GB 51388-2020 鎳冶煉廠工藝設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

專用

人人文庫

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

鎳冶煉廠工藝設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

Standardforprocessdesignofnickelplants

GB51388-2020

主編部門中國有色金屬工業(yè)協(xié)會

：

批準(zhǔn)部門中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部

：

施行日期年月專用日

：202081

人人文庫

中國計劃出版社

2020北京

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

鎳冶煉廠工藝設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)專用

GB51388-2020

☆

中國計劃出版社出版發(fā)行

網(wǎng)址

：

地址北京市西城區(qū)木樨地北里甲號國宏大廈座層

：11C3

郵政編碼電話發(fā)行部

：100038：（010）63906433（）

三河富華印刷包裝有限公司印刷

印張千字

850mm×1168mm1/323.12578

年月第版年月第次印刷

202041202041

☆

人人文庫統(tǒng)一書號

：155182·0632

定價元

：19.00

版權(quán)所有侵權(quán)必究

侵權(quán)舉報電話

：（010）63906404

如有印裝質(zhì)量問題請寄本社出版部調(diào)換

，

中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部公告

2020年第40號

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于發(fā)布國家標(biāo)準(zhǔn)

鎳冶煉廠工藝設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的公告

《》

現(xiàn)批準(zhǔn)鎳冶煉廠工藝設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為國家標(biāo)準(zhǔn)編號為

《》，GB

自年月日起實施其中專用第

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）、

條為強制性條文必須嚴格

6.2.7（4）、10.1.8、10.1.9、10.3.2（3），

執(zhí)行

。

本標(biāo)準(zhǔn)在住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部門戶網(wǎng)站

（）

公開并由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額研究所組織中國計劃出版

，

社出版發(fā)行

。

人人文庫中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部

2020年1月16日

前言

根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于印發(fā)年工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

《2016

制訂修訂計劃的通知建標(biāo)函號的要求編制組進

、》（〔2015〕274），

行了廣泛深入的調(diào)查研究認真總結(jié)實踐經(jīng)驗參考有關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)

，，

和國外先進標(biāo)準(zhǔn)并在廣泛征求意見的基礎(chǔ)上制定本標(biāo)準(zhǔn)

，。

本標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)內(nèi)容是總則術(shù)語原料輔助材料燃料

：，，、、

及熔劑物料貯存與準(zhǔn)備硫化銅鎳精礦冶煉工藝氧化鎳礦冶煉

，，，

工藝其他有價金屬回收鎳冶煉三廢處理冶金計算總平面和車

，，，，

間配置輔助生產(chǎn)設(shè)施

，。專用

本標(biāo)準(zhǔn)中以黑體字標(biāo)志的條文為強制性條文必須嚴格執(zhí)行

，。

本標(biāo)準(zhǔn)由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部負責(zé)管理和對強制性條文的解

釋由中國有色金屬工業(yè)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范管理處負責(zé)日常管理

