一种利用链篦机-回转窑处理镍冶炼渣的方法
【专利摘要】一种利用链篦机-回转窑处理镍冶炼渣的方法，包括以下步骤：步骤1：筛分、细磨；步骤2：配料、造球；步骤3：回转窑内直接还原；步骤4：冷却至100～200℃后磁滑轮干选磁性料；步骤5：磨矿磁选。本发明的方法突破了传统直接还原工艺的C/O限制，兰炭可以过量配加，块状残余兰炭返回回转窑使用，实现了碳的循环利用，且还原时间短、产量高、节约能耗，可实现大规模工业化生产，最大工业生产规模可以达到200万吨/年以上。与熔融还原处置镍冶炼渣工艺相比，本发明处置镍渣工艺生产成本可以降低35%以上，生产出的含镍铁粉压块后可作为高炉、电炉、冲天炉的原料使用。
【专利说明】—种利用链篦机-回转窑处理镍冶炼渣的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及冶金【技术领域】，具体是一种利用链篦机-回转窑处理镍冶炼渣的方法。
【背景技术】
[0002]近十年来，我国铁矿石进口量、铁矿石价格不断升高，铁矿石价格的连续上涨大幅度地侵蚀了钢铁行业的利润，这是钢铁行业目前处在微利状态最重要的原因。因此，充分利用回收含铁固废资源，开发新铁源及新的炼铁工艺技术，是中国钢铁工业未来可持续发展的有效途径。
[0003]我国有色冶金企业历史产生的镍渣、铜渣等含铁弃渣堆存量多达数千万吨，炉渣中含有铁、镍、铜、钴等有价金属元素，静态价值达数百亿元。由于其铁品位低、杂质含量高，直接在高炉使用不经济，且其经过高温熔炼，无法用选矿工艺进行处理，因此一直无法有效利用。大量废渣的弃置和堆积，不仅造成金属资源的巨大浪费，而且对地区环境也产生了不利的影响。
[0004]采用熔融还原工艺处置镍冶炼渣的技术研究已经有20余年历史，此工艺虽然可以提炼出铁、镍等有用金属元素，实现镍冶炼渣综合利用，但成本太高，目前未实现工业化。开发一种经济、技术可靠、能实现工业化生产的处理镍冶炼渣的工艺，是目前急需解决的问题。
【发明内容】
[0005]为了克服上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种利用链篦机-回转窑处理镍冶炼渣的方法，以提高镍冶炼渣的回收利用效率，增加冶金企业的效益。
[0006]本发明解决上述技术问题采用以下技术方案。
[0007]—种利用链篦机-回转窑处理镍冶炼渣的方法，包括以下步骤:
步骤1:筛分、细磨，将镍冶炼洛筛分为粒径5~8mm与小于5_两类,小于5_的镍冶炼渣细磨至-200目占85%以上；
步骤2:配料、造球，粒径5~8mm镍冶炼渣配加块状兰炭、块状石灰石后加入回转窑；粒径小于5_的镍冶炼渣配加膨润土、硼砂充分混匀，在造球盘加水造球，生球经链篦机干燥、预热焙烧预固结，再配加块状兰炭、块状石灰石，加入回转窑；
步骤3:回转窑内直接还原；
步骤4:冷却至100~200°C后磁滑轮干选磁性料；
步骤5:磨矿磁选，将步骤4中磁滑轮干选出的磁性料磨矿后磁选。
[0008]所用镍冶炼渣为含Fe 32 ~47%、Ni 0.13 ~0.4%、Cu 0.20 ~0.26%、Si023 2 ~39%，其余为杂质。
[0009]所述步骤2中粒径5~8mm镍冶炼渣配加重量比为镍渣100~120:块状兰炭60-80:块状石灰石15~25。[0010]所述步骤2中粒径小于5mm的镍冶炼渣配加重量比为镍渣100~120:块状兰炭60~80:块状石灰石15~25:膨润土 I~3:删砂0.9~1.3。
[0011]所述步骤2中造球的生球粒度为8~16mm。
[0012]所述步骤2中干燥、预热焙烧温度分别为在180~380°C干燥，750~850°C预热焙
O
[0013]所述步骤3直接还原中回转窑的填充率为9~12%，直接还原温度1150~1250°C，还原时间20~60min。
[0014]所述步骤5磁性料用球磨机磨矿至-200目后磁选，磁选后得到直接还原铁粉。
[0015]本发明的方法突破了传统直接还原工艺的C/0限制，兰炭可以过量配加，块状残余兰炭返回回转窑使用，实现了碳的循环利用，且还原时间短、产量高、节约能耗，可实现大规模工业化生产，最大工业生产规模可以达到200万吨/年以上。与熔融还原处置镍冶炼渣工艺相比，本发明处置镍渣工艺生产成本可以降低35%以上，生产出的含镍铁粉压块后可作为高炉、电炉、冲天炉的原料使用。
