专利名称：一种硅酸镍铁矿粉球团的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种硅酸镍铁矿粉球团的制备方法，属有色金属镍铁矿粉干燥烧结制球的技术领域。
背景技术：
镍是一种有色金属材料，主要用于不锈钢的合金添加剂；由于不锈钢产业的快速发展，对金属镍的需求不断增加，由于硫化镍矿资源日益匮乏，镍的主要来源为硅酸镍铁矿粉；娃酸镍铁矿粉储量丰富，是未来镍的主要来源，娃酸镍铁矿粉的选矿、冶炼已成为重要的研究课题。利用硅酸镍铁矿粉冶炼镍生铁，使不锈钢的生产原料发生了重大变化，低成本利用硅酸镍铁矿粉，是一项值得推广的技术。 硅酸镍铁矿粉主要用于电炉或矿热炉冶炼镍铁，电炉、矿热炉对入炉的硅酸镍铁矿粉均有粒度要求，因此，入炉硅酸镍铁矿粉必须经过干燥、烧结造粒处理，才可进行冶炼。常用的硅酸镍铁矿粉的烧结造粒方法是采用鼓风法，配燃烧剂烧结，烧结过程能耗高，煤质燃烧剂污染严重，劳动强度大，生产条件恶劣，生产效率和产品质量都存在严重不足。
发明内容
发明目的
本发明的目的就是针对背景技术的不足，采用微波加热干燥造粒、模具压粒法，在常温下实现硅酸镍铁矿粉的固结成型，以满足电炉熔炼硅酸镍铁矿粉的要求。技术方案
本发明使用的化学物质原料为硅酸镍铁矿粉、生石灰、水，其准备用量如下以千克、升为计量单位
硅酸镍铁矿粉(Mg, Fe, Ni) SiO3 O. 95 kg±0. 05 kg Ni :1 8%, Fe :45 52%, SiO2 33 40%, MgO 14 21%
生石灰CaO O. 05kg±0. 005kg
CaO 88 94%, SiO2 :4 10%, Al2O3 2 8%,
水H20 O. 2L±0.0IL 制备方法如下
(1)精选化学物质原料，并进行质量纯度控制
硅酸镍铁矿粉固态粉体
生石灰粉固态粉体 水液态液体，98. 5%
(2)球磨、过筛硅酸镍铁矿粉
称取娃酸镍铁矿粉O. 95kg±0. 05kg,进行球磨,球磨机转数20 30 r / min,然后用200目筛网过筛，成细粉，细粉颗粒直径< O. 074mm ；
(3)球磨、过筛生石灰
称取生石灰O. 05kg±0. 005kg,加入球磨机内，进行球磨，球磨机转数20 30 r /min，然后用200目筛网过筛，成细粉，细粉颗粒直径< O. 074mm ；
(4)原料混合搅拌
将硅酸镍铁矿粉、生石灰粉按O. 95:0. 05的比例配置，称取硅酸镍铁矿粉O. 95kg±0. 05 kg、生石灰粉O. 05kg±0. 005kg,然后置于不锈钢容器中混合，并加入水
O.2L±0. 01L，用搅拌机进行搅拌，搅拌时间30min，呈湿状细粉混合物；
(5)混合细粉造粒
将湿状细粉混合物置于压块机的压球模具内，然后开启压块机，在常温25°C下进行压块，压块机压力25MPa ;压块后球团强度5 6 MPa ;
压块后成硅酸镍铁矿粉球团；
(6)微波干燥烧结
硅酸镍铁矿粉球团的干燥烧结是在微波加热炉中进行的，是在微波循环加热过程中完成的；
①将硅酸镍铁矿粉球团置于莫来石容器中，然后置于微波加热炉中，并进行游动循环加热，微波加热温度150°C ±5°C，加热时间为5min，恒温保温时间lOmin，然后停止加热，使硅酸镍铁矿粉球团自然随炉冷却至25°C ±2°C ;
②微波加热功率为IOkW；
