[發明專利]回轉窯直接還原紅土鎳礦生產鎳鐵的方法

在審

• 申請號: 201610152760.3
• 申請日: 2016-03-10
• 公開（公告）號: CN105603214A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 許杰臣;丁開文;王玉平
• 申請（專利權）人: 朝陽力寶重工機械有限公司
• 主分類號: C22B23/02
• 分類號: C22B23/02
• 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，特別涉及一種回轉窯直接還原紅土鎳礦生產鎳鐵的方 法。

背景技術

鎳合金是生產不銹鋼、特殊鋼、耐熱鋼、軍用鋼的主要原料之一。目前世界上紅土鎳 礦的冶煉方法有以下兩種：

1、高爐、鼓風爐冶煉鎳鐵工藝：早在1879年，在新喀里多尼亞采用鼓風爐(高爐) 處理紅土鎳礦，但由于能耗高、工藝不穩定、污染嚴重等原因，這項技術沒有得到推廣。 鼓風爐熔煉生產鎳鐵的優點是投資小、能耗較低，適合規模小、電力供應困難以及含鎳較 低的紅土礦區；

2、回轉窯-礦熱爐熔煉法(RKEF)：回轉窯-礦熱爐熔煉法(RKEF)處理紅土礦生產鎳 鐵開始于20世紀50年代，由于原礦含有大量自由水和結晶水，所以需要通過在熔煉爐料 準備階段經回轉窯在800℃條件下進行干燥脫水和預熱處理，隨后熱爐料再送入電爐中在 1550～1600℃的高溫下還原熔煉產出鎳鐵。它的優點是：工藝成熟，可實現大規模生產； 鎳鐵產品質量優良；原料適應性強，各種類型紅土鎳礦均可處理；電爐渣經過水淬處理后 可用作水泥生產原料，實現廢渣無害化利用。雖然上述工藝都有著不同的特點，但其主要 缺點是對礦石適應性差，對鎂含量有較嚴格的要求，噪音太大，環境污染嚴重；電路熔煉 電耗大，生產成本高。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術存在的缺陷，提供一種回轉窯直接還原紅土鎳礦生產鎳 鐵的方法，采用該方法可得到含鎳品位高的鎳鐵合金顆粒，從而取代其它冶煉鎳鐵合金技 術。

本發明提出的一種回轉窯直接還原紅土鎳礦生產鎳鐵的方法，該方法是按照以下步驟 完成：

1)原料烘干：首先將含有25～30％的水分的紅土鎳礦進行破碎，破碎成粒度為 50～80mm，后用烘干機于80～700℃烘干15～20分鐘，烘干后原料的水分為15～18％；再經 過破碎、篩分、除塵，使小于3mm粒度的紅土鎳礦占80％以上堆放備用；

2)配料、混料：在干燥后的紅土鎳礦中加入焦粉和粒度小于3mm的石灰石作為還原 劑，焦粉占烘干后紅土鎳礦物料重量的8～12％，比重為0.8～1.0；石灰石占烘干后紅土鎳 礦物料重量的1～3％，比重2.3～2.8，然后進行均勻混料并制成直徑30～50mm的球團；

3)還原焙燒、水淬：將制成的球團送入回轉窯于380～1350℃進行還原焙燒3～5小時， 燒成的物料從回轉窯中流出進行水淬冷卻3～5分鐘，經水淬冷卻物料形成30～150mm的塊 狀物料；

4)破碎干選：將水淬冷卻后的物料破碎成粒度為8mm以下，干選后研磨成160～200 目粉末，使200目粒度達到80％以上；

5)磁選、脫水壓濾：將第4)步破碎研磨粉從排出的渣中磁選分離出來，磁選出的鎳 鐵精粉送入壓濾機進行脫水處理，分離出的尾礦渣進行脫水壓濾干堆，分離的粒鎳鐵產品 直徑為2～3mm，形成含鎳11～20％的爐料，即為高品位粒鎳鐵產品。

所述的回轉窯內還原溫度為四段連續焙燒，分別為380～580℃焙燒0.5～1小時， 580～910℃焙燒0.5～1小時，910～1300℃焙燒1.0～1.5小時，1300～1350℃焙燒1.0～1.5小時， 總焙燒時間控制在3～5小時。

所述的破碎干選工序包括粗破和細破，將水淬冷卻后的物料經兩次粗破碎，第一次分 別粗破碎成＜80mm的顆粒，干選后將首次破碎物進行第二次破碎成＜40mm的顆粒，干選 后再用破碎機細破至8mm以下。

所述回轉窯的窯尾部排出的還原高溫廢氣引入烘干機內，利用該余熱進行原料烘干， 經烘干機出來的廢氣進入電除塵器除塵，排出煙氣引入脫硫塔進行脫硫凈化后排入大氣， 電除塵灰輸送到配料礦槽進行原料配料使用。