[發(fā)明專利]一種促進鎳渣還原的物料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010880931.0
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN112029992B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設計）人: 李小明;張馨藝;龐焯剛;臧旭媛;邢相棟;吳育慶;王偉安;阮錦榜
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: C22B1/16
• 分類號: C22B1/16;C22B1/248;C21B13/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

本發(fā)明公開了一種促進鎳渣還原的物料及其制備方法，屬于冶金、工業(yè)廢渣資源化利用技術領域，其目的在于高效低成本的改善鎳渣物相結構，達到強化還原的目的。所述方法為在鎳渣中添加適量的復合氧化劑，控制氣氛為弱氧化性條件，高溫焙燒改善鎳渣中含鐵物相組成。所述復合氧化劑以質量百分數計，由45％?85％固體氧化劑、8％?30％輔助劑和7％?25％強化劑組成。所述復合氧化劑組分分配合理、生產工藝簡單、使用方便，具有均衡氧化鎳渣含鐵物相，改善鎳渣物相組成及微觀結構的作用。復合氧化劑與低濃度含氧氣體配合，避免了直接使用高濃度含氧氣體氧化鎳渣過程產生的高溫板結現(xiàn)象；該工藝避免了鎳渣中鐵以鐵橄欖石存在難以直接還原的窘境，實現(xiàn)了鎳渣的資源化利用。

技術領域

本發(fā)明屬于冶金、工業(yè)廢渣資源化利用技術領域，具體涉及一種促進鎳渣還原的物料及其制備方法。

背景技術

鎳渣是閃速爐或富氧頂吹爐冶煉鎳過程中排出的廢渣，含有鐵、鉻、鎳等有價金屬且鐵品位較高，是重要的含鐵二次資源。目前，由于缺乏高效處理技術，鎳渣大量堆存占用土地，污染環(huán)境，因此，開展對鎳冶煉渣資源化利用技術研究具有重要的經濟價值和環(huán)保效益。直接還原-磁選工藝是近年發(fā)展起來的一種有效處理復雜鐵礦資源的技術，但由于鎳渣中鐵以鐵橄欖石的形式存在，還原難度較大，若采用煤基還原的方式難以獲得較好的還原效果。因此，如何改善鎳渣中鐵橄欖石的高溫還原過程，促進金屬鐵的形成是提高直接還原-磁選工藝中鐵回收率的關鍵因素。預氧化技術是含鐵爐渣高溫物相重構的重要方式，能夠有效提高鐵橄欖石相的還原效果。如東北大學學報發(fā)表的預氧化對釩鈦磁鐵礦球團礦相及內部結構的影響和鋼鐵釩鈦發(fā)表的預氧化對巖礦型鈦鐵礦還原行為的作用機理研究，提出了在空氣中高溫氧化釩鈦磁鐵礦球團和鈦鐵礦；然而，直接空氣預氧化技術易造成爐渣高溫板結，影響含鐵爐渣后續(xù)資源化利用，特別是對于高硅體系爐渣，影響程度更大。因此，針對SiO₂含量大于22％的鎳渣，開發(fā)一種新的促進鎳渣還原的預氧化方法具有積極的意義。

發(fā)明內容

為解決現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種促進鎳渣還原的物料及其制備方法，本發(fā)明能夠改善鎳渣的還原，解決鎳渣直接還原過程中鐵橄欖石難還原的問題，進而提高鎳渣中鐵的回收率。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種促進鎳渣還原的物料，其原料包括：鎳渣和復合氧化劑，復合氧化劑的含量為鎳渣質量的0.25％-3％；以質量百分數計，復合氧化劑中包含45％-85％的固體氧化劑、8％-30％的輔助劑和7％-25％的強化劑，所述固體氧化劑為氯酸鉀、高錳酸鉀和氯酸鈉中的一種或幾種的混合物，所述強化劑采用碳酸氫鋰，輔助劑采用氫氧化鈣、氫氧化鈉和氫氧化鉀中的一種或幾種的混合物。

優(yōu)選的，所述鎳渣中SiO₂質量含量不低于22％，硅鐵質量比為0.84-1.32。

本發(fā)明所述促進鎳渣還原的物料的制備方法，包括如下過程：

將本發(fā)明上述促進鎳渣還原的物料混合造球，再進行高溫焙燒，高溫焙燒時，溫度為420-570℃，氣氛為弱氧化性氣氛。

優(yōu)選的，弱氧化性氣氛中氧的體積含量為3％-12％。

優(yōu)選的，造球的粒度為3-8mm。

優(yōu)選的，將鎳渣破碎，使粒徑≤0.074mm的顆粒質量占至少85％，再用于混合造球。

優(yōu)選的，焙燒時間為20～60min。

本發(fā)明具有如下有益效果：