③莫来石容器在炉内循环行走速度为lm/min,在微波加热炉加热烧结时间为15min;
④干燥后成硅酸镍铁矿粉球团；
(7)检测、分析、表征
对制备的硅酸镍铁矿粉球团的形貌、色泽、力学性能、化学成分进行检测、分析、表征； 用水分分析仪进行含水量分析；用万能压力测试仪进行冷抗压强度测试；
结论硅酸镍铁矿粉球团为土黄色粉体颗粒状，含水率< O. 5%;球团强度达7 IOMPa ；
(8)产物储存
将干燥烧结处理的硅酸镍铁矿粉球团储存于干燥洁净环境，要防水、防潮、防酸碱盐侵蚀，储存温度20°C ±2°C，相对湿度彡10%。有益效果
本发明与背景技术相比具有明显的先进性，是针对硅酸镍铁矿粉的特性，添加生石灰，采用球磨、过筛、模具压球造粒、微波干燥烧结法对硅酸镍铁矿粉进行处理，使硅酸镍铁矿粉达到熔炼要求，此制备方法工艺流程短，微波加热干燥烧结节能环保，干燥后硅酸镍铁矿粉球团的含水率< O. 5%，颗粒强度达7 lOMPa，适合规模化生产，是十分理想的硅酸镍铁矿粉球团的制备方法。
图I为硅酸镍铁矿粉球团的微波干燥烧结状态图 图2为硅酸镍铁矿粉球团干燥烧结后形貌中所示，附图标记清单如下
I、微波加热炉，2、控制台，3、炉盖,4、微波加热器,5、工作台,6、磁性环形道轨,7、莫来石容器小车，8、硅酸镍铁矿粉球团，9、显示屏，10、指示灯，11、电源开关，12、微波控制器，13、加热温度控制器，14、磁性环形道轨控制器。
具体实施例方式以下结合附图对本发明做进一步说明
图I所示，为硅酸镍铁矿粉球团的微波干燥烧结状态图，各部位置要正确，按量配比，按序操作。制备使用的化学物质的量值是按预先设置的范围确定的，以千克、升为计量单位。
硅酸镍铁矿粉球团的干燥烧结是在微波加热炉内进行的，是在莫来石容器内、在磁性环形道轨上、在均匀加热状态下完成的；
微波加热炉I为竖式圆筒形，上部为炉盖3，下部为控制台2，外部由微波加热器4环绕；微波加热炉I内底部为工作台5，在工作台5上设置磁性环形道轨6，在磁性环形道轨6上安装置放莫来石容器小车7，在莫来石容器小车7内为硅酸镍铁矿粉球团8 ;在控制台2上设有显示屏9、指示灯10、电源开关11、微波控制器12、加热温度控制器13、磁性环形道轨控制器14 ;莫来石容器小车7在磁性环形道轨6上循环转动，并由磁性环形道轨控制器14控制。图2所示，为硅酸镍铁矿粉球团干燥烧结后形貌图，图中可知硅酸镍铁矿粉球团为土黄色球团粉体颗粒，形状为椭圆球形，表面有少量裂纹。
权利要求
1.一种硅酸镍铁矿粉球团的制备方法，其特征在于使用的化学物质原料为硅酸镍铁矿粉、生石灰、水，其准备用量如下以千克、升为计量单位硅酸镍铁矿粉(Mg, Fe, Ni) SiO3 O. 95 kg±0. 05 kgNi :1 8%, Fe :45 52%, SiO2 33 40%, MgO 14 21% 生石灰CaO O. 05kg±0. 005kgCaO 88 94%, SiO2 :4 10%, Al2O3 2 8%, 水H20 O. 2L±0.0IL 制备方法如下 (1)精选化学物质原料，并进行质量纯度控制 硅酸镍铁矿粉固态粉体 生石灰粉固态粉体 水液态液体，98. 5% (2)球磨、过筛硅酸镍铁矿粉 称取娃酸镍铁矿粉O. 95kg±0. 05kg,进行球磨,球磨机转数20 30 r / min,然后用200目筛网过筛，成细粉，细粉颗粒直径< O. 074mm ； (3)球磨、过筛生石灰 称取生石灰O. 