，，

由中國恩菲工程技術(shù)有限公司負責(zé)具體技術(shù)內(nèi)容的解釋執(zhí)行過

。

程中如有意見或建議請寄送中國恩菲工程技術(shù)有限公司地址

，（：

北京市復(fù)興路號郵政編碼

12，：100038）。

本標(biāo)準(zhǔn)主編單位中國有色工程有限公司

：

中國恩菲工程技術(shù)有限公司

本標(biāo)準(zhǔn)參編單位鎳鈷資源綜合利用國家重點實驗室

：

人人文庫吉林吉恩鎳業(yè)股份有限公司

新疆新鑫礦業(yè)股份有限公司

中色鎳業(yè)有限公司

瑞木鎳鈷管理中冶有限公司

（）

本標(biāo)準(zhǔn)參加單位杭州中環(huán)化工設(shè)備有限公司

：

江蘇藍電環(huán)保股份有限公司

昆明嘉和科技股份有限公司

·1·

景津環(huán)保股份有限公司

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人員陸業(yè)大劉誠李曰榮丁淑榮

：

張宇飛陸金忠李少龍徐小鋒

李建輝張金勇于睿高曉艷

金永新胡志亮石海明

本標(biāo)準(zhǔn)主要審查人員王海北盧笠漁歐曉健顧明杰

：

王多冬王樹清曹永健孟慶偉

王瑞峰

專用

人人文庫

·2·

目次

總則…………………

1（1）

術(shù)語…………………

2（2）

原料輔助材料燃料及熔劑……………

3、、（5）

原料……………………

3.1（5）

輔助材料………………

3.2（5）

燃料……………………

3.3（6）

熔劑……………………

3.4（8）

物料貯存與準(zhǔn)備…………

4專用（9）

物料貯存………………

4.1（9）

物料準(zhǔn)備………………

4.2（11）

硫化銅鎳精礦冶煉工藝…………………

5（16）

造锍熔煉………………

5.1（16）

鎳锍吹煉………………

5.2（18）

高鎳锍磨浮……………

5.3（20）

鎳電解精煉……………

5.4（21）

高鎳锍濕法精煉…………

5.5（23）

氧化鎳礦冶煉工藝………

6（27）

氧化鎳礦火法冶煉人人文庫………

6.1（27）

氧化鎳礦濕法冶煉………

6.2（30）

其他有價金屬回收………

7（35）

一般規(guī)定………………

7.1（35）

銅回收…………………

7.2（35）

鈷回收…………………

7.3（35）

貴金屬回收……………

7.4（35）

·1·

鎳冶煉三廢處理…………

8（36）

廢渣……………………

8.1（36）

廢水……………………

8.2（36）

廢氣……………………

8.3（37）

冶金計算…………………

9（38）

總平面和車間配置………

10（39）

一般規(guī)定………………

10.1（39）

物料貯存與準(zhǔn)備………

10.2（40）

硫化銅鎳精礦火法冶煉…………………

10.3（41）

氧化鎳礦火法冶煉……

10.4（41）

鎳濕法冶煉……………

10.5（42）

輔助生產(chǎn)設(shè)施……………

11（45）

本標(biāo)準(zhǔn)用詞說明………………

專用（46）

引用標(biāo)準(zhǔn)名錄…………………

（47）

附條文說明…………………

：（49）

人人文庫

·2·

Contents

………

1Generalprovisions（1）

……………………

2Terms（2）

…

3Rawmaterials，auxiliarymaterials，fuelsandflux（5）

…………

3.1Rawmaterials（5）

………

3.2Auxiliarymaterials（5）

……………………

3.3Fuels（6）

……………………

3.4Flux（8）

…

4Storageandpreparationofmaterials專用（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）

人人文庫…

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專用（45）

…

Explanationofwordinginthisstandard（46）

……

Listofquotedstandards（47）

………

Addition：Explanationofprovisions（49）

人人文庫

·4·

1總則

1.0.1為推動鎳冶煉技術(shù)進步規(guī)范鎳冶煉廠工藝設(shè)計做到安

，，

全可靠環(huán)保節(jié)能經(jīng)濟合理制定本標(biāo)準(zhǔn)

、、，。

1.0.2本標(biāo)準(zhǔn)適用于新建改建和擴建的鎳冶煉廠工藝設(shè)計

、。

1.0.3鎳冶煉廠工藝設(shè)計時安全環(huán)保消防及職業(yè)健康等設(shè)施

，、、

應(yīng)與主體工程同時設(shè)計同時施工同時投入生產(chǎn)和使用

、、。

1.0.4鎳冶煉廠工藝設(shè)計應(yīng)根據(jù)項目地理位置資源上下游市

、、

場情況以及外部能源介質(zhì)條件合理確定產(chǎn)品方案并應(yīng)獲得項目

，，

主要原輔材料供電供水等基礎(chǔ)資料

、、。專用

1.0.5鎳冶煉廠工藝設(shè)計應(yīng)采用成熟可靠技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)先進的

、

冶煉工藝并應(yīng)采用先進的技術(shù)裝備提高自動化智能化控制

，，、

水平

。

1.0.6鎳冶煉廠工藝設(shè)計選用國內(nèi)尚無工業(yè)化應(yīng)用的新工藝應(yīng)

，

完成連續(xù)擴大試驗或工業(yè)試驗從國外引進的新工藝應(yīng)有成熟的

；，

工廠生產(chǎn)業(yè)績和完整工藝包

。

1.0.7鎳冶煉廠工藝設(shè)計應(yīng)對原料中有價元素綜合回收提高資

，

源綜合利用率并應(yīng)兼顧經(jīng)濟性

，。

1.0.8鎳冶煉廠廠址應(yīng)符合國家及當(dāng)?shù)卣嚓P(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和環(huán)

