[發明專利]鉬鎳礦直接還原熔煉制取鉬鎳合金的方法

有效

• 申請號: 201210069686.0
• 申請日: 2012-03-15
• 公開（公告）號: CN102586636A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 霍廣生;繆加坦;朱和平
• 申請（專利權）人: 中南大學;繆加坦;朱和平
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22C19/03;C22C27/04
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 顏勇

技術領域

本發明涉及一種鉬鎳礦直接還原熔煉鉬鎳合金的方法，屬于礦物提取冶金技術領域。

背景技術

在我國的湘、鄂、川、黔、桂、渝、陜、甘、新等省市蘊藏有大量的石煤礦，這種石煤礦中常伴生有釩、鉬、鎳等有色金屬。因成礦條件及地區位置不同，石煤中伴生的有價元素也不盡相同，有些地區的石煤伴生的元素以釩為主，而有些地區的石煤伴生元素又以鉬為主，通常含有鉬的石煤也同時伴生有鎳，屬鉬鎳共生礦，通常被稱為鎳鉬礦或鉬鎳礦。其伴生元素還有鉆、釩、鋅等，以及貴金屬金、銀和鉑族元素，同時一般還含有10％-15％的炭、20％-30％的硫，是一種多金屬硫化礦物。利用鉬鎳礦煉制粗鉬鎳合金是富集鉬鎳礦中的有價成份的有效方法，再通過從粗鉬鎳合金回收鉬鎳礦中的有價成份，是提高鉬鎳礦的綜合利用率的有效途徑。

目前，在我國的湖南、貴州鉬鎳礦床的主要產地，利用鉬鎳礦煉制粗鉬鎳合金，其方法是將鉬鎳礦破碎至1～10mm進行焙燒脫硫，將鉬鎳礦中的金屬硫化物轉變為易于被還原的金屬氧化物，得燒結料。然后以生石灰作為造渣劑、無煙煤作為炭質還原劑，將燒結料和生石灰、炭質還劑按一定的比例混合后制塊，在630KVA電爐內進行還原熔煉。該法存在的問題是：

1、入爐熔煉的鉬鎳礦是經過氧化焙燒后的燒結料，氧化焙燒的目的在于脫硫，使鉬鎳礦中的金屬硫化物轉變為氧化物，而在下一階段被還原成金屬，為間接熔煉法。鉬鎳礦為含有炭的硫化礦物，在焙燒過程中，會釋放出大量含SO₂和CO₂氣體，對大氣環境的污染極其嚴重。

2、鉬鎳礦經過氧化焙燒，原料中的炭被燒掉，在熔煉燒結料時，必須重新配入炭質還原劑，不僅增加作業成本，而且降低了鉬鎳礦的綜合利用率。

3、鉬鎳礦為含有炭的硫化礦物，氧化焙燒的熱效應很大，炭和硫的燃燒都會釋放出大量的熱，采用平地堆燒的方法，焙燒溫度根本無法控制，會造成鉬的揮發損失，這種焙燒的方法鉬的揮發損失高達4～5％。

6、所得粗鉬鎳合金的品質差，有害元素磷和硫的含量高。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種工藝方法簡單合理、操作方便、制備的鉬鎳合金硫、磷含量低、環境友好、生產成本低的鉬鎳礦直接還原熔煉鉬鎳合金的方法。

本發明一種鉬鎳礦直接還原熔煉粗鉬鎳合金的方法，包括下述步驟：

第一步：磨礦、造球

將鉬鎳礦磨細至平均粒度小于等于0.18mm的鉬鎳礦粉，向所述鉬鎳礦粉中添加平均粒度小于等于0.18mm的造渣劑及平均粒度小于等于0.18mm還原劑得到爐料，將爐料混合均勻后造球，得球團礦；爐料混合時，混合精度相對偏差變異系數CV＜1.5％；

第二步：熔煉

將第一步所得球團礦置于熔煉爐，加熱至熔煉溫度1600～1800℃，保溫20-60分鐘，分別收集液態合金、爐渣、煙塵和爐氣；所述液態合金即為粗鉬鎳合金。

本發明一種鉬鎳礦直接還原熔煉粗鉬鎳合金的方法中，第一步造球前，向爐料中添加助熔劑，所述助熔劑為含CaF₂＞85％的螢石，其添加量為爐料重量的0～3％，平均粒度小于等于0.18mm。

本發明一種鉬鎳礦直接還原熔煉粗鉬鎳合金的方法中，所述造渣劑由CaO與Na₂CO₃組成，其中：CaO∶Na₂CO₃＝(0～1)∶3。

本發明一種鉬鎳礦直接還原熔煉粗鉬鎳合金的方法中，所述造渣劑的添加量根據實測的鉬鎳礦粉中SiO₂、CaO及S的含量，按質量比(CaO+Na₂CO₃)/(SiO₂+S)＝0.9-1.1添加。

本發明一種鉬鎳礦直接還原熔煉粗鉬鎳合金的方法中，所述還原劑選自焦炭、煤炭中的一種，其添加量根據實測的鉬鎳礦粉中C的含量與添加的還原劑質量之和滿足鉬鎳礦粉中總炭含量≥11％。

本發明一種鉬鎳礦直接還原熔煉粗鉬鎳合金的方法中，所述造球采用高壓對輥壓球機壓制成型、球團尺寸20～40mm，成型壓力17～20Mpa，經干燥后的球團水份≤1.5％。

本發明一種鉬鎳礦直接還原熔煉粗鉬鎳合金的方法中，所述粗鉬鎳合金的產率為鉬鎳礦重量的16～20％，鉬、鎳的直收率分別大于96％、94％。

本發明一種鉬鎳礦直接還原熔煉粗鉬鎳合金的方法中，所述爐渣的產率以鉬鎳礦計為70～80％，爐渣固硫率＞96％；爐渣中含鉬≤0.2％，含鎳≤0.30％。