GB 51388-2020 镍冶炼厂工艺设计标准

专用

人人文库

中华人民共和国国家标准

镍冶炼厂工艺设计标准

Standardforprocessdesignofnickelplants

GB51388-2020

主编部门中国有色金属工业协会

：

批准部门中华人民共和国住房和城乡建设部

：

施行日期年月专用日

：202081

人人文库

中国计划出版社

2020北京

中华人民共和国国家标准

镍冶炼厂工艺设计标准专用

GB51388-2020

☆

中国计划出版社出版发行

网址

：

地址北京市西城区木樨地北里甲号国宏大厦座层

：11C3

邮政编码电话发行部

：100038：（010）63906433（）

三河富华印刷包装有限公司印刷

印张千字

850mm×1168mm1/323.12578

年月第版年月第次印刷

202041202041

☆

人人文库统一书号

：155182·0632

定价元

：19.00

版权所有侵权必究

侵权举报电话

：（010）63906404

如有印装质量问题请寄本社出版部调换

，

中华人民共和国住房和城乡建设部公告

2020年第40号

住房和城乡建设部关于发布国家标准

镍冶炼厂工艺设计标准的公告

《》

现批准镍冶炼厂工艺设计标准为国家标准编号为

《》，GB

自年月日起实施其中专用第

51388—2020，202081。，5.1.2（12）、

5.1.3（11、12、13、14）、5.2.1（7）、5.2.2（3）、5.5.2（3）、6.1.2（3）、

条为强制性条文必须严格

6.2.7（4）、10.1.8、10.1.9、10.3.2（3），

执行

。

本标准在住房和城乡建设部门户网站

（）

公开并由住房和城乡建设部标准定额研究所组织中国计划出版

，

社出版发行

。

人人文库中华人民共和国住房和城乡建设部

2020年1月16日

前言

根据住房和城乡建设部关于印发年工程建设标准规范

《2016

制订修订计划的通知建标函号的要求编制组进

、》（〔2015〕274），

行了广泛深入的调查研究认真总结实践经验参考有关国际标准

，，

和国外先进标准并在广泛征求意见的基础上制定本标准

，。

本标准的主要技术内容是总则术语原料辅助材料燃料

：，，、、

及熔剂物料贮存与准备硫化铜镍精矿冶炼工艺氧化镍矿冶炼

，，，

工艺其他有价金属回收镍冶炼三废处理冶金计算总平面和车

，，，，

间配置辅助生产设施

，。专用

本标准中以黑体字标志的条文为强制性条文必须严格执行

，。

本标准由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解

释由中国有色金属工业工程建设标准规范管理处负责日常管理

，，

由中国恩菲工程技术有限公司负责具体技术内容的解释执行过

。

程中如有意见或建议请寄送中国恩菲工程技术有限公司地址

，（：

北京市复兴路号邮政编码

12，：100038）。

本标准主编单位中国有色工程有限公司

：

中国恩菲工程技术有限公司

本标准参编单位镍钴资源综合利用国家重点实验室

：

人人文库吉林吉恩镍业股份有限公司

新疆新鑫矿业股份有限公司

中色镍业有限公司

瑞木镍钴管理中冶有限公司

（）

本标准参加单位杭州中环化工设备有限公司

：

江苏蓝电环保股份有限公司

昆明嘉和科技股份有限公司

·1·

景津环保股份有限公司

本标准主要起草人员陆业大刘诚李曰荣丁淑荣

：

张宇飞陆金忠李少龙徐小锋

李建辉张金勇于睿高晓艳

金永新胡志亮石海明

本标准主要审查人员王海北卢笠渔欧晓健顾明杰

：

王多冬王树清曹永健孟庆伟

王瑞峰

专用

人人文库

·2·

目次

总则…………………

1（1）

术语…………………

2（2）

原料辅助材料燃料及熔剂……………

3、、（5）

原料……………………

3.1（5）

辅助材料………………

3.2（5）

燃料……………………

3.3（6）

熔剂……………………

3.4（8）

