摘要: 利用氧气吹炼镍锍直接得金属镍,其关键在于去锍保镍。本文利用选择性氧化原理,提出氧化转化温度的概念。热力学分析指出,去硫保镍的条件是:
1、镍锍熔体用O₂开吹的温度必须超过该组成硫、镍氧化的转化温度;对含硅20-25%的镍硫,其开吹温度不能低于1350-1400℃。
2、随着熔体中硫含量的减少,相应地硫、镍氧化的转化温度随之增高。吹炼操作必须迅速进行,以保证熔池温度上升的速度永远高于转化温度增高的速度。
硫、镍氧化的转化温度可用一步法按下列反应
S+2NiO_（s）=2Ni+SO₂
进行计算。
热力学分析又指出:
1.镍锍内含铜全部留在熔体之内,在吹炼过程中不被氧化。
2.镍锍中的铁最易被氧化,但当降低到0.8—1.0%后即不能被氧化而以残铁留在熔体之内。
3.镍铳含钴如小于1%也将留在熔体之内。
通过在卡尔多斜吹旋转炉进行的半工业吹炼实验,在采用上列热力学推论得出的去硫保镍条件下,硫能顺利地降到1—2%,充分地证明了理论成功地指导了实践,克服在初期探索性试验中遇到大量镍氧化的困难。在吹炼末期,由于熔体中硫的扩散速度减减慢,熔池表面逐渐有NiO层累积。采用不吹氧空转还原,可进一步去硫而提高镍的回收率。镍的直接回收率大于90%,而总回收率大于95%。镍的主要损失来自高温下镍及其氧化物的挥发
熔体中残铜、残铁及残钻的存在也通过实验予以证实。
动力学分析指出，熔体中硫的扩散是脱硫反应的控制性环节。硫的传质系数β及扩散系数D与温度T的关系式分别为：
\\beginarrayl\rm\beta = 8\rm.30e \times p(\frac\rm - 25000\rmRT\rm)\\\rmD = 8\rm.30 \times 1\rm0^\rm - 2\rme \times P(\frac\rm - 25000\rmRT\rm)\endarray\
镍锍是火法冶金提镍的中间产物。从镍锍提制金属镍通常采用两种方法:(1)直接电解;(2)焙烧成为氧化镍再进行还原。为提高镍的回收率及简化冶炼工艺，最近采用镍锍用氧吹炼直接制取金属镍法12。
用氧吹炼镍锍，其冶炼机理和吹炼铜锍有较大的不同。初次小型探索性试验:3在-200公斤氧气斜吹旋转炉吹炼镍锍，发现在吹炼后期大量的NiO(熔点1964℃)结成硬壳，逐渐堵塞炉口，有时迫使吹炼中断，而熔体含统量降到4一5%以下比较困难，同时镍的回收率最高只能达到75一80%。从的镍锍吹炼直接得金属镍，必须使硫降低到最低值，并同时防止镍被氧化，所以实质上是如何创造条件进行选择性氧化，使硫优先氧化而镍不动，也即作到去硫保镍。因之，在进一步开展小规模半工业试验之前，先对镍、硫的选择性氧化进行热力学的理论分析4。