紅土型鎳礦RKEF工藝冶煉鎳鐵實踐研究

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1、第２９卷第３期有色礦冶Ｖｏｌ．２９．№３２０１３年６月ＮＯＮ－ＦＥＲＲＯＵＳＭＩＮＩＮＧＡＮＤＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹＪｕｎｅ２０１３文章編號：１００７－９６７Ｘ（２０１３）０３－００３５－０６紅土型鎳礦ＲＫＥＦ工藝冶煉鎳鐵實踐研究孫鎮(zhèn)，趙景富，鄭鵬（沈陽有色金屬研究院，遼寧沈陽１１０１４１）摘要：隨著不銹鋼和電池行業(yè)的快速發(fā)展，對鎳的需求也不斷增加，主要用來生產(chǎn)金屬鎳和鎳鐵合金的紅土礦將會得到更大程度的開發(fā)。本文通過對三個國家紅土鎳礦成分，理化性能及冶煉工藝數(shù)據(jù)的分析、探索，研究了紅土鎳礦的選擇、冶煉工藝參數(shù)及成本控制。關鍵詞：鎳紅土礦；干燥；還原焙燒；冶煉中圖分類號：ＴＦ８１５文

2、獻標識碼：Ａ中國有色集團２００４年立項開發(fā)緬甸達貢山鎳０引言礦，目前已經(jīng)建成年產(chǎn)８．５萬ｔ含鎳２５％的鎳鐵冶當前中國是世界上用紅土型鎳礦冶煉生產(chǎn)鎳鐵煉廠。為了給該冶煉廠的設計和投產(chǎn)提供依據(jù)，中（包括含鎳生鐵）第一大國，有大小數(shù)以百計的冶煉國有色集團在沈陽有色金屬研究院投資建設了廠，冶煉方法分別是高爐冶煉、土法燒結－電爐還原ＲＫＥＦ工藝中間試驗廠。該中間試驗廠為世界上較冶煉、燒結機燒結－電爐還原冶煉、回轉窯干燥－回先進的試驗廠之一，其主體設備為干燥窯１ｍ×轉窯還原－電爐還原冶煉（以下稱為ＲＫＥＦ工藝），１０ｍ，還原窯１．５ｍ×１２．５ｍ，電爐１０００ｋＶＡ?；剞D窯直接還原－磁選－

3、電爐熔煉工藝正在工業(yè)試該試驗用礦石２４００余噸，取得了大量的研究數(shù)據(jù)，驗過程中。應該說前四種方法，都能生產(chǎn)出不同品發(fā)現(xiàn)了一些紅土型鎳礦冶煉鎳鐵過程出現(xiàn)的規(guī)律性位的鎳鐵產(chǎn)品，而且在鎳價格較高的情況下企業(yè)也現(xiàn)象?，F(xiàn)對這些現(xiàn)象進行總結，以為同類企業(yè)生產(chǎn)均能獲得較好的經(jīng)濟效益。然而，前三種工藝均不提供借鑒。同程度地存在污染重、能耗高、資源利用水平低的問１試驗用原料的特點題，已經(jīng)或即將被國家產(chǎn)業(yè)政策所限制。ＲＫＥＦ工藝以污染低、能耗低、資源回收率高、產(chǎn)品品位高而１．１紅土型鎳礦的成份得到重視，并已經(jīng)成為世界上紅土型鎳礦冶煉生產(chǎn)中試試驗所用菲律賓、印尼、緬甸三個國家產(chǎn)地鎳鐵的主流工藝。的典型鎳

4、紅土礦化學成分分析結果見表１。表１各國家產(chǎn)地鎳礦成分Ｔａｂｌｅ１ＣｏｍｐｏｎｅｎｔｏｆｔｈｅＮｉｃｋｅｌｏｒｅｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｕｎｔｒｉｅｓ化學成分（％）產(chǎn)地ＮｉＦｅＣＳＰＣｏＳｉＯ２ＭｇＯＡｌ２Ｏ３ＣｕＭｎＣａＯＣｒ２Ｏ３燒失Ｈ２Ｏ菲律賓２．３７１７．２７０．４７０．０８６０．０１５０．０４１３８．１１１５．９３１．４６０．０１３０．１９７１．０３２１．７２１２．５１３２．０１印尼２．０９１６．５５０．４４０．０４６０．０２１０．０３１３９．５２１５．８４２．４６０．０１２０．２８８０．４９８１．２８１６．５１３６．８６緬甸１．９９１３．７２０．８８０．０８６０．０２３

5、０．０２７４２．１４１９．０９２．６１０．００８０．２２２１．５１０１．１７１３．５４３５．５０１．２鐵鎳比及硅鎂比土礦鐵鎳比及硅鎂比，結果見表２。根據(jù)紅土鎳礦的鐵鎳比，可確定合適的鎳鐵品由表２可以看出：位；根據(jù)紅土鎳礦的硅鎂比，可確定爐渣的酸堿度、（１）三種礦均屬于典型的硅鎂型鎳礦，適合于熔點及粘度等參數(shù)?；鸱ㄌ幚?。通過以上條件分析，可為冶煉過程的順利開展（２）緬甸鎳紅土礦鐵和鎳的比值最小，因此其提供技術支撐。由表１計算得出三個國家產(chǎn)地鎳紅更適合冶煉高品位鎳鐵合金。收稿日期：２０１２－１２－２５作者簡介：孫鎮(zhèn)（１９６２—），大學，學士學位，冶金專業(yè)高級工程師，從事有色金屬合金冶

6、煉生產(chǎn)技術和科研工作。３６有色礦冶第２９卷表２各國家產(chǎn)地鎳紅土礦鐵鎳比及硅鎂比１、圖２及圖３．Ｔａｂｌｅ２ＴｈｅｒａｔｉｏｏｆＦｅｔｏＮｉａｎｄｔｈｅｒａｔｉｏＳｉＯ２ｔｏＭｇＯｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｕｎｔｒｉｅｓ＇Ｎｉｃｋｅｌｌａｔｅｒｉｔｅｏｒｅｓ產(chǎn)地Ｆｅ／ＮｉＳｉＯ２／ＭｇＯ菲律賓７．２９２．３９印尼７．９２２．４９緬甸６．８９２．２１１．３含水率及粒度特性ＲＫＥＦ工藝冶煉鎳鐵合金控制的回轉窯干燥后的干礦含水量通常為１２％或２０％。因干礦含水圖１菲律賓礦差熱及熱重分析圖１２％時產(chǎn)塵量大，逐漸被冶金工作者舍棄，現(xiàn)在大多Ｆｉｇ１Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｔｈｅｒｍａｌａｎａｌｙ

7、ｓｉｓｏｆＰｈｉｌｉｐｐｉｎｅｓｏｒｅ數(shù)企業(yè)都采用２０％的干礦含水量?，F(xiàn)就三個產(chǎn)地鎳礦利用回轉窯干燥及使用烘箱靜態(tài)烘干至含水均為２０％左右情況下進行粒度篩分，考察其粒度分布情況，篩分結果見表３。表３濕礦粒度分布率（％）Ｔａｂｌｅ３Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｗｅｔｏｒｅ＇ｓｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅ菲律賓印尼緬甸礦粒級（ｍｍ）烘干礦干燥礦烘干礦干燥礦烘干礦干燥礦圖２印尼礦差熱及熱重分析＞４１８．９１０．６４７．４２３２．９８４８．０９３９．１０２～４１１．８６．