[發(fā)明專利]處理紅土鎳礦的方法和系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN107217154A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李紅科;王靜靜;宋文臣;曹志成;汪勤亞;吳道洪
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇省冶金設(shè)計院有限公司
• 主分類號: C22B23/02
• 分類號: C22B23/02
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11201
• 代理人: 趙天月

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工冶金領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及處理紅土鎳礦的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

鎳是一種重要的有色金屬，主要由紅土鎳礦和硫化鎳礦冶煉而來。由于近年來鎳消耗量的不斷增加以及硫化鎳礦儲量不斷減少，紅土鎳礦的開發(fā)日益受到重視。紅土鎳礦基本上分為兩類：一類是褐鐵礦型，位于礦床的上部，是風化淋濾作用的結(jié)果，這類紅土鎳礦鐵多、硅少、鎂少、鎳較低，但含鈷量較高，宜采用濕法冶金工藝處理，所得的爐渣可用于鋼的生產(chǎn)；另一類是硅鎂鎳礦，位于礦床的下部，由于風化富集，這類紅土鎳礦多硅、多鎂、低鐵、低鈷，但鎳含量較高，因而又被稱之為鎂質(zhì)硅酸鎳礦，這種礦石宜采用火法冶金工藝處理，所得的爐渣可用于生產(chǎn)建筑材料和化肥。而處于中間過渡層的礦石可以采用火法冶金，也可以采用濕法冶金工藝進行處理。

采用傳統(tǒng)的火法冶金工藝冶煉紅土鎳礦的工藝方法均存在以下不足：環(huán)境污染嚴重，能耗高，違背國家環(huán)保政策和能源政策；要求礦石原料有較高的鎳品位；回轉(zhuǎn)窯還原溫度低、易結(jié)圈；生產(chǎn)成品的鎳品位低；產(chǎn)率低。隨著高品位硫化鎳礦的枯竭及國內(nèi)不銹鋼產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，低品位紅土鎳礦已經(jīng)成為生產(chǎn)鎳鐵產(chǎn)品的主要原料。由此，需進一步改進現(xiàn)有紅土鎳礦生產(chǎn)工藝流程長、設(shè)備投資大、生產(chǎn)成本高和能耗高等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種處理紅土鎳礦的方法和系統(tǒng)。該方法通過在原料中配入石灰石，并通過調(diào)節(jié)石灰石的配入量來控制混合物料的堿度，從而降低生產(chǎn)過程能耗，具有處理流程短、設(shè)備投資低、能耗低、應(yīng)用范圍廣泛等優(yōu)點。

在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種處理紅土鎳礦的方法，根據(jù)本發(fā)明的實施例，該方法包括：

(1)將紅土鎳礦進行預處理，以便得到紅土鎳礦顆粒；

(2)將還原煤進行預處理，以便得到還原煤顆粒；

(3)將石灰石進行預處理，以便得到石灰石顆粒，其中，所述石灰石顆粒包括粗粒度石灰石顆粒和細粒度石灰石顆粒；

(4)將所述紅土鎳礦顆粒、所述還原煤顆粒和所述石灰石顆粒進行混合處理，以便得到混合物料；

(5)將所述混合物料進行還原處理，以便得到還原物料；

(6)將所述還原物料進行水淬-跳汰分選處理，以便得到鎳鐵粒和一次尾渣。

根據(jù)本發(fā)明實施例的處理紅土鎳礦的方法通過將紅土鎳礦顆粒、還原煤顆粒與石灰石顆粒進行混合，且石灰石顆粒由粗粒度和細粒度按一定比例混勻而成，由于混合物料中配入粗粒度石灰石，在高溫還原焙燒過程中分解成氧化鈣，其中的一部分并沒有充分參與反應(yīng)，仍以CaO形式存在，水淬時還原物料中未反應(yīng)的氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，放熱膨脹使還原物料破裂，碎裂的還原物料可直接經(jīng)跳汰分選得到部分鎳鐵粒；此外在混合物料中配入粗粒度石灰石可提高混合物料的透氣性，改善料層還原條件，同時可通過調(diào)節(jié)石灰石顆粒的配入量來保證混合物料的堿度，當堿度在一定范圍內(nèi)時，既可提高鎳還原率又可降低爐渣黏度，有利于鎳鐵粒的聚集和長大，從而實現(xiàn)鎳鐵的高效回收。由此，該方法可在不影響鎳鐵粒品質(zhì)的前提下，降低石灰石預處理的能源消耗，減少后續(xù)還原物料的破碎工序，進而縮短工藝流程、降低設(shè)備投資，具有處理流程短、設(shè)備投資低、能耗低、應(yīng)用范圍廣泛等優(yōu)點。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的處理紅土鎳礦的方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在本發(fā)明的一些實施例中，所述處理紅土鎳礦的方法進一步包括：(7)將步驟(6)得到的所述一次尾渣進行渣鐵分離處理，以便得到鎳鐵產(chǎn)品和二次尾渣。由此，有利于提高鎳鐵的回收率。

在本發(fā)明的一些實施例中，在步驟(3)中，所述粗粒度石灰石顆粒的粒度不高于5mm，所述細粒度石灰石顆粒的粒度不高于0.5mm。由此，可以進一步提高鎳鐵的回收率。

在本發(fā)明的一些實施例中，在步驟(3)中，在所述石灰石顆粒中，所述粗粒度石灰石顆粒與所述細粒度石灰石顆粒的質(zhì)量比為(0.4～0.8)：1。由此，可以進一步提高鎳鐵的回收率。

在本發(fā)明的一些實施例中，在步驟(4)中，將所述紅土鎳礦顆粒、所述還原煤顆粒和所述石灰石顆粒按照質(zhì)量比為100：(10～30)：(10～15)進行混合。由此，可以進一步提高鎳鐵的回收率。

在本發(fā)明的一些實施例中，在步驟(5)中，將所述混合物料進行還原處理之前，預先在所述還原裝置的底部鋪厚度為5～10mm的蘭炭。由此，有利于還原物料出料。