一种采用低贫品位红土镍矿生产高镍铁的方法技术

本发明专利技术公开了一种采用低贫品位红土镍矿生产高镍铁的方法，包括如下步骤：预处理步骤：将所述低贫品位红土镍矿经过干燥处理、破碎处理，得到破碎后的红土镍矿；第一次混料步骤：将所述破碎后的红土镍矿与还原剂、熔剂进行第一次混料处理，得到第一混合物料；焙烧还原步骤：将所述第一混合物料在回转窑中进行焙烧还原处理，得到焙烧砂；第二次混料步骤：将所述焙烧砂和燃料进行第二次混料处理，得到第二混合物料；熔炼步骤：将所述第二混合物料在侧吹炉中进行熔炼处理，获得镍铁产物和炉渣。本发明专利技术的冶炼方法可以明显降低吨高镍铁的成本；本发明专利技术得到的最终产品为铸铁块，符合不锈钢冶炼的入炉镍铁成分要求，适用于不锈钢的冶炼原料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金工艺
，涉及一种冶炼高镍铁的方法，特别地，涉及一种采 用低贫品位红土镍矿生产高镍铁的方法，特别适用于电力贫乏的地区。
技术介绍
随着高品位、易开采的硫化镍矿日益枯竭和国内不锈钢产业的快速发展，低贫品 位红土镍矿的利用受到越来越多的关注。红土镍矿处理工艺主要分为湿法冶炼工艺和火法 冶炼工艺，但世界范围内比较成熟的利用红土镍矿冶炼镍铁的工艺方法仍旧以火法冶炼为 主。其中火法冶炼中利用较广泛的是RKEF(主要工艺是回转窑焙烧一电炉熔炼）法和高炉 法。但是，利用RKEF法冶炼低品位红土镍矿，耗电量大，电炉操作要求高，生产成本高；高炉 法流程长，产量低，需要消耗二次能源焦炭，不经济。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种采用低贫品位红土镍矿生产高 镍铁的方法，该方法可以有效解决回转窑结圈问题，用煤能代替电，侧吹炉的高温烟气直接 可进入回转窑或者余热蒸汽发电系统，从而节约能源，有效降低能耗，提高镍铁的产能，降 低成本。 为了实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案： -种采用低贫品位红土镍矿生产高镍铁的方法，包括如下步骤： 预处理步骤：将所述低贫品位红土镍矿经过干燥处理、破碎处理，得到破碎后的红 土镍矿； 第一次混料步骤：将所述破碎后的红土镍矿与还原剂、熔剂进行第一次混料处理， 得到第一混合物料； 焙烧还原步骤：将所述第一混合物料在回转窑中进行焙烧还原处理，得到焙烧 砂； 第二次混料步骤：将所述焙烧砂和燃料进行第二次混料处理，得到第二混合物 料； 熔炼步骤：将所述第二混合物料在侧吹炉中进行熔炼处理，获得镍铁产物和炉渣。 优选地，在上述采用低贫品位红土镍矿生产高镍铁的方法中，所述低贫品位红土 镍矿的镍含量为1. 5~2. 3wt%，TFe含量为14~25wt%;优选地，TFe与Ni的质量比彡10。 优选地，在上述采用低贫品位红土镍矿生产高镍铁的方法中，所述第一次混料步 骤中，在所述第一混合物料中，所述还原剂与所述红土镍矿的质量百分比为5%~9%，所 述熔剂与所述红土镍矿的质量百分比为2%~5% ;所述还原剂为无烟煤；所述熔剂为石灰 或白云石。 优选地，在上述采用低贫品位红土镍矿生产高镍铁的方法中，所述焙烧还原步骤 中，在所述焙烧还原处理中，温度为1150°C~1250°C，时间为40-60min;优选地，所述回转 窑焙烧的窑头出料温度为950-1050°C。 优选地，在上述采用低贫品位红土镍矿生产高镍铁的方法中，所述焙烧还原步骤 中，在所述焙烧还原处理中，所述焙烧砂的渣型（MgO+CaO)/Si02S0.40~0. 70。 优选地，在上述采用低贫品位红土镍矿生产高镍铁的方法中，所述第二次混料步 骤中，在所述第二混合物料中，所述燃料与所述焙烧砂的质量百分比为2%~3%。 优选地，在上述采用低贫品位红土镍矿生产高镍铁的方法中，所述燃料为焦丁或 块煤或焦丁和块煤混合物。 优选地，在上述采用低贫品位红土镍矿生产高镍铁的方法中，所述熔炼步骤中，在 所述熔炼处理中，所述侧吹炉的熔炼温度多1600°C，出渣温度为1530-1580°C，对应的出铁 温度控制在1480-1530°C，且所述出渣温度高于所述出铁温度40°C以上；优选地，所述出渣 温度高于所述出铁温度40°C-50°C。 优选地，在上述采用低贫品位红土镍矿生产高镍铁的方法中，所述熔炼步骤中，在 所述熔炼处理中，补充所述燃料并利用热空气侧吹搅动；优选地，所述熔炼步骤中，在所述 熔炼处理中，所述炉渣的成分包括：CaO:3. 5-6. 5wt%，MgO:18-30wt%，Si02 :45-65wt%， AL203 :2. 