本發(fā)明專利技術(shù)提供一種含結(jié)晶水氧化鎳礦經(jīng)高爐冶煉鎳鐵工藝，主要包括將原礦破碎篩分，礦粉制成燒結(jié)礦，燒結(jié)礦塊、焦炭、石灰石／生石灰、白云石和螢石混配進(jìn)行高爐冶煉得到鎳鐵，其中添加劑與燒結(jié)礦重量比為：螢石０．３～２０％、白云石０～８％、石灰石／生石灰４～３５％，工藝還包括將燒結(jié)礦塊粉碎篩分進(jìn)行磁選得精礦粉再進(jìn)行燒結(jié)，和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明專利技術(shù)所提供的鎳鐵冶煉工藝中螢石與燒結(jié)礦的比例可以降低鉻對(duì)爐溫的影響，同時(shí)也避免因?yàn)楹^高導(dǎo)致爐缸燒穿等事故發(fā)生；白云石中所含有的鎂可以解決鎳鉻礦中鉻引起的鐵水流動(dòng)性差的問題；石灰石不但可以提供堿度還能均衡上述兩種添加劑，發(fā)明專利技術(shù)所提供的高爐冶煉法成本低廉，原料回收率高。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及高爐冶煉工藝，特別是含結(jié)晶水的氧化鎳礦經(jīng)高爐冶煉鎳鐵工藝。
技術(shù)介紹
隨著全球不銹鋼和特殊鋼的廣泛應(yīng)用，造成冶煉不銹鋼和特殊鋼的最主要元素——鎳金屬供應(yīng)短缺，引起價(jià)格飛漲。傳統(tǒng)的鎳金屬生產(chǎn)主要從占地球鎳資源30％的硫化鎳礦中提取，其生產(chǎn)工藝成熟。但經(jīng)過近百年連續(xù)開采，目前儲(chǔ)量不足，資源呈現(xiàn)危機(jī)。迫使人們對(duì)占地球鎳資源70％的紅土鎳礦(氧化鎳礦)中提取鎳金屬給予更多重視。長(zhǎng)期以來紅土鎳礦沒有得到大規(guī)模開發(fā)的主要原因是從此類礦藏中提取鎳的工藝成本高、工藝復(fù)雜、產(chǎn)量低、污染嚴(yán)重。目前國(guó)際上對(duì)高品位的紅土鎳礦(含鎳量在2.0％以上)，一般采用礦熱爐冶煉，不過這個(gè)工藝存在耗電高、環(huán)境污染大、間隙式生產(chǎn)產(chǎn)量低等弊端。對(duì)于低品位的紅土鎳礦多采用濕法冶煉，即硫酸浸泡的方法，將紅土鎳礦中固態(tài)的氧化鎳、氧化鉻、氧化鐵等轉(zhuǎn)化為液態(tài)的硫酸鎳、硫酸鉻、硫酸亞鐵等混合溶液，再將硫酸鎳從中分離出來，經(jīng)過電解形成僅占總量1～2％的金屬鎳，其余成分都被廢棄。此工藝設(shè)備一次性投資大、工藝復(fù)雜、周期長(zhǎng)、環(huán)境污染嚴(yán)重。也可以采用高爐冶煉，但由于紅土鎳礦常伴生有Cr2O3成分，而鉻的熔點(diǎn)很高，使得融化后的鐵水粘度大，含鎳鉻鐵水不能順利流出，造成凍爐、毀爐的嚴(yán)重后果。國(guó)內(nèi)外多家企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)對(duì)于紅土鎳礦經(jīng)高爐一步法冶煉成鎳鐵(鎳鐵)的工藝研究進(jìn)行了很久，但至今沒有成功的報(bào)道。因此，尋找一種高效低耗、產(chǎn)量高、成本低，且無污染或低污染的從紅土鎳礦直接冶煉成鎳鐵的工藝技術(shù)成為業(yè)內(nèi)亟待解決的課題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)旨在解決上述問題，提供一種含結(jié)晶水的氧化鎳礦經(jīng)高爐一步法冶煉鎳鐵工藝。本專利技術(shù)的上述目的是通過下面的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。本專利技術(shù)提供一種含結(jié)晶水氧化鎳礦經(jīng)高爐冶煉鎳鐵工藝，主要包括如下步驟將原礦破碎篩分，其中粒徑小于2mm的礦粉與焦粉、生石灰/石灰石混合配料進(jìn)行燒結(jié)，得到燒結(jié)礦塊；將燒結(jié)礦塊、焦炭、石灰石/生石灰、白云石和螢石混配進(jìn)行高爐冶煉得到鎳鐵，其中，下列添加劑與燒結(jié)礦重量比為螢石 0.3～20％白云石 0～8％石灰石/生石灰4～35％。