[發明專利]一種紅土鎳礦生產鎳鐵合金的方法

無效

• 申請號: 201010501844.6
• 申請日: 2010-10-11
• 公開（公告）號: CN101967570A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: 司全;張建良;林重春
• 申請（專利權）人: 大同市和合新能源科技有限責任公司;北京科技大學
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22B1/14;C22B5/10
• 代理公司: 北京東方匯眾知識產權代理事務所(普通合伙) 11296
• 代理人: 劉淑芬

技術領域

本發明涉及一種鎳鐵合金生產方法。以紅土鎳礦配以還原劑(煤粉、焦粉、半焦)、粘結劑和熔劑(石灰石、螢石)冷壓成塊磚生產鎳鐵合金。

背景技術

鎳是重要的戰略資源，同時也是不銹鋼生產的原料。隨著不銹鋼的應用越來越廣，鎳的需求也增長迅速。目前世界上約60％的鎳產量來源于硫化鎳礦，從硫化鎳礦中提取金屬鎳的工藝已面臨著資源日益枯竭的局面，在低碳經濟方面也將面臨著越來越大的壓力。因此，隨著鎳鐵行業的發展和鎳鐵冶煉技術的成熟，人們逐漸將目光轉移到了豐富的紅土鎳礦研究利用上。目前，鎳鐵生產主要是紅土鎳礦經過電爐或高爐還原熔煉，得到含鎳鐵水。但由于資源的限制，大量低品位的紅土鎳礦很難得到利用，生產出的鎳鐵合金鎳品位太低，而且渣量特別大，能耗高，因而迫切需要開發出一種能夠處理不同品位紅土鎳礦的方法。

發明內容

本發明是一種紅土鎳礦生產鎳鐵合金的方法，具體涉及一種以紅土鎳礦為原料，以煤粉、焦粉或者半焦為還原劑，以石灰石或螢石為熔劑冷壓成磚，以隧道窯-熔分爐法生產鎳鐵的新方法，該方法能解決部分省份焦爐煤氣的利用問題，使資源得以綜合利用，走循環經濟之路。

本發明一種紅土鎳礦生產鎳鐵合金的方法的主要步驟是：選取紅土鎳礦為原料，其中鎳的質量占紅土鎳礦總質量的0.5％-3％，鐵的質量占紅土鎳礦總質量的10％-55％，將紅土鎳礦和還原劑、粘結劑，熔劑按照100∶10-50∶0-5∶2-20％配料混合，然后冷壓成磚，并將磚直接碼放在臺車上面；冷壓磚在隧道窯中經過預熱、還原、冷卻、破碎細磨、磁選得到鎳鐵精礦，精礦壓球，然后經過熔分爐高溫熔煉進行渣鐵分離，得到鎳鐵合金。

本發明所述的一種紅土鎳礦生產鎳鐵合金的方法，包括以下步驟：

(1)配料：選取的紅土鎳礦為原料，選取煤粉、焦粉或半焦作為還原劑，選取石灰石或螢石為熔劑，膨潤土為粘結劑；所述紅土鎳礦、還原劑、粘結劑、熔劑按100∶10-50∶0-5∶2-20的比例混合；

(2)混料冷壓：首先將紅土鎳礦加入烘干機中進行烘干后進行破碎，再按上述比例加入還原劑、粘結劑、熔劑，加入混料機中，混勻之后將混合料冷壓成塊磚；

(3)還原：將上述制備好的塊磚碼放在臺車上，然后送入隧道窯內進行還原送入隧道窯內進行還原，還原溫度控制在1100-1300℃，還原時間12-32小時，得到金屬化塊磚；

(4)冷卻：出窯后的塊磚，在爐外冷卻器中冷卻或水冷到100℃以下；

(5)破碎細磨：冷卻后金屬化塊磚，進入破碎機破碎，利用球磨機磨細；

(6)濕法磁選分離：以1000-2800GS的磁場強度，對還原礦進行濕式磁選，得到鎳鐵精礦；

(7)高溫熔煉：將上述的得到的鎳鐵精礦加入粘結劑和熔劑混勻冷壓成球，再將球團送入熔分爐冶煉，溫度控制在1450℃-1550℃，冶煉時間為20-120min。

所述紅土鎳礦粉和所述還原劑粒度均小于3mm。

所述熔劑為石灰石，其CaO含量大于50％；或是所述熔劑是螢石，其CaF₂含量大于75％。

所述步驟(3)中，在臺車的底部覆蓋一層焦粉，厚度為20mm。

所述步驟(5)中，球團磨細至小于200目的球團顆粒占50％以上。

所述步驟(7)中，粘結劑用量為鎳鐵精礦質量的2-15％，熔劑用量為鎳鐵精礦質量的2-10％。

所述還原劑量適當超過理論計算量。

本發明的優點在于：具有生產工藝簡單、操作簡便、處理量大，由于在磁選過程中除去了大部分的脈石，熔分爐熔煉鎳鐵精礦大大降低了其負荷，節約了冶煉鎳鐵合金的能耗，成本低、鎳和鐵的回收率高。生產出的鎳鐵合金可直接作為冶煉不銹鋼的原料。本發明適于處理各種品位的紅土鎳礦，具有很好的經濟效益。

附圖說明

圖1為本發明以紅土鎳礦為原料，以煤粉、焦粉或者半焦為還原劑，冷壓成塊磚，以隧道窯-熔分爐聯合生產鎳鐵的工藝流程圖。

具體實施方式

實施例1

如圖1所示，本發明的工藝流程為：

選用的紅土礦成分為：鎳品位0.95％，鐵品位39.7％；選用煤粉作為還原劑，其成分為：固定碳80.17％，灰分12.34％，硫0.65％；選用的粘結劑為膨潤土；選用的熔劑為石灰石：其中CaO含量為50％左右。紅土礦、煤粉、粘結劑、熔劑按100∶40∶5∶5的比例混合。