5-5. 5wt%，TFe:2. 5-4.Owt%，Ni彡 0. 20wt%。 优选地，在上述采用低贫品位红土镍矿生产高镍铁的方法中，所述第一次混料步 骤中，将所述第一混合物料压球，得到压球后的第一混合物料；所述焙烧还原步骤中，将所 述压球后的第一混合物料在回转窑中进行焙烧还原处理，得到焙烧砂。 本专利技术是将红土镍矿在回转窑内进行焙烧还原后的焙烧砂直接装入侧吹炉中进 行加热融化以及进一步还原，达到渣铁分离，生产出高镍铁。本专利技术生产出的高镍铁可装入 铁水罐中，用行车吊往浇铸成块、粒或者送往精炼工序；本专利技术的冶炼方法可以明显降低吨 高镍铁的成本；本专利技术得到的最终产品为铸铁块，符合不锈钢冶炼的入炉镍铁成分要求，适 用于不锈钢的冶炼原料；本专利技术得到的最终产品镍铁中的镍含量多10%，此冶炼工艺中回 收率TFe彡85%，Ni彡95%，金属综合回收率彡85%。【附图说明】 图1为本专利技术实施例的工艺流程示意简图； 图2为本专利技术实施例的工艺流程示意图。【具体实施方式】 下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术做进一步详细说明。 本专利技术实施例的工艺流程示意图如图1、图2所示。 本专利技术以下实施例中所使用的主要试验设备有：回转窑是规格为Φ3.6Χ72Π1的 常规倾斜式转动回转窑、熔池有效面积为S= 10. 5m2的侧吹炉。 ，包括如下步骤： 步骤一、预处理： 先将低贫品位红土镍矿经过湿矿筛分破碎、烘干窑中干燥、干矿破碎后，得到破碎 后的红土镍矿；该破碎后的红土镍矿中，粒度小于等于3mm的占总量的80%以上，含水量为 15-30%，优选为 20%。该低贫品位红土镍矿的镍含量为L5~2. 3wt%，TFe含量为14~22wt%，TFe与 Ni的质量比彡10。 步骤二、第一次混料： 将该破碎后的红土镍矿与还原剂和溶剂混合，该还原剂和溶剂的含水量为 15-30 %，优选为20 %，且该还原剂和溶剂中，粒度小于等于3mm的占总量的80 %以上，得到 第一混合物料。 本步骤中，也可以再将第一混合物料压球，得到压球后的第一混合物料，用于以下 的焙烧还原步骤，焙烧还原处理后，得到焙烧砂。 压球步骤为本专利技术的优选实施方式，压球可以有效的缓解窑内焙烧时物料的结圈 问题及减少除尘灰量，对增加窑体运行周期效果显著，提高产量，降低成本； 步骤三、焙烧还原： 将该第一混合物料在回转窑进行焙烧还原，得到焙烧砂。 在上述冶炼镍铁方法中，为了方便回转窑的操作，需要控制焙烧回转窑中的还原 剂量、焙烧温度、焙烧时间等。在焙烧回转窑步骤中，焙烧温度为ll〇〇°C~1250°C(例如 1100°C、1150°C、1200°C、1250°C);焙烧时间为 40 ~60min(例如 42min、46min、55min、 58min);还原剂的用量为红土镍矿重量的5%~9% (例如5.5%、6.0%、6.5%、7%、 8%);熔剂的用量为红土镍矿重量的2%~5% (例如2·2%、2·5%、2·8%、3·5%、4·6%、 4.9% );更优选地，焙烧回转窑的窑头出料温度为950-1050°C(例如950°C、980°C、 1000°C、1020°C、1050°C、1040°C)，目的是为了稳定操作，降低煤耗，节约成本。为了促进固 相反应，生成焙烧砂（低熔点化合物），利于金属的还原聚集，可控制渣型，在焙烧回转窑磁 化焙烧还原步骤中，回转窑焙烧后焙烧砂的渣型（Mg0+Ca0)/Si02优选控制在0. 40~0. 70 之间。 在焙烧回转窑还原步骤中，需要还原剂（碳）全本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用低贫品位红土镍矿生产高镍铁的方法，其特征在于：包括如下步骤：预处理步骤：将所述低贫品位红土镍矿经过干燥处理、破碎处理，得到破碎后的红土镍矿；第一次混料步骤：将所述破碎后的红土镍矿与还原剂、熔剂进行第一次混料处理，得到第一混合物料；焙烧还原步骤：将所述第一混合物料在回转窑中进行焙烧还原处理，得到焙烧砂；第二次混料步骤：将所述焙烧砂和燃料进行第二次混料处理，得到第二混合物料；熔炼步骤：将所述第二混合物料在侧吹炉中进行熔炼处理，获得镍铁产物和炉渣。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘料庭，杨国君，李兰兰，黄学忠，张秋艳，
申请(专利权)人：潘料庭，杨国君，
类型：发明
国别省市：广西;45