[發明專利]一種氧化鎳物料生產鎳鐵合金的方法

有效

• 申請號: 201410033751.3
• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN103740933A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 楊茂才;溫德昌;楊洪飚
• 申請（專利權）人: 溫德昌;楊茂才
• 主分類號: C22B5/10
• 分類號: C22B5/10;C22B5/18;B03C1/02
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 李宇彤

技術領域

?本發明屬于鋼鐵冶金領域，涉及一種由氧化鎳物料生產鎳鐵合金的方法。

背景技術

?含鎳紅土鎳礦品位低，且成份復雜，因缺少形成鎳锍所需的硫元素，不適宜直接用造锍熔煉的火法冶金工藝方法處理。

含鎳較高而含銅、鈷較低的紅土鎳礦，經干燥脫水，還原焙燒后，可用煉鐵高爐或礦熱電爐還原熔煉的方法生產鎳鐵，但需耗用大量昂貴的冶金焦炭或電能，生產成本高。能耗成本即占鎳鐵制造總成本的50%以上；而且全世界高品位的紅土鎳礦資源有限，難于大規模推廣和發展。

含鎳、鈷、銅品位都較高的紅土鎳礦適用濕法冶金工藝處理。其中鎂質紅土鎳礦用還原焙燒—氨浸法處理，鐵質紅土鎳礦宜用加壓酸浸工藝處理。已生產達半個多世紀的古巴鎳公司尼加羅法，處理平均含Ni?1.3%，Co?0.07%，MgO?8%，SiO₂?14%的紅土鎳礦，目前年產含Ni～90%的燒結氧化鎳16170t,鎳總實收率70.4%，鈷浸出鎳18%～20%。美國發展了的還原焙澆——氨浸法，簡稱USBM法，處理含Ni?1.2%，Co?0.2%的紅土鎳礦，氨浸出液用溶劑萃取技術分離鎳鈷，電積法生產電鎳和電鈷（或鈷精礦）；鎳鈷回收率分別為90%、85%。還原焙燒—氨浸法的優點是：能綜合回收鎳、鈷、銅，碳銨溶劑易回收、可復用，在常壓條件下浸出，設備簡單；缺點是能耗高，總能耗是冶煉硫化鎳的1～3倍，而且設備容積和廠區占地面積大。古巴毛阿灣鎳廠是世界唯一采用高溫、高壓硫酸浸出——硫化氫沉淀工藝處理鐵質低鎂紅土鎳礦，產出鎳鈷銅混合精礦的工廠。鎳原料成份（%）：Ni?1.35，Co?0.146，Cu?0.02，Fe?47.8（Fe₂O₃?68%）,MgO?1.7。工藝參數為：浸出作業：243℃，3.6MPa,礦漿濃度45%～33%，礦石粒度????????????????????????????????????????????????20目，H₂SO₄用量=干礦質量的22.5%；沉淀工序：118～121℃，P_總=1MPa，P_H2S=0.8?MPa，總反應時間：17min?；旌暇V品位（%）：Ni?55.1??Co?5.9，?Cu1.0，Fe?0.3；?S?35.5；金屬回收率（%）：Ni?95，Co?93.1，Cu～99。紅土鎳礦濕法冶金技術在加壓酸浸方面取得了較大發展，避免了在常壓條件下浸出時，礦石中的大量鐵容易進入鎳、鈷浸出液的問題；而且鐵質紅土礦氧化鎂含量低，耗酸量較小；但酸浸工藝復雜，設備結構和材質要求高，而且不適宜用于處理鎂質紅土鎳礦。

隨著不銹鋼生產的快速發展對鎳鐵原料的需求日益增加，紅土鎳礦的開發利用和二次鎳資源的再回收已引起世界各國的重視，在上世紀五十年代國外用回轉窯直接還原焙燒處理氧化鎳礦生產鎳鐵煅塊的基礎上，國內采用回轉窯還原——重磁選聯含流程，處理紅土鎳礦生產鎳鐵合金粉的工藝設備研究和試生產已取得較大進展，現正處于工藝、設備調試改進、完善提高階段。聯合流程工藝結構較合理，可用普通燃煤取代冶金焦炭作燃料，有利于節能、減排，保護環境；不足之處主要是受鎳鐵加工成本的制約，仍然難以直接處理鎳品位低于1%的紅土鎳礦貧礦石。

據不完全統計，目前全世界每年耗用的工業催化劑超過120萬t，銷售總數達150億美元以上。其中約三分之一為石油煉制鎳系催化劑，主要成份為NiO-M₀O₃-Al₂O₃或NiO-M₀0₃-Al₂0₃-SiO₂。若按70%廢催化劑需進行回收測算，可回收的金屬量分別為鎳約1萬t，鉬4.8萬t，三氧化二鋁26～30萬t，另有少量金屬鈷和釩。