专利名称：一种隧道窑预还原-熔分炉终还原联合处理红土镍矿生产镍铁的方法
技术领域：
本发明涉及一种以红土镍矿为原料，以煤粉为还原剂，制成含碳球团，以隧道 窑_熔分炉联合法生产镍铁的新方法。 本发明是的主要流程是配料_混料_球团_还原_金属化球团_冷却_破碎筛 分_磁选分离_高温熔分_镍铁合金。选取红土镍矿为原料，其中镍的质量占红土镍矿总 质量的O. 5% _3%，铁的质量占红土镍矿总质量的20% _55%，将红土镍矿和煤粉、粘结剂，
固硫剂按照ioo : 30-50 : l-2 : 3-5%制备成球团，并将干燥后的球团放入还原罐中；含
碳球团经过预热、还原、冷却、出窑，破碎磁选，经过熔分炉高温熔炼进行渣铁分离，得到镍 铁合金。
图1为本发明以红土镍矿为原料，以煤粉为还原剂，制成含碳球团，以隧道窑-熔 分炉联合法生产镍铁的工艺流程图
具体实施方式
实施例1 本发明的工艺流程为配料_混料_球团_还原_金属化球团_冷却_破碎筛 分_磁选分离_高温熔融_镍铁合金； 配料选用的红土矿成分为镍品位0. 95%，铁品位46. 88% ;选用的煤粉成分为
固定碳79. 98%，灰分13. 94%，硫0. 72% ;选用的粘结剂为膨润土 ；选用的固硫剂为石灰 石其中Ca0含量在50X左右。红土矿、煤粉、粘结剂、固硫剂按100 : 35 : 2 : 3的比例混合。 混料造球将上述按比例配好的原料配入一定比例的水，加入混料机中，混匀，之 后用造球机将其造成球团。
还原将含碳球团干燥后装入还原罐，在隧道窑内还原，还原温度控制在 1150-125(TC，还原时间32-40小时，得到还原产品_金属化球团。
冷却出窑后的球团，在密闭环境下冷却到20(TC左右。
破碎筛分冷却后的球团，进入破碎机破碎，之后筛分。
磁选以200高斯的磁场强度，对筛分产物进行干式磁选，得到粗镍铁颗粒。
高温熔融粗镍铁颗粒在熔分炉中，经过高温熔炼进行渣铁分离，得到镍铁合金。
本实例得到的镍铁合金中，铁品位88. 92-94. 27%，镍品位1. 67_1. 89%，铁收得 率约92 % ，镍收得率约88 % 。
实施例2 本发明的工艺流程为配料-混料_球团_还原_金属化球团_冷却_破碎筛 分-磁选分离-镍铁合金； 配料选用的红上矿成分为镍品位1. 51%，铁品位33. 90% ;选用的煤粉成分为 固定碳79. 32%，灰分14.71%，硫0. 33% ;选用的粘结剂为膨润土 ；选用的固硫剂为石灰 石其中CaO含量在50X左右。红土矿、煤粉、粘结剂、固硫剂按100 : 50 : 2 : 5的比例混合。 混料造球将上述按比例配好的原料配入一定比例的水，加入混料机中，混匀，之 后用造球机将其造成球团。
还原将含碳球团干燥后装入还原罐，在隧道窑内还原，还原温度控制在 1150°C -125(TC，还原时间40-48小时，得到还原产品_金属化球团。
冷却出窑后的球团，在密闭环境下冷却到20(TC左右。
破碎筛分冷却后的球团，进入破碎机破碎，之后筛分。
磁选以200高斯的磁场强度，对筛分产物进行干式磁选，得到粗镍铁颗粒。
高温熔融粗镍铁颗粒在熔分炉中，经过经过高温熔炼进行渣铁分离，得到镍铁合金。 本实例得到的镍铁合金中，铁品位87. 65-93. 21%，镍品位3. 81-4. 15%，铁收得 率约89%，镍收得率约91%。 综合以上实例可见，根据本发明的方法，以红土矿粉和煤粉制成含碳球团，利用隧 道窑-熔分炉联合法生产镍铁合金的工艺，具有如下优点(l)所用红土镍矿在现阶段价格 低廉，生产成本低；(2)所用的还原剂为煤粉，取代了传统炼铁所需的焦炭，进一步降低了成本；(3)所用其他原料，如膨润土和石灰石均容易获得随处可见，原料条件很容易满足； (4)整体流程较传统流程更为节能也更加环保；(5)所采用的隧道窑技术在工业上应用广 泛，技术成熟，操作简单，工艺条件容易控制，设备投资较少。
