一种低品位红土镍矿的耦合式烧结方法技术

本发明专利技术提供了一种低品位红土镍矿的耦合式烧结方法，其采用球团与红土镍矿原矿混合烧结的方式，解决红土矿粉难于制粒的问题，达到改善了料层透气性、降低能耗、提高红土镍矿烧结矿质量的目的；同时，由于没有借助额外的粘结剂，因此避免了因添加粘结剂导致的成本提高、碳消耗量增高、炉渣种类和排放量增加等问题，有利于帮助缓解企业所面临的节能减排压力。与现有技术的低品位红土镍矿烧结工艺相比，本发明专利技术的耦合式烧结方法具有配碳量低、烧结矿质量高、生产成本低等优点，具有巨大的经济效益，为我国以细精矿为主要原料的烧结工艺开辟了一条新的途径。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了，其采用球团与红土镍矿原矿混合烧结的方式，解决红土矿粉难于制粒的问题，达到改善了料层透气性、降低能耗、提高红土镍矿烧结矿质量的目的；同时，由于没有借助额外的粘结剂，因此避免了因添加粘结剂导致的成本提高、碳消耗量增高、炉渣种类和排放量增加等问题，有利于帮助缓解企业所面临的节能减排压力。与现有技术的低品位红土镍矿烧结工艺相比，本专利技术的耦合式烧结方法具有配碳量低、烧结矿质量高、生产成本低等优点，具有巨大的经济效益，为我国以细精矿为主要原料的烧结工艺开辟了一条新的途径。【专利说明】
本专利技术涉及冶金工程技术以及环保节能
，尤其涉及低品位红土镍矿的耦合式烧结方法。
技术介绍
近年来，随着全球不锈钢市场需求旺盛，我国不锈钢产量迅速增加。数据显示，2011年，我国不锈钢产量达到1260万吨，占世界不锈钢产量的39.2%。因此，不锈钢冶炼的基础原料镍的消耗量也逐年增加，导致镍资源价格的不断上涨，进而制约了我国不锈钢产业的发展。因此对镍资源利用的研究显得尤为必要。目前可供人类开发的陆基镍资源只有硫化镍矿和红土镍矿两种。红土镍矿冶炼工艺分为火法工艺和湿法工艺，火法工艺可以处理红土镍矿生产镍铁。目前世界上投产的火法冶炼红土镍矿生产镍铁工艺包括烧结矿一小高炉熔炼工艺、回转窑一电炉法(RKEF)、竖炉一电炉工艺等，其中回转窑一电炉法(RKEF)最为常用，其主要产品为镍铁或者镍锍。在国内，低品位红土镍矿的处理工艺主要为高炉工艺。由于中国拥有大量高炉，结合近些年中国政府要求强制关闭小高炉在黑色冶金中的使用，这些小高炉的拥有者可以直接将小高炉应用于红土矿的冶炼，低成本生产镍铁，经济效益较高以及中国焦炭存储量大，在燃料方面有天然优势等因素；高炉冶炼低品位红土镍矿在国内得到广泛引用。高炉冶炼红土镍矿工艺流程必不可少烧结工艺，烧结工艺对于红土矿的干燥，均匀成分，扩大生产规模，提高生产效率以及设备利用率等均有积极作用。但由于烧结矿易吸水，当加水量少时，难以制粒，导致料层透气性差、烧结效果差；当加水量足够时，制粒效果好，但是由于红土矿本身含水量大导致生料 含水过多，烧结过程中因水的脱除出现大量空洞，烧结矿效果差。目前，主要通过控制料层含水量，并提高配碳量，来改善低品位红土镍矿的烧结效果；但是这种方式改善效果不明显，而且碳消耗量较大，能耗高。也有企业通过添加粘结剂来帮助制粒，改善低品位红土镍矿的烧结效果；但额外添加粘结剂不仅导致成本提高，而且添加的粘结剂会增加碳消耗量，能耗增高，并且导致后续不锈钢冶炼工序的炉渣种类和排放量增加。这就使得不锈钢生产企业面临巨大的节能减排压力。