物料贮存与准备…………

4专用（9）

物料贮存………………

4.1（9）

物料准备………………

4.2（11）

硫化铜镍精矿冶炼工艺…………………

5（16）

造锍熔炼………………

5.1（16）

镍锍吹炼………………

5.2（18）

高镍锍磨浮……………

5.3（20）

镍电解精炼……………

5.4（21）

高镍锍湿法精炼…………

5.5（23）

氧化镍矿冶炼工艺………

6（27）

氧化镍矿火法冶炼人人文库………

6.1（27）

氧化镍矿湿法冶炼………

6.2（30）

其他有价金属回收………

7（35）

一般规定………………

7.1（35）

铜回收…………………

7.2（35）

钴回收…………………

7.3（35）

贵金属回收……………

7.4（35）

·1·

镍冶炼三废处理…………

8（36）

废渣……………………

8.1（36）

废水……………………

8.2（36）

废气……………………

8.3（37）

冶金计算…………………

9（38）

总平面和车间配置………

10（39）

一般规定………………

10.1（39）

物料贮存与准备………

10.2（40）

硫化铜镍精矿火法冶炼…………………

10.3（41）

氧化镍矿火法冶炼……

10.4（41）

镍湿法冶炼……………

10.5（42）

辅助生产设施……………

11（45）

本标准用词说明………………

专用（46）

引用标准名录…………………

（47）

附条文说明…………………

：（49）

人人文库

·2·

Contents

………

1Generalprovisions（1）

……………………

2Terms（2）

…

3Rawmaterials，auxiliarymaterials，fuelsandflux（5）

…………

3.1Rawmaterials（5）

………

3.2Auxiliarymaterials（5）

……………………

3.3Fuels（6）

……………………

3.4Flux（8）

…

4Storageandpreparationofmaterials专用（9）

…………

4.1Materialstorage（9）

……

4.2Materialpreparation（11）

5Metallurgicalprocessofcoppernickelsulfide

………………

concentrate（16）

…………

5.1Sulfidesmelting（16）

…………

5.2Mattecoveting（18）

…………

5.3Highnickelmatteslowcooling（20）

………………

5.4Nickelelectrolysisrefinery（21）

……

5.5Highmattehydrometallurgyrefinery（23）

人人文库…

6Metallurgicalprocessofnickeloxide（27）

…………

6.1Pyrometallurgyofnickeloxide（27）

…………

6.2Hydrometallurgyofnickeloxide（30）

…………………

7Valuabalmetalrecovery（35）

……

7.1Generalrequirements（35）

…………

7.2Copperrecovery（35）

…………

7.3Cobaltrecovery（35）

·3·

……

7.4Noblemetalrecovery（35）

…………

8Wastetreatmentofnickelmetallurgyprocess（36）

……………

8.1Wastesolid（36）

……………

8.2Wastewater（36）

………………

8.3Wastegas（37）

…………………

9Metallurgicalcalculation（38）

………

10Plotplanandworkshopgeneralarrangement（39）

