[發明專利]一種紅土鎳礦含碳球團深還原磁選鎳鐵方法

有效

• 申請號: 201110262799.8
• 申請日: 2011-09-07
• 公開（公告）號: CN102367512A
• 公開（公告）日: 2012-03-07
• 發明（設計）人: 王號德;田麗娜
• 申請（專利權）人: 王號德
• 主分類號: C22B1/00
• 分類號: C22B1/00;C22B1/02;C22B1/20;C22B23/00;C22B5/10;B03B7/00
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 鄭晉周

技術領域

本發明涉及一種鎳鐵合金的生產方法，特別是一種流程短操作簡單、能耗低、符合環保衛生條件，鎳鐵合金(不銹鋼原材料)的經濟價值高的好方法。

背景技術

隨著世界能源結構的調整和鋼鐵生產技術的不斷發展和完善，直接還原煉鐵技術作為新興的、開拓性的前沿技術之一，能更好地適應現代鋼鐵企業不斷向緊湊化、高效化、連續化、高潔凈化及對環境友好方向發展的趨勢，必將成為鋼鐵生產技術的主要發展方向。紅土鎳礦目前世界上投產的處理方法是火法熔煉和濕法處理工藝。火法熔煉又分為還原造锍熔煉——吹煉——高锍鎳精礦和還原鎳鐵熔煉；(這里又分為兩種即鎳鐵和精煉——電鎳)。火法熔煉生產鎳缺點是，首先是對紅土鎳礦鎂含量有較嚴格的要求，另外也不能處理粉礦，對入爐爐料也有嚴格的要求，能耗太大。且還原物中鎳的質量分數較小，經濟價值低。濕法分為選擇性還原焙燒——常壓氨浸和加壓酸浸兩種方法。濕法處理工藝的缺點是：鎳回收率低，經濟價值低，耗酸量太大，不適合泥土質較多的礦石，結垢腐蝕嚴重生產效率不高。采用濕法工藝，把紅土鎳礦中的鎳與鐵等元素分離，在煉不銹鋼過程中再將它們融合，造成能源和資源的浪費。生產中有大量的有毒有害廢物，零在露天，造成環境嚴重的污染。

發明內容

本發明目的是克服上述已有技術的不足，提供一種直接進行深還原焙燒-磁選、富采鎳鐵效果明顯的紅土鎳礦含碳球團深還原磁選鎳鐵方法。

從紅土鎳礦中鎳的賦存狀態分拆，可知鎳和鐵是以類質同象或微細包裹的形式存在，經碳熱還原鎳鐵形成共晶。紅土鎳礦是含鎳橄欖巖在熱帶或亞熱帶地區經過大規模的長期的風化淋濾變質而成的，是由鐵、鋁、硅等含水氧化物組成的疏松的粘土狀礦石，主要礦物為利蛇紋石、針鐵礦、赤鐵礦以及少量石英，由于鐵的氧化，礦石呈紅色，一般含有30％左右的水份。利用X射線衍射(XRD)研究了紅土鎳礦的物相組成。紅土鎳礦中的主要物相有高嶺石[AI₂Si₂O₆(OH)₄]、針鐵礦[FeO(OH)]、蛇紋石[Mg₃Si₂O₅(OH)₄]、赤鐵礦(Fe₂O₃)及暗鎳蛇紋石[(NiMg)₃Si₂O₅(OH)₄]，其中鐵主要以針鐵礦[FeO(OH)]和赤鐵礦(Fe₂O₃)形式存在，鎳主要以含鎂硅酸鹽的形式存在。

本發明方法是：

(1)磨礦：紅土鎳礦經鄂式破碎機和球磨機破碎磨洗、去除泥土后，粒級80％小于0.074mm(-200目)，脫水烘干至含水率為6％；

還原劑內配碳量按照C/O原子比計為1.3，配碳量多少，影響還原反應的氣氛，配碳量不足，還原不徹底，配碳量過多，不僅會給產物帶入更多的灰份，降低鎳鐵品位，還會增加硫影響質量，造成浪費。熔劑為CaO，添加量按照紅土鎳礦重量的5％-10％計；復合粘結劑添加量按照紅土鎳礦重量的1％計；復合粘結劑的成分及其按照重量百分比計的配比是：納基膨潤土50％，Na₂CO₃10％，Na₂SO₄10％，金屬鐵粉(Tfe含量92％以上)10％，海藻酸納20％。

將紅土鎳礦、還原劑、熔劑、復合粘結劑按比例混合后，進入潤磨機再潤磨6分鐘，得到成份均勻的混合料。礦料及配料在超細磨過程中通過塑性變形和生成缺陷的方式吸收部分機械能，達到高能尖穩的狀態從而增大其反應活性，另外研磨時間長，還原劑、熔劑、復合粘結劑可均勻分散到礦粉表面，因此制備的生球強度高，生球脫粉率低，達到磨礦的目的。

(2)造球：一定的粒度組成，適宜的水份及均勻的化學成份是生產優質球團的三項基本要求。潤磨前及時配加了各種所需的材料，經過潤磨混勻，得到成份均一的混合料，保證造球過程穩定，得到密度均勻和粒度適宜的生球，從而保證球團產品化學成分和物理性能均勻而穩定。