权利要求
一种以红土矿粉和煤粉制成含碳球团，利用隧道窑-熔分炉联合法生产镍铁合金的方法，其特征在于配料-混料-球团-还原-金属化球团-冷却-破碎筛分-磁选分离-高温熔融-镍铁合金。所述球团原料为红土矿粉、煤粉、粘结剂、固硫剂。
2. 如权利要求1所述的利用红土矿粉和煤粉制成含碳球团，熔融还原生产镍铁合金的方法，其特征在于所述红土矿粉粒度小于0. 147mm的，占所有红土矿粉重量的90%以上。
3. 如权利要求1所述的利用红土矿粉和煤粉制成含碳球团，熔融还原生产镍铁合金的 方法，其特征在于所述煤粉粒度小于0. 175mm的，占所有煤粉重量的90%以上。
4. 如权利要求1所述的利用红土矿粉和煤粉制成含碳球团，熔融还原生产镍铁合金的方法，其特征在于红土矿粉和煤粉，粘结剂、固硫剂的比例为100 : 30-50 : l-2 : 3-5。
5. 如权利要求1所述的利用红土矿粉和煤粉制成含碳球团，熔融还原生产镍铁合金的 方法，其特征在于配煤量适当超过理论计算量。
6. 如权利要求1所述的利用红土矿粉和煤粉制成含碳球团，熔融还原生产镍铁合金的 方法，其特征在于所用煤粉固定碳> 75%，灰分< 15%。
7. 如权利要求1所述的利用红土矿粉和煤粉制成含碳球团，熔融还原生产镍铁合金的 方法，其特征在于所用固硫剂为石灰石，其CaO含量大于50% ，添加比例为3-5% 。
8. 如权利要求1所述的利用红土矿粉和煤粉制成含碳球团，熔融还原生产镍铁合金的 方法，其特征在于所用粘结剂为膨润土，添加比例为1% _2%。
9. 如权利要求1所述的利用红土矿粉和煤粉制成含碳球团，熔融还原生产镍铁合金的 方法，其特征在于还原温度控制在1150°C -1250°C。
10. 如权利要求1所述的利用红土矿粉和煤粉制成含碳球团，熔融还原生产镍铁合金 的方法，其特征在于还原时间控制在24-48小时。
11. 如权利要求1所述的利用红土矿粉和煤粉制成含碳球团，熔融还原生产镍铁合金 的方法，其特征在于在熔分炉中熔融温度控制在1450°C -1550°C。
12. 如权利要求1所述的利用红土矿粉和煤粉制成含碳球团，熔融还原生产镍铁合金 的方法，其特征在于在熔分炉中熔融时间控制在20-60分钟。
全文摘要
本发明涉及一种以红土矿粉和煤粉制成含碳球团，利用隧道窑-熔分炉联合法生产镍铁合金的方法，属于熔融还原领域。主要流程是配料-混料-球团-还原-金属化球团-冷却-破碎筛分-磁选分离-高温熔融-镍铁合金。选取红土镍矿为原料，其中镍的质量占红土镍矿总质量的0.5％-3％，铁的质量占红土镍矿总质量的20％-55％，将红土镍矿和煤粉、粘结剂，固硫剂按照100∶30-50∶1-2∶3-5％制备成球团，并将干燥后的球团放入还原罐中；含碳球团经过预热、还原、冷却、出窑、破碎磁选、经过20-60分钟左右的高温熔炼，得到镍铁合金。本发明克服了传统高炉生产镍铁、回转窑-电炉生产镍铁、矿热炉生产镍铁存在的难以克服的困难，实现了隧道窑-熔分炉有机结合与匹配，技术成熟，操作简单，工艺条件容易控制。因而，本发明为处理廉价的红土镍矿开辟了一条新途径。
文档编号C22B1/24GK101748298SQ200810238850
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月3日 优先权日2008年12月3日
发明者司全 申请人:司全