一種煤基直接還原紅土鎳礦生產(chǎn)鎳鐵粒的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種煤基直接還原紅土鎳礦生產(chǎn)鎳鐵粒的方法，屬于冶金化工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體說(shuō)涉及一種利用回轉(zhuǎn)窯直接還原紅土鎳礦生產(chǎn)鎳鐵粒的方法。將紅土鎳原礦烘干以后，配入煤和添加劑一起混合干磨，再制球。經(jīng)過(guò)預(yù)熱后進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯還原煅燒。出窯物料經(jīng)過(guò)水淬后破碎磨細(xì)，再經(jīng)跳汰分離即可得到鎳鐵粒產(chǎn)品，出跳汰機(jī)的尾礦部分通過(guò)磁選機(jī)分離出磁性物料返爐再利用。利用回轉(zhuǎn)窯尾氣的余熱對(duì)原料進(jìn)行預(yù)熱烘干。本發(fā)明生產(chǎn)簡(jiǎn)單、操作方便、能耗低、環(huán)保、鎳鐵回收率高。
【專利說(shuō)明】一種煤基直接還原紅土鎳礦生產(chǎn)鎳鐵粒的方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金化工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體說(shuō)涉及一種利用煤基還原劑直接還原紅土鎳礦生產(chǎn)鎳鐵粒的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鎳由于具有抗蝕性能強(qiáng)、耐熱性好等特點(diǎn)在不銹鋼、特殊合金鋼等多種領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。隨著我國(guó)不銹鋼產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，鎳的需求量也日益增大。目前，世界上60%的鎳金屬是從硫化鎳礦中提取，其生產(chǎn)工藝成熟，但隨著硫化鎳礦的資源日益減少，占地球鎳資源儲(chǔ)量70%的氧化鎳礦(紅土鎳礦)的開(kāi)發(fā)利用具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[0003]在先申請(qǐng)(專利申請(qǐng)?zhí)?201110051778.1)的徐偉等人研究發(fā)明的一種回轉(zhuǎn)窯直接還原紅土鎳礦鎳鐵合金粒的方法，其生產(chǎn)步驟是:將紅土鎳礦破碎磨細(xì)以后，無(wú)需烘干，配入碳質(zhì)還原劑，復(fù)合添加劑，壓球預(yù)熱器脫除自然水分，直接進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯還原，產(chǎn)出物料經(jīng)水淬磨礦后經(jīng)強(qiáng)磁選出，即得鎳鐵合金粒。這種方法是將紅土鎳礦磨細(xì)以后再配入還原劑和添加劑壓球，而在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)紅土鎳礦與還原劑和添加劑如果不同時(shí)細(xì)磨，將導(dǎo)致物料混合不均勻，結(jié)合不緊密，紅土鎳礦在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的還原程度很難保證。另外，產(chǎn)出的物料經(jīng)水淬磨礦后經(jīng)強(qiáng)磁選出，產(chǎn)品鎳鐵品位低，渣含量大，這種工藝在實(shí)際生產(chǎn)中實(shí)施困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種紅土鎳礦生產(chǎn)鎳鐵粒的方法，分別通過(guò)在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)利用煤基還原劑直接還原紅土鎳礦，再利用跳汰機(jī)和磁選機(jī)高效分離出鎳鐵粒，真正實(shí)現(xiàn)了紅土鎳礦資源的高效利用，可以廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種煤基直接還原紅土鎳礦生產(chǎn)鎳鐵粒的方法含有以下工藝步驟:
紅土鎳原礦烘干以后，配入煤粉和其它添加劑一起混合干磨，再制球團(tuán)；經(jīng)過(guò)預(yù)熱后進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯還原煅燒；出窯物料經(jīng)過(guò)水淬后破碎磨細(xì)，篩分后經(jīng)跳汰分離即得到鎳鐵粒產(chǎn)品，出跳汰機(jī)的尾礦部分通過(guò)磁選機(jī)分離出磁性物料返爐再利用。
[0006]將紅土鎳礦烘干后，配入煤粉和其他添加劑一起混合干磨至200目占90%。