保政策

。人人文庫

1.0.9鎳冶煉廠工藝設(shè)計除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)外尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行

，

有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定

。

·1·

2術(shù)語

2.0.1硫化銅鎳精礦

nickelandcoppersulfideconcentrate

硫化銅鎳礦石經(jīng)選礦富集得到的精礦

。

2.0.2氧化鎳礦

nickeloxideore

含鎳橄欖巖在熱帶或亞熱帶經(jīng)大規(guī)模長期風(fēng)化淋濾變質(zhì)而成

的礦物通常稱為紅土鎳礦

，。

2.0.3低鎳锍

lownickelmatte

火法冶煉過程中產(chǎn)出的鎳銅鐵的硫化共熔物鎳銅含量

、、，+

通常小于

50%。專用

2.0.4高鎳锍

highnickelmatte

火法冶煉過程中產(chǎn)出的鎳銅鐵的硫化共熔物鎳銅含量

、、，+

大于鐵含量小于

75%，4.5%。

2.0.5造锍熔煉

sulfidesmelting

將原料中的有價金屬熔煉成锍的方法

。

2.0.6熔池熔煉

bathsmelting

將含鎳精礦熔劑等物料加入爐內(nèi)富氧空氣通過噴槍鼓入熔

、，

池內(nèi)完成造锍的冶煉過程

。

2.0.7閃速熔煉

flashsmelting

將干細硫化銅鎳精礦熔劑等爐料與富氧空氣通過精礦噴嘴

人人文庫、

噴入反應(yīng)塔迅速完成造锍熔煉鎳锍和爐渣在沉淀池內(nèi)進行分離

，，

的冶煉過程

。

2.0.8低鎳锍吹煉

converting

熔融低鎳锍通過鼓入空氣或富氧空氣氧化除去低鎳锍中的

，

部分鐵硫及其他雜質(zhì)元素獲得高鎳锍的冶煉過程

、，。

2.0.9高鎳锍緩冷磨浮分離

、highnickelmatteslowcool-

·2·

ing，millingandfloatation

熔融高鎳锍在設(shè)定時間內(nèi)經(jīng)過緩慢冷卻磨礦浮選將高鎳

、、，

锍中的鎳銅初步分離的過程

、。

2.0.10高鎳锍?；?/p>

highnickelmattegranulation

通過物理方法快速冷卻熔融狀態(tài)的高鎳锍使高鎳锍成為一

，

定規(guī)格顆粒物的過程

。

2.0.11鎳電解

nickelelectrolysis

以硫化鎳或粗鎳金屬為陽極金屬鹽水溶液為電解液在電化

，，

學(xué)作用下陽極溶解陰極析出金屬鎳的過程

，。

2.0.12鎳電積

nickelelectro-winning

采用不溶陽極在電化學(xué)作用下使電解液中的鎳離子沉積在

，

陰極上獲得金屬鎳的過程

。

2.0.13陽極泥熱濾

anodeslagfiltering專用

將鎳電解過程產(chǎn)出的富含元素硫的陽極泥通過加熱熔化和過

濾分離部分元素硫使貴金屬富集并副產(chǎn)硫磺的過程

，，。

2.0.14加壓浸出

pressureleaching

在壓力高于溫度高于水的沸點下進行的浸出過程

0.1MPa、，

需要時可通入空氣或氧氣

。

2.0.15高鎳锍硫酸選擇性浸出

highnickelmattesulfuric

acidselectionleaching

采用常壓和加壓浸出相結(jié)合的方法進行分段浸出高鎳锍中

，

的鎳鈷被浸出進入溶液銅根據(jù)工藝需要選擇性浸出或抑制在浸

、，

出渣中鐵和貴金屬等進入浸出渣的過程

，人人文庫。

2.0.16氧化鎳礦焙燒預(yù)還原

nickeloxideorepre-reduction

在還原氣氛下加熱氧化鎳礦使礦石中的物理水徹底蒸發(fā)結(jié)

