A nyersvas nikkel , közkeletű annak angol megfelelője nikkel nyersvas és gyakran rövidítve NPI , egy Ferronikkel alacsony nikkel , általában kevesebb, mint 15% a nikkel .
A nyersvas nikkel egy ferroötvözet, amelyet a XX . Század elején találtak ki , de a ferronikkel javára fokozatosan használhatatlanná vált. Azonban 2005-ben, Kínában hozta naprakész, újrahasznosítással kis leszerelt acél Nagyolvasztóknál az acél gyártása , annak érdekében, hogy megfeleljen az igényeinek a növekedés.
A durva nikkel nyersvasat elsősorban Kínában állítják elő Indonéziából és a Fülöp-szigetekről származó nikkel lateritekből (általában kevesebb, mint 2%) . Két termelési ágazat létezik egymás mellett: kohókészítés és ívkemencagyártás . A kohók általában 4–13% nikkelt tartalmazó öntöttvasat állítanak elő, míg az elektromos kemencékből származó öntöttvas 8–15% nikkelt tartalmaz.
A kohógyártást 2005 után Kínában tömegesen indították újra. A gyárak főként Shandong , Jiangsu és Fujian keleti tartományaiban találhatók . Ezek felértékel egy laterites érc szegény nikkel (Ni <1,7%), előnyösen importált Fülöp -ig2014 január. A terméket 4–13 % nikkelt tartalmazó nyersvasban értékesítik .
Az ércet először agglomerációval kezelik , amely a kvázi iszapos ércet agglomerátumtá alakítja és bizonyos szennyeződéseket eltávolít belőle. Az összefonódás általában amortizált, de elavult, koholt és nem acélgyártó versenyképes kis kohók . Ezek a létesítmények új életet kapnak ennek az alacsony kategóriájú, de gazdaságilag releváns ferroötvözetnek a gyártásával. A folyamat elfogadása gyors, mivel 2010-ben a nyers nikkel nyersvas termelésének harmada ezekből a kis kohókból származik (a többi elektromos kemencékből származik).
Ez a hagyományos ágazat azonban általában egy régi acélszerkezetből áll, amely kis méret miatt leértékelődött, de leállt: választása inkább a lehetőségek stratégiájának felel meg, mint a hosszú távú beruházásoknak.
A Krupp-Renn-eljárás egy közvetlen redukciós folyamat, amelyben a reaktor egy hosszú csőkemence, amely megegyezik a cementgyárakban alkalmazottal . Az utolsó épített egységeknél körülbelül 4,5 m átmérőjű és 110 m hosszú. A folyamat, kifejlesztik az 1930, hogy a vas a rossz , kovás érc bizonyult, miután a második világháború , hogy releváns a kitermelése nikkel , hiszen fokozatosan megszűnt az acéliparban .
A XXI . Század elején Nihon Yakin Kogyo a japán Oeyamáig tartó öntöde a világon az egyetlen olyan üzem, amely a Krupp-Renn eljárást alkalmazza ferronikkel és 23% nikkel termelésére, havi termelése 1000 tonna luppen . Az eredeti Krupp-Renn folyamatot ott jelentősen modernizálták; "Oheyama-folyamatként" állítják.
Az Oheyama-eljárás a Krupp-Renn-eljárástól abban különbözik, hogy mészkövet használnak és az ércet brikettelik, mielőtt betöltenék. Megtartja előnyeit, amelyek az összes pirometallurgiai reakció koncentrációja egyetlen reaktorban, és a szokásos szén (vagyis nem kokszoló ) használata, amely a folyamat energiaigényének 90% -át fedezi. A szénfogyasztás csak 140 kg / tonna száraz laterit és a kapott ferronickel minősége összeegyeztethető az acélipar közvetlen felhasználásával. A folyamat korszerű, de nehezen kontrollálható: az összes reakció ugyanabban a reaktorban zajlik, és a kemence zsugorodott anyagok gyűrűivel való eltömődésének veszélye elriasztotta a nyers nikkel gyártóit.