…………………

10.1Generalrequirements（39）

……

10.2Storageandpreparationofmaterial（40）

………

10.3Pyrometallurgyofcoppernickelsulfideconcentrate（41）

…………

10.4Pyrometallurgyofnickeloxide（41）

………………

10.5Hydrometallurgyofnickel（42）

………

11Auxiliaryfacilities专用（45）

…

Explanationofwordinginthisstandard（46）

……

Listofquotedstandards（47）

………

Addition：Explanationofprovisions（49）

人人文库

·4·

1总则

1.0.1为推动镍冶炼技术进步规范镍冶炼厂工艺设计做到安

，，

全可靠环保节能经济合理制定本标准

、、，。

1.0.2本标准适用于新建改建和扩建的镍冶炼厂工艺设计

、。

1.0.3镍冶炼厂工艺设计时安全环保消防及职业健康等设施

，、、

应与主体工程同时设计同时施工同时投入生产和使用

、、。

1.0.4镍冶炼厂工艺设计应根据项目地理位置资源上下游市

、、

场情况以及外部能源介质条件合理确定产品方案并应获得项目

，，

主要原辅材料供电供水等基础资料

、、。专用

1.0.5镍冶炼厂工艺设计应采用成熟可靠技术经济指标先进的

、

冶炼工艺并应采用先进的技术装备提高自动化智能化控制

，，、

水平

。

1.0.6镍冶炼厂工艺设计选用国内尚无工业化应用的新工艺应

，

完成连续扩大试验或工业试验从国外引进的新工艺应有成熟的

；，

工厂生产业绩和完整工艺包

。

1.0.7镍冶炼厂工艺设计应对原料中有价元素综合回收提高资

，

源综合利用率并应兼顾经济性

，。

1.0.8镍冶炼厂厂址应符合国家及当地政府相关产业规划和环

保政策

。人人文库

1.0.9镍冶炼厂工艺设计除应符合本标准外尚应符合国家现行

，

有关标准的规定

。

·1·

2术语

2.0.1硫化铜镍精矿

nickelandcoppersulfideconcentrate

硫化铜镍矿石经选矿富集得到的精矿

。

2.0.2氧化镍矿

nickeloxideore

含镍橄榄岩在热带或亚热带经大规模长期风化淋滤变质而成

的矿物通常称为红土镍矿

，。

2.0.3低镍锍

lownickelmatte

火法冶炼过程中产出的镍铜铁的硫化共熔物镍铜含量

、、，+

通常小于

50%。专用

2.0.4高镍锍

highnickelmatte

火法冶炼过程中产出的镍铜铁的硫化共熔物镍铜含量

、、，+

大于铁含量小于

75%，4.5%。

2.0.5造锍熔炼

sulfidesmelting

将原料中的有价金属熔炼成锍的方法

。

2.0.6熔池熔炼

bathsmelting

将含镍精矿熔剂等物料加入炉内富氧空气通过喷枪鼓入熔

、，

池内完成造锍的冶炼过程

。

2.0.7闪速熔炼

flashsmelting

将干细硫化铜镍精矿熔剂等炉料与富氧空气通过精矿喷嘴

人人文库、

喷入反应塔迅速完成造锍熔炼镍锍和炉渣在沉淀池内进行分离

，，

的冶炼过程

。

2.0.8低镍锍吹炼

converting

熔融低镍锍通过鼓入空气或富氧空气氧化除去低镍锍中的

，

部分铁硫及其他杂质元素获得高镍锍的冶炼过程

、，。

2.0.9高镍锍缓冷磨浮分离

、highnickelmatteslowcool-

·2·

ing，millingandfloatation

熔融高镍锍在设定时间内经过缓慢冷却磨矿浮选将高镍

、、，

锍中的镍铜初步分离的过程

、。

2.0.10高镍锍粒化

highnickelmattegranulation

通过物理方法快速冷却熔融状态的高镍锍使高镍锍成为一

，

定规格颗粒物的过程

。

2.0.11镍电解

nickelelectrolysis