【具体实施方式】
[0016]实施例1
步骤 1:筛分、细磨；将含 Fe70kg、Nilkg, Cu0.5kg、Si0297.5kg、杂质 81kg 的 250kg 镍冶炼洛筛分为粒径5~8_与 小于5_两类,将粒径小于5_镍冶炼洛在球磨机上进行细磨，控制粒度-200目占85%以上。
[0017]步骤2:配料、造球，取步骤I中粒径小于5mm细磨后的镍冶炼渣IOOkg配加膨润土 I kg、硼砂1.3 kg在圆筒混合机充分混合,混合料在圆盘造球机造球，生球102.3kg,粒度控制在8mm。
[0018]步骤3:干燥、预热焙烧。将合格生球布在链篦机上，在380°C干燥，750°C预热焙烧，实现预固结。
[0019]步骤4:回转窑内直接还原。经干燥、预热、焙烧的生球，配加块状兰炭、块状石灰石，进入回转窑直接还原。其中生球全部由回转窑窑尾加入，块状兰炭与块状石灰石一部分由回转窑窑尾加入，一部分从窑头抛入。配加重量分别为生球102.3kg、块状兰炭61.38 kg、块状石灰石15.35 kg。回转窑的填充率达到9%，直接还原，温度1150°C，还原时间60min。
[0020]步骤5:冷却后磁滑轮干选。从回转窑出来的高温金属化球团、块状兰炭、生石灰，经立式冷却气化器冷却至200°C，再经磁滑轮干选，分为磁性料金属化球团和非磁性料块状兰炭、生石灰；非磁性料块状兰炭、生石灰经筛分、风选，选出的小块兰炭返回回转窑循环使用，其他物料可供给炼钢或烧结使用。
[0021]步骤6:磨矿磁选。磁性料金属化球团用球磨机磨矿至-200目，磁选后得到铁品位84.1%，金属化率92.3%的直接还原铁粉。
[0022]实施例2
步骤 1:筛分、细磨；将 250kg 的含 Fe: 117.5kg、Ni0.325kg、Cu0.65kg、Si0280kg、杂质51.525kg的镍冶炼渣筛分为粒径5~8mm与小于5mm两类，将粒径小于5mm镍冶炼渣在球磨机上进行细磨，控制粒度-200目占85%以上。
[0023]步骤2:配料、造球。取步骤I中粒径4mm细磨后的镍冶炼渣120kg配加膨润土 3kg、硼砂0.9kg在圆筒混合机充分混合,混合料在圆盘造球机造球，生球123.9kg,粒度控制在1 Bmnin
[0024]步骤3:干燥、预热焙烧。将合格生球布在链篦机上，在180°C干燥，850°C预热焙烧，实现预固结。
[0025]步骤4:回转窑内直接还原。经干燥、预热、焙烧的生球，配加块状兰炭、石灰石，进入回转窑直接还原。其中生球全部由回转窑窑尾加入，块状兰炭与块状石灰石一部分由回转窑窑尾加入，一部分从窑头抛入。配加重量分别为生球123.9kg、块状兰炭74.34 kg、块状石灰石18.59 kg。将回转窑的填充率提高到12%，直接还原，温度1250°C，还原时间20min。
[0026]步骤6:冷却后磁滑轮干选。从回转窑出来的高温金属化球团、块状兰炭、生石灰，经立式冷却气化器冷却至100°C，再经磁滑轮干选，分为磁性料和非磁性料；非磁性料经筛分、风选，选出的小块兰炭返回回转窑循环使用，其他物料可供给炼钢或烧结使用。
[0027]步骤7:磨矿磁选。磁性料用球磨机磨矿至-200目，磁选后得到铁品位82.5%，金属化率90.7%的直接还原铁粉。
[0028]实施例3
步骤 1:筛分、细磨；将含 Fe70kg、Nilkg, Cu0.5kg、Si0297.5kg、杂质 81kg 的 250kg 镍冶炼洛筛分为粒径5~8_与小于5_两类,将粒径小于5_镍冶炼洛在球磨机上进行细磨，控制粒度-200目占85%以上。
[0029]步骤2:配料；将IOOkg粒径5_的镍冶炼渣直接配加块状兰炭60kg、块状石灰石25kg后加入回转窑，其中镍渣全部由回转窑窑尾加入，块状兰炭与块状石灰石一部分由回转窑窑尾加入，一部分从窑头抛入。
[0030]步骤3:回转窑内直接还原；将回转窑的填充率提高到9%，直接还原温度控制到1150°C，还原时间控制为60min。
