一种硅镁红土镍矿的冶炼方法技术

一种硅镁红土镍矿的冶炼方法，包括步骤：　ａ）将硅镁红土镍矿原矿与硫化剂混合后压块得到强度为４ＭＰａ～１２ＭＰａ的团块，所述硫化剂包括硫精矿和／或石膏粉；　ｂ）将１００重量份的炉料和２０～３０重量份的燃料投入鼓风炉熔炼后得到低冰镍、炉渣，所述燃料包括焦炭或者焦炭和无烟煤的混合物，所述炉料包括步骤ａ）制成的团块和熔剂；　所述熔剂为石灰石或生石灰，和／或石英石；　所述炉料中的ＳｉＯ↓［２］重量：Ｆｅ重量：ＣａＯ＋ＭｇＯ重量：Ｓ重量为２０～４０∶５～１５∶１５～３０∶１～１０。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及镍矿冶炼方法，具体涉及。
技术介绍
镍由于具有良好的机械强度、延展性和很高的化学稳定性而广泛用于不 锈钢、电镀、电池等领域。目前可供开发利用的镍资源有两类， 一类是氧化镍矿，也称红土镍矿，另一类是硫化镍矿。全球已探明的镍资源约1.6亿吨， 其中30%为硫化镍矿、70%为红土镍矿，镍产品约有60%来自于硫化矿。然 而世界可供近期开发的硫化镍资源，除了加拿大的沃伊斯湾(Voiseybay)镍 矿外，其余寥寥无几，并且硫化镍资源勘探周期和建设周期均较长，开发和 利用相对比较困难。而红土镍矿资源丰富，采矿成本低，冶炼工艺趋于成熟， 可生产氧化镍、碌u镍、镍铁等多种中间产品，而且矿源靠海，便于运输。因 此，开发利用红土镍矿具有重要的意义。' 红土镍矿是铁、镁、硅等含水氧化物组成的疏松粘土状矿石，由含镍的 岩石风化、浸淋、蚀变、富集而成。现已探明的红土镍矿资源多分布在南、 北回归线一带，如澳大利亚、巴布亚新几内亚、新喀里多尼亚、印度尼西亚、 菲律宾和古巴等地。红土镍矿可分为两种类型， 一种是褐铁矿型，位于矿床 的上部，铁高、镍低，硅镁较低，但钴含量较高，这种矿石宜采用湿法冶金 工艺处理，提取镍铁产生的炉渣用于铁的生产。另一种为硅镁镍矿，位于矿 床的下部，硅、镁含量较高，铁、钴含量较低，但镍含量较高，这种矿石宜 采用火法冶金工艺处理。红土矿的原矿中一般含有30%~45%的水，其中结 晶水占10°/。~15%，除水之外，上述两种类型的红土矿的干矿其主要成份可 见表l,本文中所提到的成分含量全部为重量比。表l红土镍矿两种矿型主要成分(％)<table>table see original document page 4</column></row><table>目前，硅镁红土镍矿的火法冶炼工艺有镍铁工艺和镍硫工艺两种工艺路线，主要熔炼设备有回转炉、电炉和鼓风炉。其中，镍硫工艺的主要产品是低冰镍，由于低冰镍可进一步制备镍含量为40%以上的高冰镍，该产品具有 较大的灵活性经焙烧脱硫后可直接还原熔炼生产不锈钢工业的通用镍，也 可以作为常压粉基法精炼镍的原料生产镍丸和镍粉，还可以直接铸成阳极板 送硫化镍电解精炼的工厂生产阴极镍。因此，镍硫工艺冶炼红土镍矿具有很 好的市场前景。采用镍硫工艺熔炼硅镁红土镍矿时，将硅镁红土镍矿与石克化剂混合熔炼， 分别得到低冰镍和炉渣、烟尘。镍硫工艺的主要工艺步骤为先将硅镁红土 镍矿依次经过干燥、焙烧去除其中的游离水和结晶水，然后将焙烧后的石圭4美 红土镍矿和添加剂、硫化剂一起加入电炉或鼓风炉进行熔炼得到低冰镍。由 于电炉成本高、而且耗费电能多，因此采用这种设备进行镍硫工艺冶炼红土 矿会增加企业的成本。由于鼓风炉投资少，使用成本低，适合中国国情，因此使用鼓风炉冶炼 红土矿成为我国许多企业的优选，在现有技术下，硅镁红土镍矿经过干燥、 焙烧去除游离水和结晶水后，需要进一步的筛分、破碎，然后和熔剂、硫化 剂作为炉料与焦炭一起投入鼓风炉进行熔炼。现有技术的主要问题是工艺复 杂，回收率低(最高达85%),渣中镍含量偏高(可高达0.5%以上)。因此，需要一种工艺简便、低成本、高回收率提取镍的硅镁红土镍矿的 冶炼方法。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于，提供一种工艺简便、低成本、高回收率提 取镍的硅镁红土镍矿的冶炼方法。为解决以上技术问题，本专利技术提供一种硅镁红土镍矿冶炼方法，包括步骤a)将硅镁红土镍矿原矿与硫化剂混合后压块得到强度为4MPa 12MPa 的团块，所述硫化剂包括硫精矿和/或石膏粉；b )将100重量份的炉料和20 ~ 30重量份的燃料投入鼓风炉熔炼后得到 低水镍、炉渣，所述燃料包括焦炭或者焦炭和无烟煤的混合物，所述炉料包 括步骤a)制成的团块和添加剂；所迷添加剂为石灰石或生石灰，和/或石英石；所述炉料中的Si02重量Fe重量CaO+MgO重量S重量为20 40: 5-15: 15~30: 1 ~ 10。