，、

晶水除至以下并還原氧化鎳礦中部分鐵和鎳的氧化物轉(zhuǎn)變

1%，

為低價金屬氧化物或金屬產(chǎn)出焙砂的過程

，。

2.0.17氧化鎳礦電爐還原熔煉

nickeloxideoreelectricfur-

nacereductionsmelting

·3·

氧化鎳礦在電爐中高溫還原氣氛條件下鎳的氧化物和部分

、，

鐵的氧化物被還原轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘俨⑷刍譃殒囪F和渣兩相熔體的

，

熔煉方法

。

2.0.18鎳鐵精煉

ferro-nickelrefining

熔融鎳鐵通過控制適當(dāng)?shù)墓に嚄l件并加入熔劑脫除鎳鐵中

，

部分硫磷硅碳雜質(zhì)元素得到精煉鎳鐵的過程

、、、。

2.0.19鎳鐵?；?/p>

ferro-nickelgranulation

熔融鎳鐵通過物理方法形成固體顆粒的過程

。

2.0.20中和除鐵鋁

ironandaluminumremovalbyneutralization

以化學(xué)沉淀法將溶液中的鐵鋁生成沉淀物從溶液中除去

、，

鐵鋁等雜質(zhì)的方法中和劑一般為石灰石石灰氧化鎂碳酸鈉

、，、、、、

氫氧化鈉等

。

2.0.21氫氧化鎳鈷沉淀

nickelandcobalth專用ydroxideprecipitation

以化學(xué)沉淀法將溶液中的鎳鈷生成氫氧化鎳鈷沉淀物從溶

、，

液中回收鎳鈷等有價金屬的方法中和劑一般為氫氧化鈉氧化

、，、

鎂石灰

、。

2.0.22溶劑萃取

solventextraction

利用水溶液中某些組分在有機溶劑中分配比的不同選擇性

，

地進行分離或富集的方法

。

2.0.23電解鎳

electrolyticnickel

鎳電解或鎳電積過程中產(chǎn)出的符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)電解鎳

《》

或與下游用戶協(xié)定要求的產(chǎn)品

GB/T6516。

2.0.24鎳鐵

人人文庫ferro-nickel

氧化鎳礦火法冶煉產(chǎn)出的符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)鎳鐵

《》GB/T

或與下游用戶協(xié)定要求的產(chǎn)品

25049。

2.0.25氫氧化鎳鈷

nickelandcobalthydroxide

濕法冶煉過程中產(chǎn)出富含鎳鈷的氫氧化物產(chǎn)品

、。

2.0.26硫化鎳鈷

nickelandcobaltsulfide

濕法冶煉過程中產(chǎn)出富含鎳鈷的硫化物產(chǎn)品

、。

·4·

3原料輔助材料燃料及熔劑

、、

3.1原料

3.1.1硫化銅鎳精礦應(yīng)符合下列規(guī)定

：

1精礦質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)重金屬精礦產(chǎn)品中有害元

《

素的限量規(guī)范和有色金屬礦產(chǎn)品的天然放射性限值

》GB20424《》

的有關(guān)規(guī)定

GB20664；

2精礦中鎳銅含量不宜低于鎳含量不宜低于

+5.5%，

2.0%；

3精礦水分含量不宜高于

14.0%。專用

3.1.2氧化鎳礦應(yīng)符合下列規(guī)定

：

1當(dāng)采用加壓酸浸工藝時鎳含量宜大于鎂含量宜

，1.0%，

小于

4.0%；

2當(dāng)采用常壓酸浸工藝時鎳含量宜大于

，1.3%；

3當(dāng)采用回轉(zhuǎn)窯電爐工藝時鎳含量宜大于硅鎂

-，1.5%，

比宜為

（SiO2/MgO）1.4～2.8。

3.1.3鎳锍氫氧化鎳鈷硫化鎳鈷等含鎳物料可作為鎳冶煉的

、、

原料

。

3.2輔助材料

人人文庫

3.2.1當(dāng)采用回轉(zhuǎn)窯電爐工藝冶煉氧化鎳礦時電爐宜采用自

-，

焙電極電極糊的理化指標(biāo)應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電極糊

，《》YB/T

的有關(guān)規(guī)定

5215。

3.2.2鎳鐵精煉采用的石灰粉和螢石粉的化學(xué)成分宜符合表

表的規(guī)定碳化鈣應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)碳化鈣

3.2.2-1、3.2.2-2，《

電石的有關(guān)規(guī)定

（）》GB10665。

·5·

表3.2.2-1石灰粉化學(xué)成分

化學(xué)成分粒度生燒過燒

項目（%）活性度

目

CaOSiO2SP（）（%）（%）

數(shù)值

≥88≤2≤0.03≤0.04＞300～100121.5

表3.2.2-2螢石粉化學(xué)成分

化學(xué)成分

項目（%）粒度

（mm）

CaF2SiO2SP

數(shù)值

≥90≤5≤0.05≤0.05≤0.149

3.2.3硫酸應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)硫酸的有關(guān)