以硫化镍或粗镍金属为阳极金属盐水溶液为电解液在电化

，，

学作用下阳极溶解阴极析出金属镍的过程

，。

2.0.12镍电积

nickelelectro-winning

采用不溶阳极在电化学作用下使电解液中的镍离子沉积在

，

阴极上获得金属镍的过程

。

2.0.13阳极泥热滤

anodeslagfiltering专用

将镍电解过程产出的富含元素硫的阳极泥通过加热熔化和过

滤分离部分元素硫使贵金属富集并副产硫磺的过程

，，。

2.0.14加压浸出

pressureleaching

在压力高于温度高于水的沸点下进行的浸出过程

0.1MPa、，

需要时可通入空气或氧气

。

2.0.15高镍锍硫酸选择性浸出

highnickelmattesulfuric

acidselectionleaching

采用常压和加压浸出相结合的方法进行分段浸出高镍锍中

，

的镍钴被浸出进入溶液铜根据工艺需要选择性浸出或抑制在浸

、，

出渣中铁和贵金属等进入浸出渣的过程

，人人文库。

2.0.16氧化镍矿焙烧预还原

nickeloxideorepre-reduction

在还原气氛下加热氧化镍矿使矿石中的物理水彻底蒸发结

，、

晶水除至以下并还原氧化镍矿中部分铁和镍的氧化物转变

1%，

为低价金属氧化物或金属产出焙砂的过程

，。

2.0.17氧化镍矿电炉还原熔炼

nickeloxideoreelectricfur-

nacereductionsmelting

·3·

氧化镍矿在电炉中高温还原气氛条件下镍的氧化物和部分

、，

铁的氧化物被还原转变为金属并熔化分为镍铁和渣两相熔体的

，

熔炼方法

。

2.0.18镍铁精炼

ferro-nickelrefining

熔融镍铁通过控制适当的工艺条件并加入熔剂脱除镍铁中

，

部分硫磷硅碳杂质元素得到精炼镍铁的过程

、、、。

2.0.19镍铁粒化

ferro-nickelgranulation

熔融镍铁通过物理方法形成固体颗粒的过程

。

2.0.20中和除铁铝

ironandaluminumremovalbyneutralization

以化学沉淀法将溶液中的铁铝生成沉淀物从溶液中除去

、，

铁铝等杂质的方法中和剂一般为石灰石石灰氧化镁碳酸钠

、，、、、、

氢氧化钠等

。

2.0.21氢氧化镍钴沉淀

nickelandcobalth专用ydroxideprecipitation

以化学沉淀法将溶液中的镍钴生成氢氧化镍钴沉淀物从溶

、，

液中回收镍钴等有价金属的方法中和剂一般为氢氧化钠氧化

、，、

镁石灰

、。

2.0.22溶剂萃取

solventextraction

利用水溶液中某些组分在有机溶剂中分配比的不同选择性

，

地进行分离或富集的方法

。

2.0.23电解镍

electrolyticnickel

镍电解或镍电积过程中产出的符合现行国家标准电解镍

《》

或与下游用户协定要求的产品

GB/T6516。

2.0.24镍铁

人人文库ferro-nickel

氧化镍矿火法冶炼产出的符合现行国家标准镍铁

《》GB/T

或与下游用户协定要求的产品

25049。

2.0.25氢氧化镍钴

nickelandcobalthydroxide

湿法冶炼过程中产出富含镍钴的氢氧化物产品

、。

2.0.26硫化镍钴

nickelandcobaltsulfide

湿法冶炼过程中产出富含镍钴的硫化物产品

、。

·4·

3原料辅助材料燃料及熔剂

、、

3.1原料

3.1.1硫化铜镍精矿应符合下列规定

：

1精矿质量应符合现行国家标准重金属精矿产品中有害元

《

素的限量规范和有色金属矿产品的天然放射性限值

》GB20424《》

的有关规定

GB20664；

2精矿中镍铜含量不宜低于镍含量不宜低于

+5.5%，

2.0%；

3精矿水分含量不宜高于

14.0%。专用

3.1.2氧化镍矿应符合下列规定

：

1当采用加压酸浸工艺时镍含量宜大于镁含量宜

，1.0%，

小于

