WANG JINGJING (CN)
CAO ZHICHENG (CN)
WU DAOHONG (CN)
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CN102212636A | 2011-10-12 | |||
CN101942558A | 2011-01-12 | |||
CN101376927A | 2009-03-04 | |||
CN101935794A | 2011-01-05 | |||
CN101586187A | 2009-11-25 | |||
JPS52152816A | 1977-12-19 |
北京高文律师事务所 (CN)
权 利 要 求 书 1、 一种高效回收镍资源的红土镍矿处理方法, 包括如下步骤: ( 1 )红土镍矿分级处理: 将红土镍矿进行破碎筛分, 大于 2mm的红土镍 矿配入还原煤、 助熔剂后直接布入转底炉, 小于 2mm的红土镍矿配入还原煤、 助熔剂后用压球机压制成含碳球团, 含碳球团经烘干后再布入转底炉; ( 2 )预还原: 将含碳球团布入转底炉后在炉内进行高温快速还原, 还原 温度为 1200°C~1300°C , 还原时间 20min~45min; ( 3 )熔分: 将转底炉出料产品送入熔融设备进行渣铁分离生产镍铁合金, 熔融设备的熔融温度为 1450°C~1550°C , 熔融时间 40min~90min; ( 4 )磨细选别后再熔分: 将步骤(3 )得到的熔分渣经过破碎处理后, 进 行磨矿磁选处理, 磁选后的金属铁粉再返回步骤(3 ) 的所述熔融设备进行渣 铁分离, 得到镍铁合金。 2、 根据权利要求 1所述的高效回收镍资源的红土镍矿处理方法, 其特征 在于: 所述步骤(1 ) 中原料重量配比为: 红土镍矿 100份, 还原煤 5~20份, 助熔剂 0~15份。 3、 根据权利要求 1或 2所述的高效回收镍资源的红土镍矿处理方法, 其 特征在于: 所述还原煤为非焦煤。 4、 根据权利要求 1或 2所述的高效回收镍资源的红土镍矿处理方法, 其 特征在于: 所述助熔剂为石灰石、 生石灰、 白灰、 碳酸钠、 白云石中的一种或 多种。 5、 根据权利要求 1所述的高效回收镍资源的红土镍矿处理方法, 其特征 在于: 所述步骤(1 ) 中含碳球团经链篦机烘干, 且所述步骤(2 ) 中转底炉产 出的高温烟气送入链篦机用于烘干含碳球团。 6、 根据权利要求 5所述的高效回收镍资源的红土镍矿处理方法, 其特征 在于: 所述步骤 (2 ) 中链篦机进口烟气温度 250°C~350°C , 出口烟气温度 90°C~150°C。 7、 根据权利要求 1所述的高效回收镍资源的红土镍矿处理方法, 其特征 在于: 所述步骤(1 ) 中将小于 2mm的红土镍矿压制成含碳球团时, 采用对辊 式压球机或圆盘造球机。 8、 根据权利要求 1所述的高效回收镍资源的红土镍矿处理方法, 其特征 在于: 所述步骤(2 )使用的转底炉为蓄热式煤基转底炉, 所用燃料的热值为 800kcal/Nm3~9000kcal/Nm3。 9、 根据权利要求 1所述的高效回收镍资源的红土镍矿处理方法, 其特征 在于: 所述步骤(3 ) 的熔融设备包括电弧炉、 中频炉和矿热炉。 |
本发明涉及一种回收镍资源的方法, 尤其涉及一种高效回收镍资源的红土 镍矿处理方法。 背景技术
随着不锈钢和特殊钢的广泛应用, 对生产不锈钢原料镍的需求越来越大, 直接导致了全球镍价的飞涨, 镍成为影响不锈钢产业的重要因素。 当前, 红土 镍矿主要有以下火法处理工艺:
"烧结矿-小高炉"工艺冶炼生产低镍铁合金(产 品含镍 1-4% ): 该工艺的缺 点是小高炉存在高炉利用系数低、能耗高、镍 铁品质不稳定、 污染严重等问题。 目前国家已明令停产。
"烧结-鼓风炉熔炼"工艺: 该工艺的缺点是烧结工艺能耗高, 环境污染大; 还原剂为焦炭, 导致熔炼成本高, 且操作环境差, 易造成环境污染。
