[發明專利]一種硅鎂鎳礦型紅土鎳礦的冶煉方法及其產品

有效

• 申請號: 201310449196.8
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN103526103A
• 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: C22C33/04
• 分類號: C22C33/04;C22C38/40;C21C7/10;C21C7/072;C22B3/44;C22B3/46
• 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，特別涉及一種硅鎂鎳礦型紅土鎳礦的冶煉方法及其產品。

背景技術

紅土鎳礦有兩種類型，一種是褐鐵礦型紅土鎳礦，具有鐵高、鎳低、硅、鎂也低，但鈷含量高，一般采用濕法工藝處理，而另一種是硅鎂鎳礦型紅土鎳礦，其硅、鎂含量高、而鐵、鈷含量低，但鎳含量高，通常采用火法工藝進行處理。但由于濕法處理通常在高壓下進行，這不僅耗能、而且對設備要求高，而對于濕法和火法結合的冶煉方法暫時未見報道。通過采用濕法和火法結合來調節鉻含量而獲得高鎳鉻含量的不銹鋼的也未見研究。

發明內容

發明目的：針對上述問題，本發明的目的是提供一種成本低、無污染、金屬回收率高的一種硅鎂鎳礦型紅土鎳礦的冶煉方法及其產品。

技術方案：為了解決上述技術問題，本發明提供一種硅鎂鎳礦型紅土鎳礦的冶煉方法，包括以下步驟：

1）將硅鎂鎳礦型紅土鎳礦破碎、磨細至1mm以下，然后采用機械研磨成-120目粒徑的硅鎂鎳礦漿；

2）將步驟1）硅鎂鎳礦漿中加入碳酸鈣中和去除鐵鋁，加入氫氧化鈉調節pH得到鎳沉淀，鎳沉淀再進行逆流洗滌即可得到含氫氧化鎳的合金產品；

3）將含氫氧化鎳的合金產品中加入鉻礦和助熔劑，在等離子爐中熔化成母液，熔化后母液的溫度為1210~1250℃，待母液完全熔化后加入焦炭進行冶煉，同時控制冶煉溫度為1210~1250℃，并同時加入添加劑進行初還原反應1~2h得到鎳鉻合金液體；

4）鎳鉻合金液體進入單嘴精煉爐中精煉，抽真空時間為4~6分鐘，真空度小于100pa，采用頂部吹氧氣底部吹氬氣進行精煉；

5）鋼錠澆注、鍛軋成坯料、坯料熱處理得到高鎳鉻不銹鋼產品。

所述步驟3）中的助熔劑為石灰石、白云石或硅石中的一種或幾種。

所述步驟3）中的添加劑為NCP-2或硫酸鈉中的一種或幾種。所述添加劑為NCP-2或硫酸鈉中的一種或幾種。添加劑為NCP-2添加劑購買于上海摩田化學有限公司。在本發明中NCP-2添加劑能夠改變紅土鎳礦的化學結構，降低鎳鐵晶粒表面張力，從而促進鎳鐵晶粒的聚集、長大，對后續的磁選分離有利，而且不會產生有毒害的氣體或固體物質。

上述的一種硅鎂鎳礦型紅土鎳礦的冶煉方法制備的高鎳鉻不銹鋼也是本發明保護的內容。鎳作為合金元素在不銹鋼中的作用，在于它使高鉻鋼的組織發生變化，從而使不銹鋼的耐腐蝕性能及工藝性能獲得某些改善。鉻在不銹鋼中的決定作用：決定不銹鋼性屬的元素只有一種，這就是鉻，每種不銹鋼都含有一定數量的鉻。鉻之所以成為決定不銹鋼性能的主要元素，根本的原因是向鋼中添加鉻作為合金元素以后，促使其內部的矛盾運動向有利于抵抗腐蝕破壞的方面發展。這種變化可以從以下方面得到說明：?①鉻使鐵基固溶體的電極電位提高?②鉻吸收鐵的電子使鐵鈍化。鈍化是由于陽極反應被阻止而引起金屬與合金耐腐蝕性能被提高的現象。構成金屬與合金鈍化的理論很多，主要有薄膜論、吸附論及電子排列論。

有益效果：本發明一種硅鎂鎳礦型紅土鎳礦的冶煉方法，將濕法和火法工藝結合，在常溫下研磨成漿液后加入碳酸鈣中和去除鐵鋁，加入氫氧化鈉沉淀鎳，后續加入鉻礦并采用單嘴精煉爐進行精煉高鎳鉻不銹鋼，不僅能提高鋼水品質，減少不合格鋼水的產生，尤其是成分不均勻、硫含量不合格等問題，而且在發明中使用了NCP-2添加劑和硫酸鈉可以富集鎳鉻元素，得到高品質的鎳鉻不銹鋼。本發明制備工藝簡單環保，易于大規模生產。

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?

一種硅鎂鎳礦型紅土鎳礦的冶煉方法，包括以下步驟：

1）將硅鎂鎳礦型紅土鎳礦破碎、磨細至1mm以下，然后采用機械研磨成-120目粒徑的硅鎂鎳礦漿；

2）將步驟1）硅鎂鎳礦漿中加入碳酸鈣中和去除鐵鋁，加入氫氧化鈉調節pH得到鎳沉淀，鎳沉淀再進行逆流洗滌即可得到含氫氧化鎳的合金產品。

3）將含氫氧化鎳的合金產品中加入鉻礦和石灰石和白云石，在等離子爐中熔化成母液，熔化后母液的溫度為1210℃，待母液完全熔化后加入焦炭進行冶煉，同時控制冶煉溫度為1210℃，并同時加入NCP-2進行初還原反應2h得到鎳鉻合金液體；

4）鎳鉻合金液體進入單嘴精煉爐中精煉，抽真空時間為4分鐘，真空度小于100pa，采用頂部吹氧氣底部吹氬氣進行精煉；