğütme yöntemi eski bir yöntemdir, ancak dezavantajları arasında karmaşık bir süreç, peletlerdeki düşük nikel içeriği, düşük nikel geri kazanım oranı ve kobaltın geri kazanılamaması sayılabilir. Elektrikli fırın eritme işlemi, yüksek nikel geri kazanım oranı ile karakterize edilir; nikelin bir kısmı ferronikel liç sürecine dahil edilir ve arıtma sırasında geri kazanılabilir. Bu yöntem, nikel ferrosilikon cevherinin işlenmesi için uygundur. Ancak, demir içeriği yüksek laterit cevherleri için kullanıldığında demir geri kazanım oranı düşüktür ve enerji tüketimi yüksektir. Hidrometalurjik eritmede atmosferik basınçlı amonyak liçinin dezavantajı, düşük kobalt geri kazanım oranıdır. Yüksek basınçlı asit liç, magnezyum silikat içeriği düşük nikel oksit cevherlerinin işlenmesi için uygundur.

Şu anda, nikel oksidin elektrikli fırında eritilmesi, en yaygın yöntemdir. nikel oksidin işlenmesi; döner fırın granülasyon yöntemi ise nadiren kullanılmaktadır. Amonyak liçleme ve asit liçleme gibi hidrometalurjik yöntemler halihazırda endüstriyel uygulamada kullanılmaktadır. Yüksek sıcaklıkta klorlama ve sülfürik asit kavurma ekstraksiyon süreçleri gibi diğer yeni nikel oksit eritme yöntemleri ise halen araştırma aşamasındadır, ancak bu konuda bazı ilerlemeler kaydedilmiştir.