"回转窑 -电炉熔炼"工艺: 该工艺的缺点是回转窑还原温度不高, 只有 800°C左右, 预还原效果不好; 适宜处理原矿镍品位大于 1.5%的红土镍矿; 能 耗高, 易结圈。
申请号为 CN201110139300.4的中国专利申请中公开了一种煤 转底炉直 接还原-燃气熔分炉熔分的炼铁方法, 将红土镍矿、 还原剂煤、 助熔剂按照一 定比例压制成球团, 球团干燥后进入转底炉进行还原, 然后将转底炉出料产品 热装罐送入用煤气做燃料的燃气熔分炉进行熔 分, 最终得到镍铁合金。 但是, 上述方法在进行原料处理时将红土镍矿全部破 碎至较细粒级后进行压球, 并未 考虑对原料进行分级处理。 而且, 在压球过程中辊子易磨损, 致使压球成本较 高, 这在一定程度上造成了压球成本的提高和能源 浪费。 用上述方法处理镍品 位较低(如镍品位 1%- 1.2% )的红土镍矿时, 若不对熔分后的产物进行后续处 理, 镍的回收率难以达到 90%以上, 造成镍资源浪费。 发明内容
本发明提供了一种能够节约前期球团处理成本 ,提高镍的回收率的高效回 收镍资源的红土镍矿处理方法。
实现本发明目的的高效回收镍资源的红土镍矿 处理方法, 包括如下步骤:
( 1 )红土镍矿分级处理: 将红土镍矿进行破碎筛分, 大于 2mm的红土镍 矿配入还原煤、 助熔剂后直接布入转底炉, 小于 2mm的红土镍矿配入还原煤、 助熔剂后用压球机压制成含碳球团, 含碳球团经烘干后再布入转底炉;
( 2 )预还原: 将含碳球团布入蓄热式煤基转底炉后在炉内进 行高温快速 还原, 还原温度为 1200°C~1300°C , 还原时间 20min~45min;
( 3 )熔分: 将转底炉出料产品送入熔融设备进行渣铁分离 生产镍铁合金, 熔融设备的熔融温度为 1450°C~1550°C , 熔融时间 40min~90min;
( 4 )磨细选别后再熔分: 将步骤(3 )得到的熔分渣经过破碎处理后, 进 行磨矿磁选处理, 磁选后的金属铁粉再返回步骤(3 )所述熔融设备进行渣铁 分离得到镍铁合金。
优选地, 所述步骤( 1 )中原料重量配比为: 红土镍矿 100份,还原煤 5~20 份, 助熔剂 0~15份。
优选地, 所述还原煤为非焦煤。
优选地, 所述助熔剂为石灰石、 生石灰、 白灰、 碳酸钠、 白云石中的一种 或多种。
优选地, 所述步骤(1 ) 中含碳球团经链篦机烘干, 且所述步骤(2 ) 中转 底炉产出的高温烟气送入链篦机用于烘干含碳 球团。
优选地, 所述步骤(2 )中链篦机进口烟气温度 250°C~350°C , 出口烟气温 度 90°C~150°C。
优选地, 所述步骤(1 ) 中将小于 2mm的红土镍矿压制成含碳球团时,采 用对辊式压球机或圆盘造球机。
优选地, 所述步骤(2 )使用的转底炉为蓄热式煤基转底炉, 所用燃料的 热值为 800kcal/Nm 3 ~9000kcal/Nm 3 。
优选地, 所述步骤(3 ) 的熔融设备包括电弧炉、 中频炉或矿热炉等熔分 设备。
本发明的高效回收镍资源的红土镍矿处理方法 的有益效果如下: 1、 本发明高效回收镍资源的红土镍矿处理方法, 对原料进行分级处理, 使部分原料省去了压球 -烘干流程, 节省了生产成本。
2、 本发明原料的适应性广, 可处理原矿镍品位低至 1.0%的红土镍矿。
3、 本发明得到镍产品的镍回收率可高达 92%以上, 使镍资源得到最大程 度的回收利用, 这可以緩解当今镍资源严重短缺的困境。
4、 本发明可直接用非焦煤做还原剂, 省去了炼焦过程的成本, 同时减少 了炼焦对环境的污染。
5、 本发明所用的还原剂和助熔剂种类筒单, 来源广泛, 价格低廉, 节省 了生产成本。 附图说明
图 1为本发明的高效回收镍资源的红土镍矿处理 法的流程图。 具体实施方式
下面结合附图更详细地说明本发明的红土镍矿 处理方法。 图 1示出了本发 明的高效回收镍资源的红土镍矿处理方法的流 程图。