05kg±0. 005kg,加入球磨机内，进行球磨，球磨机转数20 30 r /min，然后用200目筛网过筛，成细粉，细粉颗粒直径< O. 074mm ； (4)原料混合搅拌 将硅酸镍铁矿粉、生石灰粉按O. 95:0. 05的比例配置，称取硅酸镍铁矿粉O. 95kg±0. 05 kg、生石灰粉O. 05kg±0. 005kg,然后置于不锈钢容器中混合，并加入水O.2L±0. 01L，用搅拌机进行搅拌，搅拌时间30min，呈湿状细粉混合物； (5)混合细粉造粒 将湿状细粉混合物置于压块机的压球模具内，然后开启压块机，在常温25°C下进行压块，压块机压力25MPa ;压块后球团强度5 6 MPa ; 压块后成硅酸镍铁矿粉球团； (6)微波干燥烧结 硅酸镍铁矿粉球团的干燥烧结是在微波加热炉中进行的，是在微波循环加热过程中完成的； ①将硅酸镍铁矿粉球团置于莫来石容器中，然后置于微波加热炉中，并进行游动循环加热，微波加热温度150°C ±5°C，加热时间为5min，恒温保温时间lOmin，然后停止加热，使硅酸镍铁矿粉球团自然随炉冷却至25°C ±2°C ; ②微波加热功率为IOkW； ③莫来石容器在炉内循环行走速度为lm/min,在微波加热炉加热烧结时间为15min; ④干燥后成硅酸镍铁矿粉球团； (7)检测、分析、表征 对制备的硅酸镍铁矿粉球团的形貌、色泽、力学性能、化学成分进行检测、分析、表征； 用水分分析仪进行含水量分析；用万能压力测试仪进行冷抗压强度测试； 结论硅酸镍铁矿粉球团为土黄色粉体颗粒状，含水率< O. 5%;球团强度达7 IOMPa ； (8)产物储存 将干燥烧结处理的硅酸镍铁矿粉球团储存于干燥洁净环境，要防水、防潮、防酸碱盐侵蚀，储存温度20°C ±2°C，相对湿度彡10%。
2.根据权利要求I所述的一种硅酸镍铁矿粉球团的制备方法，其特征在于硅酸镍铁矿粉球团的干燥烧结是在微波加热炉内进行的，是在莫来石容器内、在磁性环形道轨上、在均匀加热状态下完成的； 微波加热炉(I)为竖式圆筒形，上部为炉盖(3)，下部为控制台(2)，外部由微波加热器(4)环绕；微波加热炉(I)内底部为工作台(5)，在工作台(5)上设置磁性环形道轨(6)，在磁性环形道轨(6)上安装置放莫来石容器小车(7)，在莫来石容器小车(7)内为硅酸镍铁矿粉球团(8);在控制台(2)上设有显示屏(9)、指示灯(10)、电源开关(11)、微波控制器(12)、加热温度控制器(13)、磁性环形道轨控制器(14 );莫来石容器小车(7 )在磁性环形道轨(6 )上循环转动，并由磁性环形道轨控制器(14)控制。
全文摘要
本发明涉及一种硅酸镍铁矿粉球团的制备方法，是针对硅酸镍铁矿粉的特性，添加生石灰、水，采用球磨、过筛、模具压制造粒、微波干燥烧结法，对硅酸镍铁矿粉进行处理，使硅酸镍铁矿粉达到熔炼要求，此制备方法工艺流程短，微波加热干燥烧结节能环保，干燥后硅酸镍铁矿粉球团的含水率≤0.5%，颗粒强度达7～10MPa，适合规模化生产，是十分理想的硅酸镍铁镍矿粉球团的制备方法。
文档编号C22B1/14GK102899480SQ20121033680
公开日2013年1月30日 申请日期2012年9月13日 优先权日2012年9月13日
发明者陈津, 郝赳赳, 赵晶, 张猛, 冷宪国, 林原生, 张又兴 申请人:太原理工大学