[發(fā)明專利]一種利用棕櫚殼替代部分焦炭冶煉紅土鎳礦方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310053800.5
• 申請(qǐng)日: 2013-02-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103160630A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 念大路;由勇;由佳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 罕王實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): C21B11/02
• 分類號(hào): C21B11/02
• 代理公司: 北京華誼知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11207
• 代理人: 范光前

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于紅土鎳礦冶煉工藝領(lǐng)域，涉及一種利用棕櫚殼替代部分焦炭冶煉紅土鎳礦的方法。

背景技術(shù)

棕櫚殼是棕櫚油提煉后的廢棄物，長(zhǎng)期以來(lái)一直被遺棄。直至馬來(lái)西亞一水泥廠利用棕櫚殼作為生物燃料，與煤混合燃燒后產(chǎn)生熱能，使該水泥生產(chǎn)成本得到了一定的下降。時(shí)至今日棕櫚殼在其他行業(yè)也得到了廣泛應(yīng)用，它的特點(diǎn)是在燃燒時(shí)所產(chǎn)生的熱值比一般的生物燃料高，再加上其獨(dú)有的化學(xué)特性，可以減少溫室氣體和SO₂的排放，比其它燃料更環(huán)保。

棕櫚殼燃燒的熱值高達(dá)17640～19320KJ/Kg，水分低于15％，灰分小于3％，自然密度達(dá)到1.1g/cm3，能夠充分燃燒，適合于在高爐、富氧豎爐等爐型作為部分替代燃料使用。

當(dāng)前對(duì)于紅土鎳礦的火法冶煉工藝主要有高爐冶煉、回轉(zhuǎn)窯+電爐冶煉、富氧豎爐冶煉。

富氧豎爐冶煉是在含水29％～38％的紅土鎳礦中配入部分生石灰，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝螅囊欢ǖ乃?，使其混合料的含水量下降?8％～23％。將混合料直接成球后投入爐內(nèi)進(jìn)行冶煉。由于球團(tuán)礦中含有較多的水分，需要一定的熱量來(lái)蒸發(fā)，使得實(shí)際生產(chǎn)的焦比達(dá)到了3～4噸，加大了生產(chǎn)成本，使得爐料加熱速度減緩，降低了產(chǎn)能。

由于富氧豎爐與高爐均全部采用焦炭做燃料，一般所用的焦炭中含硫在0.5％～1.1％，其冶煉紅土鎳礦工藝所用的焦比均較大，燃燒所產(chǎn)生的大量溫室氣體與二氧化硫排放到空氣中，對(duì)空氣造成嚴(yán)重的污染。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是針對(duì)在采用富氧豎爐與高爐冶煉工藝過(guò)程中焦煤消耗量大，焦比高的情況，提供一種部分替代燃料，解決影響生產(chǎn)成本上升、環(huán)保污染大的問(wèn)題。

一種利用棕櫚殼替代部分焦炭冶煉紅土鎳礦方法，其特征在于以焦炭與棕櫚殼為燃料，燃料中焦炭與棕櫚殼的比例為1∶0.3～0.4，將棕櫚殼與焦炭攪拌均勻與石灰石、球團(tuán)礦混合，投入富氧節(jié)能豎爐進(jìn)行低溫冶煉，球團(tuán)礦、燃料與生石灰的比例為1∶0.2～0.28∶0.17～0.22；冶煉時(shí)間180min～300min，冶煉溫度1260℃～1380℃，得到含鎳大于13％粗鎳生鐵，整個(gè)冶煉過(guò)程爐內(nèi)均采用負(fù)壓操作，負(fù)壓值在9.5～9.0Mpa；加入豎爐進(jìn)行冶煉；

球團(tuán)礦強(qiáng)度為3kg～10kg/cm²，水分在20～25％之間，不經(jīng)燒結(jié)，直接入爐。

棕櫚殼的成分根據(jù)相關(guān)檢驗(yàn)報(bào)告顯示：揮發(fā)分：76.04％、固定碳：20.67％、水分：1.92％、灰分：1.28％、硫：0.08％、其他：0.01％。

由于棕櫚殼的發(fā)熱量比一般生物燃料均高，且含硫量是焦炭含硫量的十分之一左右。因此在紅土鎳礦冶煉工藝中，采用恰當(dāng)?shù)谋壤褂貌糠肿貦皻ぬ娲固浚?jié)省了焦炭的用量，既能快速生成熱量，也能保證反應(yīng)所需的穩(wěn)定溫度，降低了焦比和生產(chǎn)成本。實(shí)現(xiàn)廢棄物的綜合利用，減少了硫的排放量，是一個(gè)節(jié)能環(huán)保型冶煉工藝新方法。

棕櫚殼的發(fā)熱值大約是焦炭的51％～65％，按照焦炭與棕櫚殼的比例是1∶0.3～0.4的混合比為基準(zhǔn)。由于棕櫚殼的燃燒速度快比焦炭快，添加比例過(guò)高會(huì)使混合燃燒時(shí)間縮短，造成大量熱量流失，不利于穩(wěn)定爐溫。添加量過(guò)少，其一：達(dá)不到快速提升爐溫的作用，其二：降低成本效果不夠明顯。

在環(huán)保方面，由于棕櫚殼中的硫含量?jī)H為0.08％，煤的硫含量在0.5％～1.1％，而煤在焦化過(guò)程中幾乎所有的硫都保留了下來(lái)。采用焦炭與棕櫚殼按照1∶0.3～0.4混合后作為燃料，即能夠保證生產(chǎn)過(guò)程中快速提高爐溫，又穩(wěn)定提供還原反應(yīng)所需的熱量與溫度，這樣既節(jié)省生產(chǎn)成本，同時(shí)也能達(dá)到減少二氧化硫的排放量，其減少的二氧化硫是焦炭作燃料所產(chǎn)生二氧化硫的15％～20％，減少了對(duì)環(huán)境的污染。

經(jīng)過(guò)實(shí)際使用和檢測(cè)結(jié)果，以及相關(guān)部門(mén)對(duì)焦炭和棕櫚殼的檢驗(yàn)，焦炭的發(fā)熱值為29302～33907KJ/Kg，密度為500Kg/M3；棕櫚殼的發(fā)熱值為17640～19320KJ/Kg，自然密度為1100Kg/M³。根據(jù)富氧豎爐或者高爐生產(chǎn)一噸鎳鐵合金需要消耗焦炭3～4t左右，如焦炭與棕櫚殼按照1∶0.3～0.4的混合比例，每噸鎳鐵的焦炭消耗能夠降低0.45～0.8噸，折合成人民幣約495～880元。

綜上所述按照本發(fā)明，在紅土鎳礦冶煉過(guò)程中，采用棕櫚殼替代部分焦炭的方法，能夠緩解不斷上漲的燃料價(jià)格對(duì)成本的影響，下降幅度比較明顯，能夠大幅減少二氧化硫的排放量。因此本發(fā)明是一種節(jié)能環(huán)保型的新工藝方法。

具體實(shí)施方式