本專利技術(shù)所提供的含結(jié)晶水氧化鎳礦經(jīng)高爐冶煉鎳鐵工藝還可包括如下步驟將一次燒結(jié)所得燒結(jié)礦塊粉碎后經(jīng)300～500目篩子篩分后進(jìn)行磁選得精礦粉；將精礦粉與焦粉、生石灰/石灰石混合配料進(jìn)行燒結(jié)，得到燒結(jié)礦塊；將二次燒結(jié)后的燒結(jié)礦塊與焦炭、石灰石/生石灰、白云石和螢石混配進(jìn)行高爐冶煉得到鎳鐵。其中所述氧化鎳礦的主要成分及其重量比為鎳0.5～4％；鉻0.3～12％；鐵7～55％。其中所述的添加劑與燒結(jié)礦的重量比優(yōu)選為螢石 0.3～10％白云石0.5～5％石灰石/生石灰 8～20％。其中所述石灰石中CaO含量大于50％，生石灰中CaO含量大于80％，所述白云石中Mg含量＞10％，所述螢石中CaF含量＞80％。和現(xiàn)有技術(shù)相比，傳統(tǒng)高爐冶煉工藝中，爐溫最高可達(dá)到1700℃左右，氧化鎳礦中所含鉻多以三氧化二鉻形式存在，三氧化二鉻的熔點(diǎn)在2300℃左右，所以氧化鎳礦中鉻的還原程度有限，導(dǎo)致冶煉所得鐵水流動(dòng)性差，容易發(fā)生凍爐現(xiàn)象，甚至發(fā)生事故。本專利技術(shù)所提供的鎳鉻鐵礦冶煉鎳鐵工藝中加入螢石可以有效降低鉻對(duì)爐溫的影響，提高了鐵水的流動(dòng)性，同時(shí)，因?yàn)楸緦＠夹g(shù)所提供的冶煉工藝中所加入螢石的量經(jīng)過嚴(yán)格計(jì)算，可以有效避免因?yàn)槲炇尤肓窟^高導(dǎo)致爐缸燒穿等事故發(fā)生。同時(shí)，本發(fā)送所提供的工藝中白云石所含的鎂也可以幫助解決鎳鉻礦中鉻引起的鐵水流動(dòng)性差的問題。石灰石不但可以提供堿度還能均衡上述兩種添加劑。本專利技術(shù)所提供的高爐一步法冶煉工藝具有工藝流程短、連續(xù)生產(chǎn)產(chǎn)量大、紅土鎳礦中鎳鉻鐵元素一次性全部被提取，資源利用率高。其冶煉產(chǎn)生的爐渣是生產(chǎn)水泥的良好原料，除排放一定量的CO2氣體，沒有其它固體或液體廢棄物產(chǎn)生，無污染。經(jīng)過比對(duì)，本專利技術(shù)所提供的高爐冶煉工藝成本低，傳統(tǒng)礦熱爐工藝需要耗費(fèi)2000～4000度電/噸鐵，焦炭0.5噸，本專利技術(shù)所提供的工藝中高爐耗電150～200度電/噸鐵。節(jié)約能源，產(chǎn)量大，高爐平均產(chǎn)量大于礦熱爐平均產(chǎn)量。污染少，粉塵少。原料回收率高，收率分別為鐵97～98％，鎳99％，鉻40～50％。具體實(shí)施例方式下面接合具體實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的解釋說明，下列實(shí)施例并不限制本專利技術(shù)的保護(hù)范圍，所有基于本專利技術(shù)的思想做的修改和調(diào)整都屬于本專利技術(shù)保護(hù)的范圍。實(shí)施例中原礦選自阿爾巴尼亞進(jìn)口的鎳鉻鐵礦。將原礦破碎篩分，其中粒徑小于2mm的礦粉與焦粉、生石灰/石灰石混合配料進(jìn)行燒結(jié)，得到燒結(jié)礦塊；將一次燒結(jié)所得燒結(jié)礦塊粉碎后經(jīng)300～500目篩子篩分后進(jìn)行磁選得精礦粉； 將精礦粉與焦粉、生石灰/石灰石混合配料進(jìn)行燒結(jié)，得到燒結(jié)礦塊；將粒徑10～50mm的燒結(jié)礦塊燒結(jié)礦和其它原料混合冶煉，得到鎳鐵。所用鎳鉻鐵礦主要成份及含量(重量％)為 所得燒結(jié)礦的主要成分及含量(重量％)為 高爐爐料組成(重量Kg)如下表 高爐冶煉工藝參數(shù) 冶煉所得鎳鐵主要成分及含量(重量％)為 權(quán)利要求1.