《》GB/T534

規(guī)定

。

3.2.4鹽酸應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)用合成鹽酸或

《專用》GB320

高純鹽酸的有關(guān)規(guī)定

《》HG/T2778。

3.2.5氫氧化鈉燒堿應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)用氫氧化鈉

（）《》

或高純氫氧化鈉的有關(guān)規(guī)定

GB/T209《》GB/T11199。

3.2.6碳酸鈉純堿應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)碳酸鈉及其試驗

（）《

方法第部分工業(yè)碳酸鈉的有關(guān)規(guī)定

1：》GB210.1。

3.2.7亞硫酸鈉應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)無水亞硫酸鈉

《》HG/T

的有關(guān)規(guī)定

2967。

3.2.8焦亞硫酸鈉應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)焦亞硫酸鈉

《》HG/T

的有關(guān)規(guī)定

2826。

3.2.9液氯應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)人人文庫工業(yè)用液氯的有關(guān)

《》GB5138

規(guī)定

。

3.2.10溶劑萃取用稀釋劑號溶劑油應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)

260

油漆及清洗用溶劑油的有關(guān)規(guī)定

《》GB1922。

3.3燃料

3.3.1當(dāng)使用原煤作燃料時原煤灰分宜小于低發(fā)熱值宜

，16%，

·6·

大于

21MJ/kg。

3.3.2當(dāng)使用粉煤作燃料時粉煤的質(zhì)量指標(biāo)宜符合表的

，3.3.2

規(guī)定用作燃料的粉煤粒度宜滿足篩下物大于或等于

。0.074mm

水分含量小于的要求

85%、1%。

表3.3.2粉煤的質(zhì)量指標(biāo)

發(fā)熱值揮發(fā)分灰分含硫量

（MJ/kg）（%）（%）（%）

≥23＜30＜15＜1

3.3.3用作還原的煤質(zhì)量要求宜符合表的規(guī)定

，3.3.3。

表3.3.3還原煤的質(zhì)量指標(biāo)

固定碳揮發(fā)分灰分含硫量粒度備注

（%）（%）（%）（%）（mm）

硫化銅鎳礦冶煉

≥60＜20＜20＜15～25

氧化鎳礦冶煉

≥40＜40＜20＜15～25專用

3.3.4焦炭的理化指標(biāo)宜符合表的規(guī)定焦炭的成分宜

3.3.4-1，

符合表的規(guī)定

3.3.4-2。

表3.3.4-1焦炭理化指標(biāo)

低發(fā)熱值反應(yīng)性抗碎強度粒度

（MJ/kg）（CRI%）（M25%）（mm）

＞25≤35≥83.040～120

表3.3.4-2焦炭成分

揮發(fā)分灰分水分

成分（%）（%）（%）

（%）

＜1.80＜15.00＜6.00

3.3.5蘭炭應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)人人文庫蘭炭產(chǎn)品品種及等級劃分

《》GB

的有關(guān)規(guī)定

25212。

3.3.6當(dāng)采用柴油作燃料時低發(fā)熱值不宜低于

，40MJ/kg。

3.3.7當(dāng)采用重油作燃料時宜采用號重油或號重油

，100200，

低發(fā)熱值不宜低于

39MJ/kg。

3.3.8當(dāng)采用燃氣作為燃料時燃氣的低發(fā)熱值應(yīng)符合下列

，

規(guī)定

：

·7·

1天然氣的低發(fā)熱值不宜小于3

31.4MJ/m；

2液化石油氣的低發(fā)熱值不宜小于

46.0MJ/kg；

3發(fā)生爐冷煤氣的低發(fā)熱值不宜小于3

5.23MJ/m。

3.4熔劑

3.4.1鎳火法冶煉主要熔劑的化學(xué)成分宜符合表的規(guī)定