[發明專利]一種用于紅土鎳礦直接還原的添加劑及其應用

在審

• 申請號: 201310447744.3
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN103526026A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 宗義正
• 申請（專利權）人: 泰州永興合金材料科技有限公司
• 主分類號: C22B5/10
• 分類號: C22B5/10;C22B1/14
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

技術領域

本發明屬于冶金及材料科學技術領域，特別涉及一種用于紅土鎳礦直接還原的添加劑及其應用。

背景技術

鎳主要用于生產不銹鋼，目前使用的不銹鋼約有70%是奧氏體不銹鋼。由于紅土鎳礦鎳品位低，且鎳不以獨立礦物，而以類質同像形式存在，因而用物理選礦方法難以得到富集。紅土鎳礦工業應用的處理工藝主要有濕法和火法兩種。紅土鎳礦的主要化學成分包括Ni、Co、Cr₂O₃、Fe、MgO、SiO₂、Al₂O₃、Mn?、S?、P等。為了能直接還原紅土鎳礦而富集鎳元素，相繼有很多的添加劑被研發出來，但是都存在著成本高、污染環境、腐蝕設備、傷害人體健康等等問題。

發明內容

發明目的：針對上述問題，本發明第一個要解決的技術問題是提供一種用于紅土鎳礦直接還原的添加劑，不僅成本低、組分簡單環保并且還原效率高、實現了高品位的鎳鐵合金粉的添加劑。

本發明第二個要解決的技術問題是提供了上述的添加劑用來制備鎳鐵合金粉的方法。

技術方案：為了解決上述技術問題，本發明提供一種用于紅土鎳礦直接還原的添加劑，主要由NCS添加劑、硫酸鈉、碳酸鈣、磷酸鈉、蘇打粉、硼砂組成，所述NCS添加劑、硫酸鈉、碳酸鈣、磷酸鈉、蘇打粉、硼砂分別按紅土鎳礦質量的15~25%、5~10%、2~10%、1~5%、2~5%配制而成。

優選地，所述NCS添加劑、硫酸鈉、碳酸鈣、磷酸鈉、蘇打粉、硼砂分別按紅土鎳礦質量的20~25%、7~10%、6~10%、3~5%、3~5%配制而成。

更為優選地，所述NCS添加劑、硫酸鈉、碳酸鈣、磷酸鈉、蘇打粉、硼砂分別按紅土鎳礦質量的20%、7%、6%、3%、3%配制而成。

其中，上述的添加劑用來制備鎳鐵合金粉的方法，包括以下步驟：

1）先將紅土鎳礦進行預先破碎、磨礦，將上述添加劑直接加入其中，混勻、造塊；2）加入煙煤作為還原劑，在1200~1246℃進行還原95~100min得到還原產品；

3）將還原產品冷卻至室溫，冷卻后的還原產品經過破碎、磨礦至-0.082mm占80%~85%的粉末；

4）將上述粉末在磁場強度為1200~1800Gs下磁選，得到的產物即為鎳鐵合金粉。

其中，NCS?是一種新型復合粘性土固化材料的簡稱，由石灰、水泥與合成的“SCA”添加劑改性而成。添加劑NCS的加入紅土鎳礦中除具有石灰對其的改性作用外，還使紅土鎳礦和?NCS?兩者發生一系列物理、化學及物理化學變化。

有益效果：本發明的NCS?與紅土鎳礦中的水接觸釋出較多的?Ca、Al?高價陽離子與粘粒的負電荷中和，使擴散層減薄，增加鎳鐵的富集效果。在還原過程中通過與紅土鎳礦發生反應，對其結構進行破壞，得到高富集的鎳鐵元素。該添加劑與其他添加劑相比，不僅成本低、環保、而且不會腐蝕設備，具有很強的市場推廣前景。

具體實施方式

根據下述實施例，可以更好地理解本發明。然而，本領域的技術人員容易理解，實施例所描述的具體的物料配比僅用于說明本發明，而不應當也不會限制權利要求書中所詳細描述的本發明。

實施例1?

選用含鎳1.5%、TFe35%，含水率為15.35%的紅土鎳礦，先將其烘干后再破碎，破碎、磨礦，按紅土鎳礦質量的20%、7%、6%、3%、3%分別加入NCS添加劑、硫酸鈉、碳酸鈣、磷酸鈉、蘇打粉、硼砂，混勻、造塊；加入寧夏煙煤作為還原劑，在1246℃進行還原95min得到還原產品；將還原產品冷卻至室溫，冷卻后的還原產品經過破碎、磨礦至-0.082mm占80%的粉末；將上述粉末在磁場強度為1200Gs下磁選，得到的產物即為鎳鐵合金粉。得到的鎳鐵合金粉中鎳品位為5.65%，鎳回收率88.5%，鐵品位為77.32%，鐵回收率為78.5%。

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實施例2