[發(fā)明專利]一種低品位紅土鎳礦的耦合式燒結(jié)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410130269.1
• 申請日: 2014-04-02
• 公開（公告）號: CN103882224A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂學(xué)偉;向花亮;白晨光;鄧小東;郭恩光;王濤;劉猛;劉毅
• 申請（專利權(quán)）人: 四川金廣實業(yè)（集團）股份有限公司;重慶大學(xué)
• 主分類號: C22B1/16
• 分類號: C22B1/16
• 代理公司: 重慶博凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50212
• 代理人: 李明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及冶金工程技術(shù)以及環(huán)保節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及低品位紅土鎳礦的耦合式燒結(jié)方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著全球不銹鋼市場需求旺盛，我國不銹鋼產(chǎn)量迅速增加。數(shù)據(jù)顯示，2011年，我國不銹鋼產(chǎn)量達到1260萬噸，占世界不銹鋼產(chǎn)量的39.2%。因此，不銹鋼冶煉的基礎(chǔ)原料鎳的消耗量也逐年增加，導(dǎo)致鎳資源價格的不斷上漲，進而制約了我國不銹鋼產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此對鎳資源利用的研究顯得尤為必要。目前可供人類開發(fā)的陸基鎳資源只有硫化鎳礦和紅土鎳礦兩種。紅土鎳礦冶煉工藝分為火法工藝和濕法工藝，火法工藝可以處理紅土鎳礦生產(chǎn)鎳鐵。目前世界上投產(chǎn)的火法冶煉紅土鎳礦生產(chǎn)鎳鐵工藝包括燒結(jié)礦—小高爐熔煉工藝、回轉(zhuǎn)窯—電爐法（RKEF）、豎爐—電爐工藝等，其中回轉(zhuǎn)窯—電爐法（RKEF）最為常用，其主要產(chǎn)品為鎳鐵或者鎳锍。

在國內(nèi)，低品位紅土鎳礦的處理工藝主要為高爐工藝。由于中國擁有大量高爐，結(jié)合近些年中國政府要求強制關(guān)閉小高爐在黑色冶金中的使用，這些小高爐的擁有者可以直接將小高爐應(yīng)用于紅土礦的冶煉，低成本生產(chǎn)鎳鐵，經(jīng)濟效益較高以及中國焦炭存儲量大，在燃料方面有天然優(yōu)勢等因素；高爐冶煉低品位紅土鎳礦在國內(nèi)得到廣泛引用。高爐冶煉紅土鎳礦工藝流程必不可少燒結(jié)工藝，燒結(jié)工藝對于紅土礦的干燥，均勻成分，擴大生產(chǎn)規(guī)模，提高生產(chǎn)效率以及設(shè)備利用率等均有積極作用。但由于燒結(jié)礦易吸水，當(dāng)加水量少時，難以制粒，導(dǎo)致料層透氣性差、燒結(jié)效果差；當(dāng)加水量足夠時，制粒效果好，但是由于紅土礦本身含水量大導(dǎo)致生料含水過多，燒結(jié)過程中因水的脫除出現(xiàn)大量空洞，燒結(jié)礦效果差。目前，主要通過控制料層含水量，并提高配碳量，來改善低品位紅土鎳礦的燒結(jié)效果；但是這種方式改善效果不明顯，而且碳消耗量較大，能耗高。也有企業(yè)通過添加粘結(jié)劑來幫助制粒，改善低品位紅土鎳礦的燒結(jié)效果；但額外添加粘結(jié)劑不僅導(dǎo)致成本提高，而且添加的粘結(jié)劑會增加碳消耗量，能耗增高，并且導(dǎo)致后續(xù)不銹鋼冶煉工序的爐渣種類和排放量增加。這就使得不銹鋼生產(chǎn)企業(yè)面臨巨大的節(jié)能減排壓力。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明的目的在于提供一種低品位紅土鎳礦的耦合式燒結(jié)方法，其采用球團與紅土鎳礦原礦混合燒結(jié)的方式，提升低品位紅土鎳礦燒結(jié)效果，減少耗炭量，降低能耗，以解決現(xiàn)有技術(shù)中紅土鎳礦燒結(jié)效果差、能耗高、不利于節(jié)能減排的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)手段：

一種低品位紅土鎳礦的耦合式燒結(jié)方法，包括如下步驟：

1）將紅土鎳礦放入豎爐中干燥后放入球磨機中球磨，使得球磨所得紅土礦粉中小于200目的顆粒高于70%；之后將紅土礦粉放入圓盤造球機中加水造球，使得所得球團含水量為18~20%；

2）將紅土鎳礦原礦、球團、返礦配料為100重量份的混合料，其中紅土礦30~50重量份、返礦20重量份、球團30~50重量份；另外，外配煤粉8~12重量份，保證外配碳量為紅土鎳礦原礦、球團、返礦總量的6.5~7.5%，外配石灰石2~3重量份，使得石灰石的量能夠?qū)⒒旌狭现屑t土鎳礦的堿度調(diào)整為1.5~1.9，再外配水量18~20重量份，進行混合制粒，得到混合料球；所述返礦，是此前紅土鎳礦燒結(jié)所得到的燒結(jié)礦進行篩分后，將粒徑小于5mm的燒結(jié)礦作為返礦；

3）在燒結(jié)機臺車上鋪設(shè)厚度為20~30mm的鋪底料；所述鋪底料，是此前紅土鎳礦燒結(jié)所得到的燒結(jié)礦進行篩分后，將粒徑為16~25mm之間的燒結(jié)礦作為鋪底料；?

4）采用布料器將所述混合料球均勻布設(shè)在燒結(jié)機臺車上的鋪底料上，在點火溫度為1150℃~1250℃、點火時間1.5~2分鐘、抽風(fēng)壓強為負壓10~13kPa的條件下進行燒結(jié)，得到燒結(jié)礦；?

5）將前一步得到的燒結(jié)礦冷卻后進行破碎，使得破碎后燒結(jié)礦粒徑小于或等于40mm，再利用振動篩進行篩分，將粒徑小于5mm的燒結(jié)礦作為此后紅土礦燒結(jié)的返礦，取一部分粒徑為10~25mm之間的燒結(jié)礦作為此后紅土礦燒結(jié)的鋪底料，其余的燒結(jié)礦作為燒結(jié)礦產(chǎn)品用于后續(xù)的不銹鋼生產(chǎn)加工流程。

作為一種優(yōu)化方案，所述步驟1中，將紅土礦粉放入圓盤造球機中造球所得的球團直徑為3~5mm。

作為一種優(yōu)化方案，所述步驟2中，組成100重量份混合料的比例優(yōu)選為紅土礦40重量份、返礦20重量份、球團40重量份；另外，外配煤粉9.72重量份，保證外配碳量為紅土鎳礦原礦、球團、返礦總量的7%，外配石灰石2.5重量份，再外配水量20重量份。