[发明专利]回转窑直接还原红土镍矿生产镍铁的方法

说明书

技术领域

本发明属于有色金属冶金领域，特别涉及一种回转窑直接还原红土镍矿生产镍铁的方 法。

背景技术

镍合金是生产不锈钢、特殊钢、耐热钢、军用钢的主要原料之一。目前世界上红土镍 矿的冶炼方法有以下两种：

1、高炉、鼓风炉冶炼镍铁工艺：早在1879年，在新喀里多尼亚采用鼓风炉(高炉) 处理红土镍矿，但由于能耗高、工艺不稳定、污染严重等原因，这项技术没有得到推广。 鼓风炉熔炼生产镍铁的优点是投资小、能耗较低，适合规模小、电力供应困难以及含镍较 低的红土矿区；

2、回转窑-矿热炉熔炼法(RKEF)：回转窑-矿热炉熔炼法(RKEF)处理红土矿生产镍 铁开始于20世纪50年代，由于原矿含有大量自由水和结晶水，所以需要通过在熔炼炉料 准备阶段经回转窑在800℃条件下进行干燥脱水和预热处理，随后热炉料再送入电炉中在 1550～1600℃的高温下还原熔炼产出镍铁。它的优点是：工艺成熟，可实现大规模生产； 镍铁产品质量优良；原料适应性强，各种类型红土镍矿均可处理；电炉渣经过水淬处理后 可用作水泥生产原料，实现废渣无害化利用。虽然上述工艺都有着不同的特点，但其主要 缺点是对矿石适应性差，对镁含量有较严格的要求，噪音太大，环境污染严重；电路熔炼 电耗大，生产成本高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种回转窑直接还原红土镍矿生产镍 铁的方法，采用该方法可得到含镍品位高的镍铁合金颗粒，从而取代其它冶炼镍铁合金技 术。

本发明提出的一种回转窑直接还原红土镍矿生产镍铁的方法，该方法是按照以下步骤 完成：

1)原料烘干：首先将含有25～30％的水分的红土镍矿进行破碎，破碎成粒度为 50～80mm，后用烘干机于80～700℃烘干15～20分钟，烘干后原料的水分为15～18％；再经 过破碎、筛分、除尘，使小于3mm粒度的红土镍矿占80％以上堆放备用；

2)配料、混料：在干燥后的红土镍矿中加入焦粉和粒度小于3mm的石灰石作为还原 剂，焦粉占烘干后红土镍矿物料重量的8～12％，比重为0.8～1.0；石灰石占烘干后红土镍 矿物料重量的1～3％，比重2.3～2.8，然后进行均匀混料并制成直径30～50mm的球团；

3)还原焙烧、水淬：将制成的球团送入回转窑于380～1350℃进行还原焙烧3～5小时， 烧成的物料从回转窑中流出进行水淬冷却3～5分钟，经水淬冷却物料形成30～150mm的块 状物料；

4)破碎干选：将水淬冷却后的物料破碎成粒度为8mm以下，干选后研磨成160～200 目粉末，使200目粒度达到80％以上；

5)磁选、脱水压滤：将第4)步破碎研磨粉从排出的渣中磁选分离出来，磁选出的镍 铁精粉送入压滤机进行脱水处理，分离出的尾矿渣进行脱水压滤干堆，分离的粒镍铁产品 直径为2～3mm，形成含镍11～20％的炉料，即为高品位粒镍铁产品。

所述的回转窑内还原温度为四段连续焙烧，分别为380～580℃焙烧0.5～1小时， 580～910℃焙烧0.5～1小时，910～1300℃焙烧1.0～1.5小时，1300～1350℃焙烧1.0～1.5小时， 总焙烧时间控制在3～5小时。

所述的破碎干选工序包括粗破和细破，将水淬冷却后的物料经两次粗破碎，第一次分 别粗破碎成＜80mm的颗粒，干选后将首次破碎物进行第二次破碎成＜40mm的颗粒，干选 后再用破碎机细破至8mm以下。

所述回转窑的窑尾部排出的还原高温废气引入烘干机内，利用该余热进行原料烘干， 经烘干机出来的废气进入电除尘器除尘，排出烟气引入脱硫塔进行脱硫净化后排入大气， 电除尘灰输送到配料矿槽进行原料配料使用。