[0007]所述的煤粉加入量為按礦重量及品位配比計(jì)配入3-8%。
[0008]所述的添加劑為石灰石，加入量為按礦重量配比計(jì)配入3_5%。
[0009]所述的球團(tuán)送入預(yù)熱器，球團(tuán)大小為10_20mm，預(yù)熱溫度控制為35(T400°C，預(yù)熱時(shí)間為0.5-1.5h ;預(yù)熱方式:預(yù)熱器利用回轉(zhuǎn)窯尾余熱預(yù)熱。
[0010]所述的入回轉(zhuǎn)窯還原煅燒，回轉(zhuǎn)窯溫度125(Tl450°C，還原時(shí)間為l_2h。
[0011]所述的經(jīng)水淬后破碎磨細(xì)，其水淬破碎后磨細(xì)為2_3mm。
[0012]所述的磨細(xì)，磨細(xì)后，經(jīng)1.5mm孔篩分，篩上篩下物分別進(jìn)入跳汰機(jī)，篩上物經(jīng)跳汰的尾礦再進(jìn)入返磨，篩下物經(jīng)跳汰的尾礦進(jìn)入磁選。[0013]跳汰后成品即精礦鎳鐵品位為15~20%，鎳的回收率在90%以上，渣量1.5_3%。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果:
(I)本發(fā)明中將紅土鎳礦與還原劑和添加劑一起混合干磨，提高了物料間的混合與結(jié)合程度，提高了紅土鎳礦的還原效率。
[0015](2)預(yù)熱器利于窯尾余熱對(duì)原料進(jìn)行預(yù)熱，余熱資源得到充分的利用。
[0016](3)與其他工藝相比，本發(fā)明分別采用跳汰機(jī)和磁選機(jī)對(duì)出窯產(chǎn)品進(jìn)行處理，工藝簡(jiǎn)短，易操作，鎳鐵回收率高。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但本發(fā)明不限于以下所述范圍。
[0019]本發(fā)明煤基直接還原紅土鎳礦生產(chǎn)鎳鐵粒的方法，將紅土鎳原礦烘干以后，配入煤和其他添加劑一起混合干磨，再制球。經(jīng)過(guò)預(yù)熱后進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯還原煅燒。出窯產(chǎn)品為半融狀態(tài)的物料經(jīng)過(guò)水淬后破碎 磨細(xì)，再通過(guò)篩分后進(jìn)入跳汰機(jī)，通過(guò)跳汰分選即可得到鎳鐵粒，出跳汰機(jī)的尾礦通過(guò)磁選機(jī)再次回收部分磁性有價(jià)金屬。
[0020]所述的紅土鎳礦烘干后和煤粉與其他添加劑一起混合干磨:至200目占90%以上。
[0021]所述的煤粉加入量為按礦重量及品位配比計(jì)配入3-8%。
[0022]所述的添加劑為石灰石，加入量為按礦重量配比計(jì)配入3_5%。
[0023]所述的球團(tuán)送入預(yù)熱器，預(yù)熱溫度控制為35(T400°C，預(yù)熱時(shí)間為0.5-1.5h，預(yù)熱器利用窖尾余熱預(yù)熱。
[0024]所述的進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯還原煅燒，回轉(zhuǎn)窯溫度125(Tl450°C，還原時(shí)間為l_2h。
[0025]所述的經(jīng)水淬后破碎磨細(xì)，水淬破碎后磨細(xì)為2-3_。
[0026]所述的經(jīng)過(guò)篩分，磨細(xì)后經(jīng)1.5mm篩孔篩分；篩上篩下物分別進(jìn)入跳汰機(jī)；篩上物經(jīng)跳汰的尾礦再返磨；篩下物經(jīng)跳汰的尾礦進(jìn)入磁選。
[0027]所述的篩下物經(jīng)跳汰的尾礦進(jìn)入磁選分離，經(jīng)磁選后的物料，主要成份為鐵和少量的鎳，作回爐物料。
[0028]實(shí)施例1:
(1)原礦:紅土鎳礦，其化學(xué)成分:鎳1.86%、鐵11.8%、氧化鎂24.7%、三氧化二鋁0.9%、二氧化硅42.5%、三氧化二鉻1.0% ；
(2)工藝步驟:將紅土鎳原礦烘干，配入煤粉5.5%、石灰3%，一起混合干磨至200目占90%，壓球，球團(tuán)大小為15mm，球團(tuán)送入預(yù)熱器，預(yù)熱溫度為350°C，時(shí)間1.2h。預(yù)熱后球團(tuán)直接進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯還原煅燒，控制窯內(nèi)溫度125(Tl300°C，時(shí)間lh，出窯物料立即水淬，破碎磨細(xì)至2~3_，通過(guò)篩分后進(jìn)入跳汰機(jī)即可得到鎳鐵合金粒。在此工藝條件下，鎳鐵合金含鎳16.3%，鎳回收率93.6%，鐵回收率91.8%。
[0029]實(shí)施例2:
(I)原礦:紅土鎳礦，其化學(xué)成分:鎳1.7%、鐵12.0%、氧化鎂25.2%、三氧化二鋁0.95%、二氧化硅43.2%、三氧化二鉻0.8% ；(2)工藝步驟:將紅土鎳原礦烘干，配入煤粉5%、石灰3.5%，一起混合干磨至200目占90%，壓球，球團(tuán)大小為15mm，球團(tuán)送入預(yù)熱器，預(yù)熱溫度為370°C，時(shí)間50分鐘。預(yù)熱后球團(tuán)直接進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯還原煅燒，控制窯內(nèi)溫度130(Tl350°C，時(shí)間lh，出窯物料立即水淬，破碎磨細(xì)至2~3_，通過(guò)篩分后進(jìn)入跳汰機(jī)即可得到鎳鐵合金粒。在此工藝條件下，鎳鐵合金含鎳15.7%，鎳回收率95.4%，鐵回收率92.3%。
[0030]實(shí)施例3:
(1)原礦:紅土鎳礦，其化學(xué)成分:鎳1.86%、鐵11.8%、氧化鎂24.7%、三氧化二鋁0.9%、二氧化娃42.5%、三氧化二鉻1.0% ;以重量百分比計(jì)
(2)工藝步驟:將紅土鎳原礦烘干，配入煤粉5.5%、石灰3%，一起混合干磨至200目占90%，壓球，球團(tuán)大小為15mm，球團(tuán)送入預(yù)熱器，預(yù)熱溫度為400°C，時(shí)間50分鐘。預(yù)熱后球團(tuán)直接進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯還原煅燒，控制窯內(nèi)溫度130(Tl35(TC，時(shí)間lh，出窯物料立即水淬，破碎磨細(xì)至2~3_，通過(guò)篩分后 進(jìn)入跳汰機(jī)即可得到鎳鐵合金粒。在此工藝條件下，鎳鐵合金含鎳16.0%，鎳回收率93%，鐵回收率93%。
【權(quán)利要求】
1.一種煤基直接還原紅土鎳礦生產(chǎn)鎳鐵粒的方法，其特征在于含有以下工藝步驟: 紅土鎳原礦烘干以后，配入煤粉和其它添加劑一起混合干磨，再制球團(tuán)；經(jīng)過(guò)預(yù)熱后進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯還原煅燒；出窯物料經(jīng)過(guò)水淬后破碎磨細(xì)，篩分后經(jīng)跳汰分離即得到鎳鐵粒產(chǎn)品，出跳汰機(jī)的尾礦部分通過(guò)磁選機(jī)分離出磁性物料返爐再利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤基直接還原紅土鎳礦生產(chǎn)鎳鐵粒的方法，其特征在于:將紅土鎳礦烘干后，配入煤粉和其他添加劑一起混合干磨至200目占90%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤基直接還原紅土鎳礦生產(chǎn)鎳鐵粒的方法，其特征在于:所述的煤粉加入量為按礦重量及品位配比計(jì)配入3-8%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤基直接還原紅土鎳礦生產(chǎn)鎳鐵粒的方法，其特征在于:所述的添加劑為石灰石，加入量為按礦重量配比計(jì)配入3-5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤基直接還原紅土鎳礦生產(chǎn)鎳鐵粒的方法，其特征在于:所述的球團(tuán)送入預(yù)熱器，球團(tuán)大小為10_20mm，預(yù)熱溫度控制為35(T400°C，預(yù)熱時(shí)間為0.5-1.5h ;預(yù)熱方式:預(yù)熱器利用回轉(zhuǎn)窯尾余熱預(yù)熱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤基直接還原紅土鎳礦生產(chǎn)鎳鐵粒的方法，其特征在于:所述的入回轉(zhuǎn)窯還原煅燒，回轉(zhuǎn)窯溫度125(T1450°C，還原時(shí)間為l_2h。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤基直接還原紅土鎳礦生產(chǎn)鎳鐵粒的方法，其特征在于:所述的經(jīng)水淬后 破碎磨細(xì)，其水淬破碎后磨細(xì)為2-3_。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤基直接還原紅土鎳礦生產(chǎn)鎳鐵粒的方法，其特征在于:所述的磨細(xì)，磨細(xì)后，經(jīng)1.5mm孔篩分，篩上篩下物分別進(jìn)入跳汰機(jī)，篩上物經(jīng)跳汰的尾礦再進(jìn)入返磨，篩下物經(jīng)跳汰的尾礦進(jìn)入磁選。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤基直接還原紅土鎳礦生產(chǎn)鎳鐵粒的方法，其特征在于:跳汰后成品即精礦鎳鐵品位為15~20%，鎳的回收率在90%以上，渣量1.5-3%。
【文檔編號(hào)】C22B1/216GK104032058SQ201410202576
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月14日
【發(fā)明者】章欽成, 魏永剛, 周世偉 申請(qǐng)人:章欽成, 魏永剛, 周世偉