Az 1950-ben Új-Kaledóniában , a doniambói gyárban kifejlesztett közvetlen redukciós forgódobos kemence és az elektromos ívkemence (a merülő ívkemence típusú) kombinációja drágább telepítés árán lehetővé teszi az egyes szerszámok szakosodását. lépés a hatékonyság növelése érdekében.
Az elektromos kemence előállítása olyan ércnek kedvez, amely kevésbé nagy, mint a kohókban: a nikkeltartalom meghaladja az 1,5% -ot. A kínai gyártók ezt az ércet Indonéziából importálják.
A kínai gyártók nagymértékben függenek ércimportjuktól. Ellátásuk 2014-ben megszakadt, miután az indonéz kormány bevezetett egy embargót a nem értékelt ásványok exportjára. A nyersvas termelése 2013-tól 2016-ig majdnem 30% -kal esett vissza, annak ellenére, hogy a Fülöp-szigetekről érkező behozatal nagyon jelentősen megnőtt, ami tovább hangsúlyozta Kína függőségét a különféle formájú nikkel behozatalától. Másrészt az indonéziai stratégia megtérül, mert a kínai acélgyártók beruházásaival a nyersvas kínai termelését áthelyezik oda. Így a nyersvas nikkel kezdődött 2015-ben, a finomítói fejlesztése haladt előre az első gyártási finom nikkel indonéz Tsingshan a Sulawesi 2017.
Új kapacitások építéséhez általában előnyös a közvetlen redukciós forgókemence és az elektromos kemence jól bevált kombinációja (RKEF eljárás, forgókemence - elektromos kemence ). Így 2011-ben a Kínai Nemzeti Fejlesztési és Reformbizottság javasolta az RKEF elfogadását a nikkeltartalmú lateritok kezelésére.
| Nagyolvasztó kemence | RKEF ( forgósütő és elektromos sütő ) |
Krupp-Renn (vagy Oheyama-folyamat) |
|
|---|---|---|---|
| Érc | Limonit (Fe> 35%; Ni ~ 1%) | Szaprolit (Ni> 2%; SiO 2/ MgO <2 vagy> 2,5) | Szaprolit (Ni> 2%; SiO 2/ MgO <2 vagy> 2,5) |
| Termék | Ferronickel (2–5% Ni; ~ 80% Ni bányászott) | Ferronickel (15–25% Ni;> 90% Ni bányászat) | Ferronickel (~ 23% Ni; ~ 90% Ni kivont) |
| Elv |
Agglomeráció a láncon . ~ 1500 ° C - on olvad a kohóban. |
Előcsökkentés 850 és 1000 ° C között forgókemencében. Olvadáspont 1500 és 1600 ° C között elektromos sütőben. |
Csökkentés 900 és 1250 ° C között, majd olvadás 1250 és 1400 ° C között ugyanabban a forgókemencében. |
| Előnyök | Nincs beruházás acélgyár átalakítása esetén. Erős termelési kapacitás. |
Robusztus és ismert folyamatok. 90% nikkel extrakció Könnyen feldolgozható maradványok |
Energiahatékony. Normál szénkefék használata. Erőmű és finomító nem szükséges. Építőanyagként felhasználható salak. |
| Hátrányok | Az ásványi anyagok tekintetében nem túl rugalmas. Hullámzó minőség. Alacsony nikkeltartalmú termék, kén és foszfor jelenlétében . Magas működési költségek. Környezeti problémák. |
Magas befektetés. Nagy energiafogyasztás. Nincs kobalt visszanyerése . Nikkelben gazdag ércekre van szükség. A kezelendő szennyező kibocsátások. |
Nehézség a folyamat stabilizálása a forgókemencében. Nikkelben gazdag ércekre van szükség. Kis termelési kapacitás. A kezelendő szennyező kibocsátások. |
2010-ben a Kínában gyártott ferronickelnek ez az olcsó helyettesítője képviselte a nikkelkivonási piac 10% -át . A legtöbb ferronickelhez hasonlóan ötvözőelemként használják rozsdamentes acélok gyártásában .