[發(fā)明專利]紅土鎳礦回轉窯快速還原工藝

有效

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• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107287446B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發(fā)明（設計）人: 潘建;朱德慶;李啟厚;郭正啟;梁鐘仁;李紫云;田宏宇;李思唯
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B23/02
• 分類號: C22B23/02
• 代理公司: 長沙軒榮專利代理有限公司 43235
• 代理人: 葉碧蓮

本發(fā)明公開了一種紅土鎳礦回轉窯快速還原工藝，包括以下步驟：將紅土鎳礦和復合添加劑混合后壓制成團塊，復合添加劑包括煤粉和石灰石；將團塊干燥、預熱后進入回轉窯內，加入還原煤，在還原性氣氛下進行還原得到還原產品；將還原產品冷卻、篩分和磁選得到磁性產物；將磁性產物破碎、磨礦和磁選得到高鎳精礦。本發(fā)明以低品位紅土鎳礦為原料，開發(fā)出團塊內配燃料、豎爐預熱團塊、熱風送煤三種方式確保紅土鎳礦團塊熱裝入窯，實現全窯高溫快速還原，從而降低回轉窯溫度，縮短還原時間，有效地從低品位紅土鎳礦中制取高鎳精礦。

技術領域

本發(fā)明涉及冶金及材料科學技術領域，具體來說，涉及一種紅土鎳礦回轉窯快速還原工藝。

背景技術

世界目前60%左右的鎳從硫化礦中提取，高品位的硫化礦逐漸減少，而且開采深度日益增加，成本逐漸提高。由于硫化鎳礦資源的逐漸枯竭，新建開采的硫化鎳礦山并不多，紅土鎳礦的開發(fā)日益引起重視。紅土鎳礦在不遠的將來必將取代硫化鎳礦成為主要的鎳產量來源，對于改進冶煉紅土鎳礦的傳統(tǒng)工藝以及新工藝的開發(fā)研究勢在必行。已探明世界紅土鎳礦鎳金屬儲量1.6億噸，但我國僅80萬噸，且屬于低品位礦。由于國內不銹鋼需求的旺盛以及進口低品位紅土鎳礦的低廉價格，低品位紅土鎳礦的火法冶煉對于我國鎳資源以及鋼鐵工業(yè)的長遠發(fā)展意義仍然重大。

由于紅土鎳礦中鎳主要以類質同相的形式分布在硅鎂橄欖石或針鐵礦中，物理分選難以富集。近年來，大量的研究表明，直接還原是處理這種難冶礦物的有效手段。但是由于紅土鎳礦中，硅、鎂含量高，熔點高，礦化能力弱，還原需要溫度高，時間長，且紅土鎳礦含水量大，難以干燥，直接入窯能耗高。因此，迫切需要開發(fā)低品位紅土鎳礦高效利用的快速還原技術。

針對相關技術中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內容

針對相關技術中的上述技術問題，本發(fā)明提出一種紅土鎳礦回轉窯快速還原工藝，以低品位紅土鎳礦為原料，開發(fā)出復合添加劑提高團塊強度，團塊內配燃料、豎爐預熱團塊、熱風送煤三種方式確保紅土鎳礦團塊熱裝入窯，實現全窯高溫快速還原，從而降低回轉窯溫度，縮短還原時間，有效地從低品位紅土鎳礦中制取高鎳精礦。

為實現上述技術目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現的：

一種紅土鎳礦回轉窯快速還原工藝，包括以下步驟：

S1、將紅土鎳礦和復合添加劑混合后壓制成團塊，所述復合添加劑包括煤粉和石灰石；

S2、將所述團塊干燥預熱后進入回轉窯內，加入還原煤，在還原性氣氛下進行還原得到還原產品；

S3、將所述還原產品冷卻、篩分和磁選得到磁性產物；

S4、將所述磁性產物破碎、磨礦和磁選得到高鎳精礦。

上述的紅土鎳礦回轉窯快速還原工藝，優(yōu)選的，所述S1步驟中，所述復合添加劑的添加量為紅土鎳礦和復合添加劑混合物總量的15wt%～30wt%。其中所述煤粉的添加量為紅土鎳礦、煤粉和石灰石混合物的5wt%～15wt%；所述石灰石的添加量為紅土鎳礦、煤粉和石灰石混合物的7wt%～15wt%。

上述的紅土鎳礦回轉窯快速還原工藝，優(yōu)選的，所述S1步驟中，所述復合添加劑還包括水玻璃和腐殖酸鈉，所述復合添加劑中，所述水玻璃的含量為5wt%～15wt%；所述腐植酸鈉的含量為5%wt%～20wt%；所述煤粉的含量為40wt%～65wt%，所述石灰石的含量為15wt%～35wt%。進一步的，所述復合添加劑包括15wt%的水玻璃、40wt%的煤粉、10wt%的腐植酸鈉和35wt%的石灰石。