一種含結(jié)晶水的氧化鎳礦經(jīng)高爐冶煉鎳鐵工藝，其特征在于所述高爐冶煉工藝主要包括如下步驟將原礦破碎篩分，其中粒徑小于2mm的礦粉與焦粉、生石灰/石灰石混合配料進(jìn)行燒結(jié)，得到燒結(jié)礦塊；將燒結(jié)礦塊、焦炭、石灰石/生石灰、白云石和螢石混配進(jìn)行高爐冶煉得到鎳鐵，其中，下列添加劑與燒結(jié)礦重量比為螢石0.3～20％白云石 0～8％石灰石/生石灰 4～35％。2.如權(quán)利要求1所述的含結(jié)晶的水氧化鎳礦經(jīng)高爐冶煉鎳鐵工藝，其中所述高爐冶煉工藝還包括如下步驟將燒結(jié)礦塊粉碎后經(jīng)300～500目篩子篩分后進(jìn)行磁選得精礦粉；將精礦粉與焦粉、生石灰/石灰石混合配料進(jìn)行燒結(jié)，得到燒結(jié)礦塊；將二次燒結(jié)后的燒結(jié)礦塊與焦炭、石灰石/生石灰、白云石和螢石混配進(jìn)行高爐冶煉得到鎳鐵。3.如權(quán)利要求1或2所述的含結(jié)晶水的氧化鎳礦經(jīng)高爐冶煉鎳鐵工藝，其中所述氧化鎳礦的主要成分及其重量比為鎳0.5～4％；鉻0.3～12％；鐵7～55％。4.如權(quán)利要求1或2所述的含結(jié)晶水的氧化鎳礦經(jīng)高爐冶煉鎳鐵工藝，其中所述的添加劑與燒結(jié)礦的重量比優(yōu)選為螢石0.3～10％白云石 0.5～5％石灰石/生石灰 8～20％。5.如權(quán)利要求1或2所述的含結(jié)晶水的氧化鎳礦經(jīng)高爐冶煉鎳鐵工藝，其中所述石灰石中CaO含量大于50％，生石灰中CaO含量大于80％。6.如權(quán)利要求1或2所述的含結(jié)晶水的氧化鎳礦經(jīng)高爐冶煉鎳鐵工藝，其中所述白云石中Mg含量＞10％。7.如權(quán)利要求1或2所述的含結(jié)晶水的氧化鎳礦經(jīng)高爐冶煉鎳鐵工藝，其中所述螢石中CaF含量＞80％。全文摘要本專利技術(shù)提供一種含結(jié)晶水氧化鎳礦經(jīng)高爐冶煉鎳鐵工藝，主要包括將原礦破碎篩分，礦粉制成燒結(jié)礦，燒結(jié)礦塊、焦炭、石灰石/生石灰、白云石和螢石混配進(jìn)行高爐冶煉得到鎳鐵，其中添加劑與燒結(jié)礦重量比為螢石0.3～20％、白云石0～8％、石灰石/生石灰4～35％，工藝還包括將燒結(jié)礦塊粉碎篩分進(jìn)行磁選得精礦粉再進(jìn)行燒結(jié)，和現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)所提供的鎳鐵冶煉工藝中螢石與燒結(jié)礦的比例可以降低鉻對(duì)爐溫的影響，同時(shí)也避免因?yàn)楹^高導(dǎo)致爐缸燒穿等事故發(fā)生；白云石中所含有的鎂可以解決鎳鉻礦中鉻引起的鐵水流動(dòng)性差的問題；石灰石不但可以提供堿度還能均衡上述兩種添加劑，專利技術(shù)所提供的高爐冶煉法成本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種含結(jié)晶水的氧化鎳礦經(jīng)高爐冶煉鎳鐵工藝，其特征在于：所述高爐冶煉工藝主要包括如下步驟：將原礦破碎篩分，其中粒徑小于２ｍｍ的礦粉與焦粉、生石灰／石灰石混合配料進(jìn)行燒結(jié)，得到燒結(jié)礦塊；將燒結(jié)礦塊、焦炭、石灰石／生石灰、白云石和螢石混配進(jìn)行高爐冶煉得到鎳鐵，其中，下列添加劑與燒結(jié)礦重量比為：螢石０．３～２０％白云石０～８％石灰石／生石灰４～３５％。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉沈杰，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：劉沈杰，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：86[中國(guó)|杭州]
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