本发明涉及冶炼,具体涉及一种利用硫化镍矿冶炼镍渣生产低镍生铁的方法。
背景技术:
1、镍铁,又称为含镍生铁,是镍和铁的合金。通常将镍含量超过15%的产品称作镍铁,15%以下的称作含镍生铁。近年来,随着不锈钢、电池、电镀等行业对镍的需求呈现爆发式增长,镍的高价刺激了下游企业采用多种方法生产含镍生铁。目前,利用炼钢高炉火法烧结冶炼红土镍矿得到的含镍生铁的镍金属含量约为1.5%~30%,主要用于制造不锈钢,根据镍金属含量的不同,分为高镍生铁(≥10%)、中镍生铁(4%-9%)和低镍生铁(<4%)。但是利用红土镍矿生产含镍生铁的生产工艺流程较长,生产成本高,而且对镍矿石原料中镍品位要求较高,局限性较大,不能满足各行业的镍需求,尤其是对镍含量需求不高的行业。
2、调研发现,某公司在处理镍铜品位较低而氧化镁含量高、杂质元素较高的硫化镍铜矿时采用顶吹熔炼技术,其冶炼镍渣的化学成分为ni:0.30%-0.75%,cu:0.25-0.28%,co:0.10-0.11%,fe:31.00%-35.00%,s≤0.30%,mgo:12.5-13.5%,cao:4.50-5.50%,sio2:33.00-34.50%,每年冶炼镍渣的产量约100万吨,目前这些镍渣只堆存起来并没有进行综合利用,造成资源浪费,而这些镍渣的镍含量与低镍生铁的要求相符,因此,有必要开发一种利用硫化镍矿冶炼镍渣生产低镍生铁的方法,实现镍渣的综合利用。
技术实现思路
1、本发明提供了一种利用硫化镍矿冶炼镍渣生产低镍生铁的方法,目的在于解决现有低镍生铁的生产工艺流程较长且产量不高,而部分镍渣还没有得到有效利用,镍的供小于求的问题。
2、本发明为一种利用硫化镍矿冶炼镍渣生产低镍生铁的方法,包括以下步骤:
3、步骤一:将镍渣自然晾干后,放入鄂式破碎机中破碎得到小颗粒镍渣;
4、步骤二:将步骤一得到的小颗粒镍渣和复合氯化剂混合均匀后加入回转窑焙烧15-30min,焙烧温度为850-950℃;
5、步骤三:将步骤二中焙烧完成的镍渣在850℃保温15-30min,得到除杂镍渣;
6、步骤四:将步骤三得到的除杂镍渣、还原剂、改质剂混合均匀后加入熔炼炉熔炼30-60min,熔炼温度为1300℃-1400℃;
7、步骤五:将步骤四中熔炼完成的除杂镍渣在1300℃保温30-60min,得到低镍生铁。
8、优选的,步骤一中小颗粒镍渣的尺寸为5-50mm,含水量<10%。
9、优选的,步骤二中复合氯化剂加入量为小颗粒镍渣的1.0-5.0%。
10、优选的,步骤二中复合氯化剂为氯化钙和氯化钠的复合物,氯化钙和氯化钠的质量比为1:1-3:1。
11、优选的,步骤四中还原剂加入量为除杂镍渣的5.5-15.5%。
12、优选的,步骤四中还原剂为粉煤。
13、优选的,步骤四中改质剂加入量为除杂镍渣的12.5-22.5%。
14、优选的,步骤四中改质剂为石灰石。
15、本发明的有益效果如下:
16、本发明提供了利用硫化镍矿冶炼镍渣生产低镍生铁的方法,采用氯化焙烧+还原熔炼技术将硫化镍矿冶炼镍渣中的铜、铅等杂质元素脱除,利用改质剂破坏硅铁化学键,释放出氧化亚铁和氧化亚镍,通过控制还原气氛,将镍完全还原、铁部分还原,实现低镍生铁与氧化渣的分离,得到的低镍生铁成分满足要求,是一种短流程、能耗低、低成本、回收率高的低镍生铁制备工艺,得到的低镍生铁能得到更广泛的工业应用,实现镍渣的重复利用的同时使得有价金属得到最大化综合利用,投资小、经济、环保。
1.一种利用硫化镍矿冶炼镍渣生产低镍生铁的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的一种利用硫化镍矿冶炼镍渣生产低镍生铁的方法,其特征在于:步骤一中小颗粒镍渣的尺寸为5-50mm,含水量<10%。
3.如权利要求1所述的一种利用硫化镍矿冶炼镍渣生产低镍生铁的方法,其特征在于:步骤二中复合氯化剂加入量为小颗粒镍渣的1.0-5.0%。
4.如权利要求1-3任一项所述的一种利用硫化镍矿冶炼镍渣生产低镍生铁的方法,其特征在于:步骤二中复合氯化剂为氯化钙和氯化钠的复合物,氯化钙和氯化钠的质量比为1:1-3:1。
5.如权利要求1所述的一种利用硫化镍矿冶炼镍渣生产低镍生铁的方法,其特征在于:步骤四中还原剂加入量为除杂镍渣的5.5-15.5%。
6.如权利要求1-3、5任一项所述的一种利用硫化镍矿冶炼镍渣生产低镍生铁的方法,其特征在于:步骤四中还原剂为粉煤。
7.如权利要求1所述的一种利用硫化镍矿冶炼镍渣生产低镍生铁的方法,其特征在于:步骤四中改质剂加入量为除杂镍渣的12.5-22.5%。
8.如权利要求1-3、5、7任一项所述的一种利用硫化镍矿冶炼镍渣生产低镍生铁的方法,其特征在于:步骤四中改质剂为石灰石。