[發明專利]紅土鎳礦在兩段回轉窯中還原粒鎳鐵的方法

無效

• 申請號: 201310671358.2
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN103643034A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 毛耐文;趙明會;張永華
• 申請（專利權）人: 毛黎生
• 主分類號: C22B1/02
• 分類號: C22B1/02;C22C1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明屬于有色金屬冶金領域，特別涉及一種紅土鎳礦在兩段回轉窯中還原粒鎳鐵的方法。

背景技術：

隨著社會的發展，科技的進步，不銹鋼在世界上已得到廣泛應用，傳統的鎳金屬主要從硫化鎳礦中提取，但其資源已不能滿足社會的需要，迫使人們從占地球鎳資源約80％的紅土鎳礦中提取金屬鎳。

目前世界上紅土鎳礦中提取金屬鎳的工藝有三種。即：火法工藝、濕法工藝、火濕法結合工藝。其中火法工藝主要為鼓風爐和回轉窯-電爐熔煉。爐外還原冶煉鎳鐵工藝，不僅要求紅土鎳礦的品位要高，而且需要消耗大量的能源，對原料的硅鎂比例也有要求。濕法工藝，即硫酸加壓浸出法，雖然目前已實現工業化生產，但由于其采用高壓條件操作，對設備、規模、投資、操作控制及礦石品位、氧化鎂等有較高的要求，尤其在硫酸價格昂貴的今天，用酸浸法提取金屬鎳，不僅成本高，而且產生大量廢液，對環境造成嚴重污染。火濕法結合工藝，主要是原礦還原焙燒-氨浸工藝，處理低品位紅土鎳礦，但回收率低、成本高，已屬淘汰工藝。上述工藝設備不僅投資大、能耗多，而且其生產出的鎳鐵品位也較低。目前國內有部分地區利用高爐冶煉鎳鐵合金，同樣存在投資大、加工成本高的缺點，并且還嚴重地污染了環境。

在先申請(專利公開號：200710034750.0)的紅土鎳礦熔融還原制取鎳鐵合金工藝，首先將紅土鎳礦中的氧化鎳和赤鐵礦預還原轉化為金屬鎳和金屬鐵或四氧化三鐵，然后利用濕式磁選，使鎳鐵大幅度富集的同時，脈石及硫、磷等有害元素被脫除，最后將預還原得到的鎳鐵精礦進行熔融還原制備鎳鐵合金。其生產步驟為：預還原-磁選-熔融還原工藝生產，其工藝較復雜，加工成本較高，冶煉鎳鐵合金的能耗高，而且煉出的鎳品位不高，經濟效益較低，特別是紅土鎳礦入回轉窯還原前，粉狀物還得干燥粉磨，再壓球烘干，設備投資大。

在先申請(專利申請號：200610163831.6)的不同類型紅土鎳礦的還原一磨選處理方法，其生產步驟是：將紅土鎳礦破磨，加入炭質原料、復合添加劑混磨，用球蛋成型機制成球團，然后干燥，采用回轉窯還原焙燒后，進行粗破，然后進行濕法球磨后，采用搖床進行重選，重選獲得的鎳鐵精礦采用3000-5000高斯的磁選機進行選別，便得到高品位的鎳鐵混合精礦。這種方法選出的鎳鐵精礦中鎳品位雖然較高，但不是粒鎳鐵合金，其加工工藝較復雜，成本較高，不能直接進電爐冶煉不銹鋼。紅土鎳礦還原仍然需要干燥，粉磨到120目占90％，再造球烘干，設備投資仍然很大。

上述發明都有著不同的創造發明特點，但是紅土鎳礦入回轉窯前，加工工藝復雜，需先破碎、混磨、制球團，經干燥處理后才送入回轉窯中還原，其設備較復雜，生產成本較高，尤其是制壓成的球團，在窯內不斷的翻滾跌落摩擦形成的礦粉和煤灰在受到爐氣的氧化作用下，使部分還原的紅土鎳礦粉生成FeO與煤灰中的SiO₂形成低熔點的硅酸鐵，產生高粘度液相粘窯、形成窯皮長厚結圈，影響正常生產。另外，上述發明中使用的納鹽添加劑，在回轉窯還原條件下易被還原呈蒸氣逸出料層，到低溫區冷凝沉積，與窯襯形成低熔點硅酸鹽粘窯、形成窯皮長厚結圈。再則上述發明，紅土鎳礦在回轉窯中還原焙燒，經粉磨、磁選出的是鎳鐵精礦粉而不是粒鎳鐵合金，不能直接進入電爐冶煉不銹鋼，還需要經過熔爐熔分才能冶煉成鎳鐵合金。

在先申請(專利申請號200810183408.1)的一種紅土鎳礦在回轉窯中直接還原粒鎳鐵的方法，按以下步驟完成：首先在含吸附水的紅土鎳礦中加入干燥劑，攪拌混合均勻，使紅土鎳礦脫水干燥；然后把上述混合料破碎，加入還原劑和粒鎳鐵聚集劑，混合均勻；再將上述混合均勻的料直接送入回轉窯中進行還原焙燒；還原焙燒后料從爐內排出，經過水淬冷卻、破碎、球磨，然后用磁選機磁選，便可得到高品位的粒鎳鐵合金。這種生產方法雖然對回轉窯直接還原紅土礦生產粒鎳鐵的結圈有所改善，但由于操作不當和粒鎳鐵添加劑波動，紅土礦就會在同轉窯中產生過粘的液相，不可避免的在回轉窯還原帶與高溫液相帶的結合部粘窯結圈，不能從根本上解決用回轉窯還原紅土鎳礦生產粒鎳鐵的結圈難題。

發明內容：

本發明的目的是提供一種紅土鎳礦在兩段回轉窯中還原粒鎳鐵的方法，它彌補了目前在回轉窯中紅土鎳礦還原、冷卻、球磨、磁選鎳鐵精礦粉工藝上的缺陷，可得到含鎳品位高的鎳鐵合金顆粒，取代熔爐冶煉鎳鐵合金技術。

本發明是一種紅土鎳礦在兩段回轉窯中生產粒鎳鐵的方法，按以下步驟完成：