本发明的红土镍矿处理方法采用非焦煤为还原 剂, 同时添加或不加助熔 剂, 用转底炉预还原红土镍矿, 使红土镍矿中的氧化镍还原转化为金属镍,铁 部分还原转化成金属铁, 还原过程中, 助熔剂提高氧化物的活度, 降低开始还 原温度。 转底炉产品在熔融还原设备中进行熔分, 在熔炼过程中, 助熔剂能够 调节物料的碱度, 降低物料的熔点, 使物料在较低温度范围形成熔融相聚合在 一起得到镍铁合金产品,将熔分渣进行磨细选 别处理后得到的铁精粉返回熔融 还原设备中再进行熔分得到镍铁合金产品, 形成一个闭路, 进一步回收渣中镍 铁, 提高镍回收率。 实施例 1
将原料为含镍 1.18%, 含铁 10.64%的红土镍矿, 按照红土镍矿 100份、非 焦煤 10份、 不添加助熔剂的重量比例进行混合, 其中 2mm-8mm粒级的红土 镍矿与煤混勾后不压球直接布入蓄热式煤基转 底炉, 小于 2mm粒级的红土镍 矿与煤混匀后压制成球团,经链篦机干燥后布 入蓄热式煤基转底炉,在 1280°C 环境下还原 35min。 转底炉排出的高温烟气返回炉前系统用于球团 烘干, 转底 炉出料产品送入熔炼炉在 1430-1550°C熔分 lh, 得到镍铁合金产品及熔分渣, 熔分渣冷却后进行磨细 -磁选处理, 磨细度控制在 -0.074mm占 65%、 磁场强度 200KA/m的条件下进行磁选, 磁选后得到的铁精粉再送入熔炼炉进行熔分, 到另一部分镍铁合金产品。 将两部分镍铁合金的产品指标加权平均计算, 得出 综合镍铁产品的指标为: 镍品位 10.87%, 铁品位 75.58%, 镍回收率 92.3%, 转底炉烟气的利用率达到 70%以上。 实施例 2
将原料为含镍 1.35%, 含铁 18.08%的红土镍矿, 按照红土镍矿 100份、非 焦煤 11份、 白灰 5份的重量比例进行混合, 其中 2mm-8mm粒级的红土镍矿 与煤、 白灰混匀后不压球直接布入蓄热式煤基转底炉 , 小于 2mm粒级的红土 镍矿与煤、 白灰混匀后压制成球团, 经链篦机干燥后布入蓄热式煤基转底炉在 1250°C条件下还原 40min,转底炉排出的高温烟气返回炉前系统用作 球团烘干, 转底炉出料产品送入熔炼炉在 1500-1550°C熔分 lh, 得到镍铁合金产品及熔分 渣, 熔分渣冷却后进行磨细 -磁选处理, 磨细度控制在 -0.074mm占 75%、 磁场 强度为 200KA/m,磁选后得到的铁精粉再进行熔分,得到 一部分镍铁合金产 品。 将两部分镍铁合金经过计算得出综合镍铁产品 的指标为: 镍品位 6.56%, 铁品位 84.92%, 镍回收率 95.6%, 转底炉烟气的利用率达到 70%以上。 实施例 3
将原料为含镍 1.51%, 含铁 24.68%的红土镍矿, 按照红土镍矿 100份、非 焦煤 14份、 不添加助熔剂的重量比例进行混合, 其中 2mm-6mm粒级的红土 镍矿与煤混勾后不压球直接布入蓄热式煤基转 底炉, 小于 2mm粒级的红土镍 矿与煤混匀后压制成球团,经链篦机干燥后布 入蓄热式煤基转底炉在 1300°C条 件下还原 40min, 转底炉排出的高温烟气返回炉前系统用于球团 烘干, 转底炉 出料产品送入熔炼炉在 1500-1550°C熔分 lh, 得到镍铁合金产品及熔分渣, 熔 分渣冷却后进行磨细 -磁选处理, 磨细度控制在 -0.074mm占 70%、 磁场强度为 150KA/m, 磁选后得到的铁精粉再进行熔分, 得到另一部分镍铁合金产品。得 到的综合镍铁产品指标为: 镍品位 8.64%, 铁品位 76.02%, 镍回收率 98.8%, 转底炉烟气的利用率达到 70%以上。
通过上述实施例 1-3可以清楚地看出通过本发明的红土镍矿处理 方法, 镍 回收率均高达 90%以上,且转底炉烟气得到了充分的利用,用 于烘干含碳球团, 利用率高达 70%以上。
以上所述, 仅为本发明较佳的具体实施方式, 但本发明的保护范围并不局 限于此, 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露 的技术范围内, 可轻易 想到的变化或替换, 都应涵盖在本发明的保护范围之内。