[0031]步骤4:冷却后磁滑轮干选。从回转窑出来的高温还原物料、块状兰炭、生石灰，经立式冷却气化器冷却至200°C，再经磁滑轮干选，分为磁性料高温还原物料和非磁性料块状兰炭、生石灰；非磁性料经筛分、风选，选出的小块兰炭返回回转窑循环使用，其他物料可供给炼钢或烧结使用。
[0032]步骤5:磨矿磁选；磁性料高温还原物料用球磨机磨矿至-200目，磁选后得到铁品位83.3%，金属化率91.5%的直接还原铁粉。
[0033]实施例4
步骤 1:筛分、细磨；将含 Fe70kg、Nilkg, Cu0.5kg、Si0297.5kg、杂质 81kg 的 250kg 镍冶炼洛筛分为粒径5~8_与小于5_两类,将粒径小于5_镍冶炼洛在球磨机上进行细磨，控制粒度-200目占85%以上。
[0034]步骤2:配料；将120kg步骤I中筛分出的粒径8mm的镍冶炼渣直接配加块状兰炭80kg、块状石灰石15kg后加入回转窑，其中镍渣全部由回转窑窑尾加入，块状兰炭与块状石灰石一部分由回转窑窑尾加入，一部分从窑头抛入。
[0035]步骤3:回转窑内直接还原；将回转窑的填充率提高到12%，直接还原温度控制到1250°C，还原时间控制为20min。
[0036]步骤4:冷却后磁滑轮干选。从回转窑出来的高温还原物料、块状兰炭、生石灰，经立式冷却气化器冷却至100°c，再经磁滑轮干选，分为磁性料和非磁性料；非磁性料经筛分、风选，选出的小块兰炭返回回转窑循环使用，其他物料可供给炼钢或烧结使用。
[0037]步骤5:磨 矿磁选。磁性料用球磨机磨矿至-200目，磁选后得到铁品位81.2%，金属化率90.3%的直接还原铁粉。
【权利要求】
1.一种利用链篦机-回转窑处理镍冶炼渣的方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1:筛分、细磨，将镍冶炼洛筛分为粒径5~8_与小于5_两类,小于5_的镍冶炼渣细磨至-200目占85%以上； 步骤2:配料、造球，粒径5~8mm镍冶炼渣配加块状兰炭、块状石灰石后加入回转窑；粒径小于5_的镍冶炼渣配加膨润土、硼砂充分混匀，在造球盘加水造球，生球经链篦机干燥、预热焙烧预固结，再配加块状兰炭、块状石灰石，加入回转窑； 步骤3:回转窑内直接还原； 步骤4:冷却至100~200°C后磁滑轮干选磁性料； 步骤5:磨矿磁选，将步骤4中磁滑轮干选出的磁性料磨矿后磁选。
2.如权利要求1所述一种利用链篦机-回转窑处理镍冶炼渣的方法，其特征在于:所用镍冶炼渣为含Fe 32~47%、Ni 0.13~0.4%、Cu 0.20~0.26%、Si0232~39%，其余为杂质。
3.如权利要求1或2所述一种利用链篦机-回转窑处理镍冶炼渣的方法，其特征在于:所述步骤2中粒径5~8mm镍冶炼渣配加重量比为镍渣100~120:块状兰炭60-80:块状石灰石15~25。
4.如权利要求 1或2所述一种利用链篦机-回转窑处理镍冶炼渣的方法，其特征在于:所述步骤2中粒径小于5mm的镍冶炼渣配加重量比为镍渣100~120:块状兰炭60~80:块状石灰石15~25:膨润土 I~3:硼砂0.9~1.3。
5.如权利要求1所述一种利用链篦机-回转窑处理镍冶炼渣的方法，其特征在于:所述步骤2中造球的生球粒度为8~16mm。
6.如权利要求1所述一种利用链篦机-回转窑处理镍冶炼渣的方法，其特征在于:所述步骤2中干燥、预热焙烧温度分别为在180~380°C干燥，750~850°C预热焙烧。
7.如权利要求1所述一种利用链篦机-回转窑处理镍冶炼渣的方法，其特征在于:所述步骤3直接还原中回转窑的填充率为9~12%，直接还原温度1150~1250°C，还原时间20 ~60min。
8.如权利要求1所述一种利用链篦机-回转窑处理镍冶炼渣的方法，其特征在于: 所述步骤5磁性料用球磨机磨矿至-200目后磁选，磁选后得到直接还原铁粉。
【文档编号】C21B13/08GK103789538SQ201410041661
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年1月28日 优先权日:2014年1月28日
【发明者】王明华, 鲁逢霖, 雷鹏飞, 权芳民, 展仁礼, 张志刚, 胡明, 王建平 申请人:酒泉钢铁(集团)有限责任公司