[發(fā)明專利]一種從紅土鎳礦中還原鎳和鐵的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811069312.2
• 申請日: 2018-09-13
• 公開（公告）號: CN109371260A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳偉;周朝剛;陳穎;王寶祥
• 申請（專利權(quán)）人: 華北理工大學(xué);唐山順浩環(huán)?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: C22B23/02
• 分類號: C22B23/02
• 代理公司: 北京辰權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11619
• 代理人: 佟林松

本發(fā)明涉及一種從紅土鎳礦中還原鎳和鐵的方法，該方法包括：S1，分別將紅土鎳礦、焦粉和白灰破碎并磨細(xì)；S2，對紅土鎳礦、焦粉和白灰加熱到烘干溫度并保溫，進(jìn)行烘干；S3，按照配比將紅土鎳礦、焦粉和白灰混合均勻得到混合料，在保護(hù)性氣氛下使用微波對混合料進(jìn)行加熱，加熱到還原溫度后進(jìn)行保溫，得到還原產(chǎn)物；紅土鎳礦：白灰：焦粉的配比為88：(5?20)：(0?20)；S4，對還原產(chǎn)物進(jìn)行冷卻，冷卻后磁選分離還原產(chǎn)物中的鎳鐵和鎳鐵渣。本發(fā)明該方法操作簡便易于掌握，熱時間較快，鎳的還原率較高，不僅有效的降低鎳鐵冶煉電耗或焦耗，同時也為低鎳礦的再次資源化利用提供了有利保障。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鎳鐵冶煉領(lǐng)域，具體涉及一種紅土鎳礦冶煉鎳鐵的方法。

背景技術(shù)

隨著我國不銹鋼產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，到目前為止已經(jīng)逐步發(fā)展形成了馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼和沉淀硬化不銹鋼五大體系。由于不銹鋼具有良好的耐蝕性、耐高溫、高強(qiáng)度、沖擊韌性等綜合性能，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、航空、化工、海洋工程、石油等領(lǐng)域。至2006年以來，中國不銹鋼產(chǎn)量達(dá)到世界第一，并且不銹鋼產(chǎn)量繼續(xù)呈逐年穩(wěn)定增長趨勢。鎳在不銹鋼中有保持奧氏體組織、良好的強(qiáng)度和韌性、優(yōu)良的冷熱加工性作用。奧氏體不銹鋼中鎳含量較高，但鎳資源匱乏導(dǎo)致成本較高，成為了阻礙不銹鋼發(fā)展的重要因素。

隨著我國不銹鋼產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,鎳的需求量也日益增大，而目前可供人類開發(fā)有利用的鎳資源礦僅限于硫化鎳礦和紅土鎳礦，其中30％為硫化鎳礦，70％為紅土鎳礦，隨著硫化鎳礦資源的枯竭，紅土鎳礦得到大量的開發(fā)利用。目前常見的紅土鎳礦生產(chǎn)鎳鐵方法有火法、濕法、火濕結(jié)合法三種方法。目前世界范圍內(nèi)的紅土鎳礦冶煉鎳鐵工藝，絕大部分采用預(yù)還原(造塊)一精煉爐或礦熱爐工藝(RKEF)。

中國是一個鎳資源缺乏的國家，目前國內(nèi)各大鎳鐵生產(chǎn)企業(yè)均從菲律賓、印尼等國家進(jìn)口大量的紅土鎳礦進(jìn)行加工生產(chǎn)，由于紅土鎳礦含水量大，品位低，高昂的運(yùn)輸費(fèi)用大大增加了冶煉成本，降低了經(jīng)濟(jì)效益，同時采用電爐冶煉鎳鐵也存在冶煉效率較低、能耗較高等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高效還原鎳鐵，易于實(shí)現(xiàn)離鎳鐵和和鎳鐵渣分離的方法。

作為本發(fā)明的其中一方面，本發(fā)明提供一種從紅土鎳礦中還原鎳和鐵的方法，該方法包括：

S1，分別將紅土鎳礦、焦粉和白灰破碎并磨細(xì)；

S2，對紅土鎳礦、焦粉和白灰加熱到烘干溫度并保溫，進(jìn)行烘干；

S3，按照配比將紅土鎳礦、焦粉和白灰混合均勻得到混合料，在保護(hù)性氣氛下使用微波對混合料進(jìn)行加熱，加熱到還原溫度后進(jìn)行保溫，得到還原產(chǎn)物；紅土鎳礦：白灰：焦粉的配比為88：(5-20)：(0-20)；

S4，對還原產(chǎn)物進(jìn)行冷卻，冷卻后磁選分離還原產(chǎn)物中的鎳鐵和鎳鐵渣。

進(jìn)一步，微波加熱功率為1600-2000KW。

進(jìn)一步，還原溫度為1200-1450℃。優(yōu)選地，還原溫度為1350-1450℃。更優(yōu)選地，還原溫度為1450℃。

進(jìn)一步，還原溫度的保溫時間為60-120min；優(yōu)選地還原溫度保溫時間為 90min。

通過使用微波進(jìn)行加熱，使得鎳礦的還原速度快，耗電量較低，并且在本發(fā)明的微波加熱功率、還原溫度和時間范圍內(nèi)時，在保證鎳礦的還原速度快，耗電量較低的同時，還可以提高鎳礦的還原率，使得鎳鐵富集率高，鎳的直收率較好，并且易實(shí)現(xiàn)鎳鐵的分離。在冷卻后直接通過磁選分離還原產(chǎn)物中的鎳鐵和鎳鐵渣，既可以實(shí)現(xiàn)鎳鐵的有效富集，而且成本低，在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中有很強(qiáng)的實(shí)用性。