[发明专利]一种红土镍矿分离富集镍铁的方法

说明书

技术领域

一种红土镍矿分离富集镍铁的方法，涉及一种采用金属化还原方法分离富集镍铁的方法。

背景技术

镍是一种重要的战略物资，广泛用于不锈钢、合金钢、特种合金、电镀、石油化工催化剂、电池材料等领域，其中不锈钢生产对镍的需求占全球镍需求量的65%。红土镍矿储量占全球镍资源的72%，目前约有50%的金属镍是从硫化矿中提取。随着硫化镍矿资源的逐渐减少及镍铁行业的发展，红土镍矿的经济开发日益为人们所重视。

根据矿层分布和矿石中铁、镁含量的不同，红土镍矿可以简单地分为褐铁矿类型和残积矿类型。褐铁矿类型含铁高、含钴较高，但含镍、含镁较低，较适宜湿法冶金处理；残积矿类型含镍、镁、硅较高，但含铁、钴较低，适宜火法冶金处理。

在红土镍矿的处理方面，比较成熟的冶炼方法包括：回转窑干燥预还原－电炉熔炼法（RKEF）；烧结－鼓风炉硫化熔炼法；烧结－高炉还原熔炼法；回转窑（或隧道窑、或转底炉）半熔融还原焙烧－磁选法；还原焙烧（回转窑或沸腾炉）－氨浸法；高压酸浸法；常压酸浸法；硫酸堆浸法等。上述处理方法均有各自的适应性，需要根据矿石镍、钴含量和矿石类型的差异，以及当地燃料、水、电和化学试剂的供应状况等的不同，选用适宜的冶炼工艺，但上述方法或多或少存在资源利用率低、试剂消耗和能耗高、环境污染重，尾渣、废水难处理等不足。

专利CN100383259C公开了从氧化镍矿硅酸镍矿回收镍钴的方法，以氧化镍矿、硅酸镍矿为原料，破碎细磨至-200目占80~90%，加入原矿重量5~15%的焦炭粉、10~30%的氯化剂、0.1~1.0%的助剂，制成5~15mm球团，再采用氯化离析焙烧—磁选工艺处理。可得镍品位5~15%，镍回收率80~85%；钴品位0.3~1.7%，回收率70~80%的镍钴混合精矿。该方法原矿需细磨，磨矿成本高；氯化剂加入量大，设备腐蚀严重；采用焦粉为还原剂，能耗高；镍回收率低。

专利CN10143055A公开了一种由红土镍矿直接制取镍铁合金粉的工艺，将红土镍矿矿石破碎、磨矿至-0.074mm占70~80%；按红土镍矿质量的10~15%、1~3%、0~5%分别加入元明粉、硼砂、苏打和腐植酸钠混匀、造块，团块干燥后在一定温度下用煤做还原剂，将镍、铁还原为金属镍、金属铁，还原产物再经破碎、磨矿后，采用弱磁选方法分选，磁选产品及为镍铁合金粉。该方法原矿细磨，磨矿成本高；药剂消耗量大，且大量元明粉的加入会导致焙烧烟气SO₂污染环境，精矿镍铁合金粉S含量偏高等问题。

专利CN101967571B公开了一种红土镍矿在隧道窑—电炉中生产镍铁的方法，以红土镍矿为原料，加入10~50%的还原剂、1~5%溶剂石灰石或萤石、2~20%粘结剂膨润土制备成球团，球团装入还原罐中，还原罐底部和最上层球团表面各铺一层焦粉，厚度10~30mm，在隧道窑内还原，还原温度1100~1300℃，还原时间12~32h，得金属化球团，经破碎磨细磁选分离产出镍铁精矿加入2~15%粘结剂，2~10%溶剂冷压成球，在电炉内高温熔炼，得到镍铁合金。该方法添加剂、焦粉消耗量大、成本高；还原焙烧时间长达12~32h，能耗高。

专利CN101701275B公开了一种硅酸镍矿回转窑直接还原制备镍铁的方法，将原矿破碎、烘干后磨成-0.154mm粉状，按照矿粉质量比添加1~5%氟化物，5~20%的氧化钙或者10~30%的生石灰，0.1~0.5%的氯化亚铜，10~25%的氧化铁，5~20%焦炭，混匀后制成球团，置入烘干窑烘干、水淬、磨矿、磁选，得到Ni≥4.5%，Fe≥40%，Ni回收率≥85%的镍铁粗精矿产品。该方法原矿需细磨；添加剂加入量大、成本高；产品镍铁精矿品位低，精矿Ni回收率低。

发明内容

本发明目的是克服上述现有技术的不足，提供一种工艺流程短，添加药剂量少，能耗低，镍回收率高，对环境友好的红土镍矿分离富集镍铁的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种红土镍矿分离富集镍铁的方法，其特征在于其分离富集镍铁的过程步骤依次包括：

（1）红土镍矿原矿破碎；

（2）添加促进剂、聚集剂、还原剂混料造粒制成球团矿；

（3）将球团矿进行金属化还原焙烧；

（4）焙砂水淬、磨细；

（5）磁粗选；

（6）粗精矿再磨；

（7）磁精选，得到镍铁精矿。

本发明的一种红土镍矿分离富集镍铁的方法，其特征在于其步骤（1）的原矿破碎是将干燥后的原矿破碎至-5mm占85%以上。