按照本专利技术，使用鼓风炉作为熔炼低水镍的设备，这是因为鼓风炉熔炼 具有投资少、建设周期短、操作简单、易控制等优点，而且与电炉相比，成 本较低，对于鼓风炉，本专利技术并无特别的限制。本文中，所述的燃料用于为熔炼反应提供热源，可以为焦炭或者焦炭和 无烟煤的混合物。由于焦炭强度高，杂质少，透气性好，发热量大，因此选 用焦炭优选材料。但焦炭价格远远高于无烟煤，因此为了降低成本，可以将 一部分焦炭用无烟煤代替一起作为燃料。燃料中焦炭与无烟煤的重量比为 10: 1~5: 1,燃料中的无烟煤含量过高，则不利于熔炼反应。选用的焦炭的 固定炭含量至少为80%，优选的，焦炭的固定炭含量在85%以上。为了有利 于焦炭的充分燃烧，焦炭的粒度为40mm 160mm;优选的，焦炭的粒度 60mm 120mm,焦炭粒度过小，会降低鼓风炉内的透气性。为了保证鼓风 炉内的温度，需要供应适量的燃料。本专利技术中，燃料占炉料的重量百分比可 以为20% ~ 30%,优选的，燃料剂占炉料的重量百分比为22% ~ 27%。造锍和造渣反应的核心原理是使红土矿中的镍生成硫化物(锍)并使其 他成分生成和硫化物易分离的炉渣，由于锍和炉渣的比重不同，熔炼后分成 炉渣和锍两层，然后将锍和炉渣分离。锍的成分是主要以Ni3S2.FeS形式存 在的硫化物，炉渣的主要成份是以FeO.Si02、 CaO.Si02 、 MgO.Si02等形式 存在的硅酸盐氧化物以及其他微量金属元素的氧化物。炉渣中几种成分的含 量对于炉渣和锍的分离具有重要影响，例如，炉料中的氧化钙对于熔点、比 重和黏度都会有较大影响，其它氧化物如氧化铁、氧化镁、二氧化硅的含量 也决定了造锍和造渣反应能否顺利进行，以及4克和渣是否易分离，并决定最 终镍的回收率。因此需要选择合适的原料配比来进行熔炼反应以得到易分离 的炉渣和锍。因此本专利技术中，炉料中的Si02重量Fe重量CaO+MgO重量S重量 为20-40: 5~15: 15-30: 1 ~ 10;优选的，炉泮+中的Si02重量Fe重量 CaO+MgO重量S重量为20 35: 5 ~ 15: 15~30: 1 ~ 10;更优选的，炉 料中的Si02重量Fe重量CaO+MgO重量S重量为20-40'. 5 ~ 15: 15 ~30: 1~10;更优选的，炉料中的Si02重量Fe重量CaO+MgO重量S 重量为25 35: 8~15: 15~26: 1 — 10。冶炼硅镁红土矿时，由于硅镁红土镍矿中的Ca含量和S含量低，因此 需要另外加入含S的物质和含Ca的物质作为添加剂。另外，不同硅镁红土 镍矿中的成分差别也较大，有时Fe含量和Si02含量低，达不到上述原料配 比的要求，因此当Fe元素和Si02含量达不到以上要求时，还需要补充Fe元 素和SiCb。对以上元素进行补充时，为了优化配料工艺，可以根据硅镁红土照本专利技术，可以采用硫精矿作为硫化剂同时补充Fe和S,也可以采用石膏粉 作为硫化剂同时补充Ca和S,采用石灰石或者生石灰作为熔剂单独补充Ca, 釆用石英石作为熔剂单独补充Si02。优选的，根据原矿成分首先选择可以同 时补充两种元素的物质作为石克化剂，即首先选择石克精矿和/或石膏粉作为石克化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅镁红土镍矿的冶炼方法，包括步骤：　ａ）将硅镁红土镍矿原矿与硫化剂混合后压块得到强度为４ＭＰａ～１２ＭＰａ的团块，所述硫化剂包括硫精矿和／或石膏粉；　ｂ）将１００重量份的炉料和２０～３０重量份的燃料投入鼓风炉熔炼后得到低冰镍、炉渣，所述燃料包括焦炭或者焦炭和无烟煤的混合物，所述炉料包括步骤ａ）制成的团块和熔剂；　所述熔剂为石灰石或生石灰，和／或石英石；　所述炉料中的ＳｉＯ↓［２］重量：Ｆｅ重量：ＣａＯ＋ＭｇＯ重量：Ｓ重量为２０～４０∶５～１５∶１５～３０∶１～１０。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高占奎，李明，张本林，
申请(专利权)人：朝阳昊天有色金属有限公司，
类型：发明
国别省市：21