4.0%；

2当采用常压酸浸工艺时镍含量宜大于

，1.3%；

3当采用回转窑电炉工艺时镍含量宜大于硅镁

-，1.5%，

比宜为

（SiO2/MgO）1.4～2.8。

3.1.3镍锍氢氧化镍钴硫化镍钴等含镍物料可作为镍冶炼的

、、

原料

。

3.2辅助材料

人人文库

3.2.1当采用回转窑电炉工艺冶炼氧化镍矿时电炉宜采用自

-，

焙电极电极糊的理化指标应符合现行行业标准电极糊

，《》YB/T

的有关规定

5215。

3.2.2镍铁精炼采用的石灰粉和萤石粉的化学成分宜符合表

表的规定碳化钙应符合现行国家标准碳化钙

3.2.2-1、3.2.2-2，《

电石的有关规定

（）》GB10665。

·5·

表3.2.2-1石灰粉化学成分

化学成分粒度生烧过烧

项目（%）活性度

目

CaOSiO2SP（）（%）（%）

数值

≥88≤2≤0.03≤0.04＞300～100121.5

表3.2.2-2萤石粉化学成分

化学成分

项目（%）粒度

（mm）

CaF2SiO2SP

数值

≥90≤5≤0.05≤0.05≤0.149

3.2.3硫酸应符合现行国家标准工业硫酸的有关

《》GB/T534

规定

。

3.2.4盐酸应符合国家现行标准工业用合成盐酸或

《专用》GB320

高纯盐酸的有关规定

《》HG/T2778。

3.2.5氢氧化钠烧碱应符合现行国家标准工业用氢氧化钠

（）《》

或高纯氢氧化钠的有关规定

GB/T209《》GB/T11199。

3.2.6碳酸钠纯碱应符合现行国家标准工业碳酸钠及其试验

（）《

方法第部分工业碳酸钠的有关规定

1：》GB210.1。

3.2.7亚硫酸钠应符合现行行业标准工业无水亚硫酸钠

《》HG/T

的有关规定

2967。

3.2.8焦亚硫酸钠应符合现行行业标准工业焦亚硫酸钠

《》HG/T

的有关规定

2826。

3.2.9液氯应符合现行国家标准人人文库工业用液氯的有关

《》GB5138

规定

。

3.2.10溶剂萃取用稀释剂号溶剂油应符合现行国家标准

260

油漆及清洗用溶剂油的有关规定

《》GB1922。

3.3燃料

3.3.1当使用原煤作燃料时原煤灰分宜小于低发热值宜

，16%，

·6·

大于

21MJ/kg。

3.3.2当使用粉煤作燃料时粉煤的质量指标宜符合表的

，3.3.2

规定用作燃料的粉煤粒度宜满足筛下物大于或等于

。0.074mm

水分含量小于的要求

85%、1%。

表3.3.2粉煤的质量指标

发热值挥发分灰分含硫量

（MJ/kg）（%）（%）（%）

≥23＜30＜15＜1

3.3.3用作还原的煤质量要求宜符合表的规定

，3.3.3。

表3.3.3还原煤的质量指标

固定碳挥发分灰分含硫量粒度备注

（%）（%）（%）（%）（mm）

硫化铜镍矿冶炼

≥60＜20＜20＜15～25

氧化镍矿冶炼

≥40＜40＜20＜15～25专用

3.3.4焦炭的理化指标宜符合表的规定焦炭的成分宜

3.3.4-1，

符合表的规定

3.3.4-2。

表3.3.4-1焦炭理化指标

低发热值反应性抗碎强度粒度

（MJ/kg）（CRI%）（M25%）（mm）

＞25≤35≥83.040～120

表3.3.4-2焦炭成分

挥发分灰分水分

成分（%）（%）（%）

（%）

＜1.80＜15.00＜6.00

3.3.5兰炭应符合现行国家标准人人文库兰炭产品品种及等级划分

《》GB

的有关规定

25212。

3.3.6当采用柴油作燃料时低发热值不宜低于

，40MJ/kg。

3.3.7当采用重油作燃料时宜采用号重油或号重油

，100200，

低发热值不宜低于

39MJ/kg。

3.3.8当采用燃气作为燃料时燃气的低发热值应符合下列

，

规定

：

·7·

1天然气的低发热值不宜小于3

31.4MJ/m；

2液化石油气的低发热值不宜小于

46.0MJ/kg；

3发生炉冷煤气的低发热值不宜小于3

5.23MJ/m。

3.4熔剂

3.4.1镍火法冶炼主要熔剂的化学成分宜符合表的规定