[发明专利]镍精矿现代高炉冶镍生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种高炉冶炼工艺，具体地说，涉及了一种镍精矿现代高炉冶镍生产工艺。

背景技术

镍有三种氧化物：NiO、Ni₃O₄和Ni₂O₃，以NiO形式稳定存在，形成多种盐类；镍有四种硫化物：NiS、Ni₆O₅、Ni₃S₂和NiS；镍有两种砷化物：NiAs和NiAs₂；上述镍化合物的主要矿物为含镍褐铁矿、镍黄铁矿、镍磷硫铁矿、针硫镍矿、辉铁镍矿和砷镍矿，及镍和铁的氧化物组成的次生共生矿；此外，还有与锌、铅、钼、铜、钛、铂族等金属矿物的伴生物，及与长石、石墨、滑石等非金属矿物的伴生物。

目前，镍冶金方法分火法和湿法两大类；火法冶镍又根据硫化矿、氧化矿特性各采用四种冶炼方法。硫化矿的鼓风炉熔炼、反射炉熔炼、闪速炉熔炼、电炉熔炼工艺，得到的产品为镍锍，所产镍锍不是金属，而是镍与硫的化合物或连续固熔体，是镍的进一步富集，其需经进一步电解或羟基后，得到电镍、镍丸或镍粉等金属。氧化矿的鼓风炉熔炼得到镍锍；回转窑法海绵铁和脉石需再分离；电炉熔炼得到镍铁；高炉熔炼得到高磷、高碳、低镍生铁，在加磷灰石的情况下的到磷铁。

传统的镍金属生产主要从占地球镍资源30％的硫化镍矿和占地球镍资源70％的红土镍矿中提取，其生产工艺都较为成熟，但经过近百年连续开采，目前其储量严重不足，使得全球镍资源出现危机。

中国专利号为“200510102985.X”，名称为“含结晶水的氧化镍矿经高炉冶炼镍铁工艺”的发明专利公开了一种从红土镍矿中冶炼镍铁的工艺；

再如中国专利申请号为“200710054340.2”，名称为“使用含镍、铬的低品味褐铁矿冶炼低磷不锈钢基料的方法”的发明专利公开了一种从含镍、铬的低品味褐铁矿中冶炼不锈钢基料的工艺；

再如中国专利申请号为“200610039992.4”，名称为“利用镍铬矿和镍铬工业废弃物生产镍铬烧结矿的方法”的发明专利公开了一种从镍铬矿和镍铬工业废弃物中冶炼镍铬烧结矿的工艺；

以上技术，都说明了现有的镍资源极其紧张，可用于冶炼镍的矿物资源稀缺，而且，现有技术中，冶炼工艺无法对多种不同类型含镍矿物进行混合冶炼，且存在冶炼后镍含量低、渣量大、耗能高等问题，针对这些问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种利用矿物多样、镍铁中镍含量高、渣量小、可节能减排的镍精矿现代高炉冶镍生产工艺。

为了实现上述目的，本发明提供一种镍精矿现代高炉冶镍生产工艺，它包括以下步骤：

步骤1、选取以下三种类型的镍精矿；

a：硫化镍矿开采品位Ni＝0.3％～2％，经浮选工艺得到镍精矿Ni＞8％；

b：镍褐铁矿及次生共生矿开采品位Ni＝0.8％～2.0％，经絮凝反浮选工艺得到镍精矿Ni＞8％；

c：铜、钼、锌、铅、砷等主金属选矿的含镍副产品尾矿经选矿富集得到镍精矿Ni＞8％；

步骤2、将上述三种类型的镍精矿进行混合，得混配矿，其中，使混配所得各成份占所述混配矿重量比为：Ni＝8.5％±0.5％，Fe＝30％±0.5％，SiO₂＝8.5％±0.5％；

步骤3、在所述混配矿中配入以下各配料，其各占所述混配矿重量比为：石灰＝7.0％±0.15％，洗精煤＝10％±0.5％，膨润土＝1％，锰渣＝1％，热水＝9％；

步骤4、将所述混配矿和上述各配料混合造粒，得到粒径5mm～20mm、成粒率＞80％的烧结料；

步骤5、所述烧结料经烧结机烧结，然后将其破碎、筛分，得到粒径10mm～60mm的烧结矿；

步骤6、将所述烧结矿与冶金焦以3.6∶1的重量比例分装高炉，进行熔炼，其中，高炉风温＞1100℃，富氧率＞1％，喷煤量≥250kg/t，得到镍生铁；

步骤7、所述镍生铁经转炉，进行脱C、脱Si、脱P、脱S处理，最终，得镍铁产品。

在步骤3中，所述石灰中CaO的含量大于85％。

在步骤3中，所述锰渣中MnO含量大于8％。

在步骤3中，所述热水水温大于80℃。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步性，具体的说，该工艺有以下优点：