本發明屬于冶金工藝技術領域,尤其是一種采用回轉窯直接還原-RKEF聯合法生產鎳鐵的方法。
背景技術:
按地質成因劃分,鎳礦資源主要分為兩大類:硫化鎳礦和紅土鎳礦。國內鎳礦資源主要是硫化鎳礦,紅土鎳礦極少。隨著鎳價的攀升和經濟發展對金屬鎳的需求加大,原有硫化鎳礦資源已遠不能滿足市場需求,我國開始從印度尼西亞、菲律賓等東南亞國家大量進口紅土鎳礦,截至2010 年底我國累計進口鎳礦(紅土鎳礦)2500 萬噸,近年來仍在以每年20% 以上的速度增長。
目前,國內外紅土鎳礦的處理方法主要有火法和濕法兩種冶煉工藝;其中火法冶煉因具有流程短,三廢排放量少,工藝成熟等特點,已成為紅土鎳礦冶煉的主要工藝。其中,火法冶煉中利用較廣泛的是回轉窯直接還原法和RKEF法(即回轉窯干燥預還原-電爐熔煉工藝)。
傳統的回轉窯直接還原法冶煉鎳鐵的工藝流程為原礦經干燥、破碎、篩分處理后與熔劑、還原劑按比例混合制團,團礦經回轉窯進行干燥和高溫還原焙燒,生成鎳鐵合金,鎳鐵合金與回轉窯產生的渣的混合物再經過水淬、破碎篩分、磁選等處理,得到海綿粒狀鎳鐵產品。該工藝的最大優點是流程短,能耗低,生產成本低,原因是該工藝能耗只有還原焙燒一個工序,且回轉窯焙燒過程可以使用廉價煤做燃料,大大降低了能源消耗。該工藝的缺點在于:所產的鎳鐵粒純度低,直接用于不銹鋼冶煉對不銹鋼冶煉設備的耐材造成了很大的損傷,大大減少了耐材使用壽命,同時,直接用做不銹鋼冶煉渣量大,金屬回收率偏低(金屬回收率通常在70%以下)。
傳統RKEF法冶煉鎳鐵工藝的流程為:原料場→篩分、破碎和混勻配料→回轉窯→礦熱爐→脫硫→得到含有鎳鐵的鐵水。該工藝具有工藝適應性強、流程簡短、鎳回收率高(可達90~95%)等優點。該工藝的缺點如下:(1)能耗大,電爐中焙砂的平均熔煉電耗為502 kWh/t,僅電耗一項就約占成本的50%,加上熔煉前的干燥、焙燒等預處理工藝的燃料消耗最大能耗成本可能達65%以上;(2)對處理的紅土鎳礦鎳品位有一定要求,紅土鎳礦中含鎳每降低1%,生產成本大約提高3~4%;(3)回轉窯焙燒后產生的渣量大,渣的處理也是一大難題。
申請公布號為CN105463185A的中國專利公布了一種采用磁選-RKEF生產鎳鐵的雙聯方法,該方法通過將紅土鎳礦、還原劑和溶劑按比例混合后形成的混合物(其中,還原劑占混合物總量的7-13%)進行回轉窯磁化
聲明:
“采用回轉窯直接還原?RKEF聯合法生產鎳鐵的方法與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)