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述不足，本专利技术的目的在于提供，其采用球团与红土镍矿原矿混合烧结的方式，提升低品位红土镍矿烧结效果，减少耗炭量，降低能耗，以解决现有技术中红土镍矿烧结效果差、能耗高、不利于节能减排的问题。为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术手段: ，包括如下步骤:I)将红土镍矿放入竖炉中干燥后放入球磨机中球磨，使得球磨所得红土矿粉中小于200目的颗粒高于70% ;之后将红土矿粉放入圆盘造球机中加水造球，使得所得球团含水量为18~20% ； 2)将红土镍矿原矿、球团、返矿配料为100重量份的混合料，其中红土矿30-50重量份、返矿20重量份、球团30-50重量份；另外，外配煤粉8~12重量份，保证外配碳量为红土镍矿原矿、球团、返矿总量的6.5^7.5%，外配石灰石2~3重量份，使得石灰石的量能够将混合料中红土镍矿的碱度调整为1.5^1.9，再外配水量If 20重量份，进行混合制粒，得到混合料球；所述返矿，是此前红土镍矿烧结所得到的烧结矿进行筛分后，将粒径小于5mm的烧结矿作为返矿； 3)在烧结机台车上铺设厚度为2(T30mm的铺底料；所述铺底料，是此前红土镍矿烧结所得到的烧结矿进行筛分后，将粒径为16~25mm之间的烧结矿作为铺底料； 4)采用布料器将所述混合料球均匀布设在烧结机台车上的铺底料上，在点火温度为1150°C~1250°C、点火时间1.5^2分钟、抽风压强为负压l(Tl3kPa的条件下进行烧结，得到烧结矿； 5)将前一步得到的烧结矿冷却后进行破碎，使得破碎后烧结矿粒径小于或等于40_，再利用振动筛进行筛分，将粒径小于5mm的烧结矿作为此后红土矿烧结的返矿，取一部分粒径为l(T25mm之间的烧结矿作为此后红土矿烧结的铺底料，其余的烧结矿作为烧结矿产品用于后续的不锈钢生产加工流程。作为一种优化方案，所述步骤I中，将红土矿粉放入圆盘造球机中造球所得的球团直径为3~5mm。作为一种优化方案，所述步骤2中，组成100重量份混合料的比例优选为红土矿40重量份、返矿20重量份、 球团40重量份；另外，外配煤粉9.72重量份，保证外配碳量为红土镍矿原矿、球团、返矿总量的7%,外配石灰石2.5重量份，再外配水量20重量份。作为一种优化方案，所述步骤5中，是将前一步得到的烧结矿在烧结台车上鼓风冷却至室温后，再对冷却后的烧结矿进行破碎。相比于现有技术，本专利技术具有如下有益效果: 1、本专利技术低品位红土镍矿的耦合式烧结方法，采用球团与红土镍矿原矿混合烧结的方式，利用球团作为形核颗粒在添加少量水的情况下与红土矿粉相互粘附长大，制粒成团，从而解决红土矿粉难于制粒的问题，改善了料层透气性，透气性的改善有利于燃料燃烧，可进一步提高料层厚度，更加有效地利用热能，降低能耗，并使烧结过程反应更加充分，使烧结矿的矿物组成和结构更加均匀，进而提高垂直烧结速度，减少烧结能耗，提高烧结矿质量。2、本专利技术低品位红土镍矿的耦合式烧结方法，没有借助额外的粘结剂，因此避免了因添加粘结剂导致的成本提高、碳消耗量增高、炉渣种类和排放量增加等问题。3、本专利技术低品位红土镍矿的耦合式烧结方法中，将自然碱度的红土矿球团作为形核颗粒与红土矿粉相互粘附长大，而石灰石的外配量又仅以将红土镍矿的碱度调整为1.5^1.9为标准，使得达到1.5^1.9最佳碱度的红土镍矿被包裹在制粒得到的混合料球的外层，有利于铁酸钙(SFCA)的大量生成，改善烧结矿的矿物组成，提高烧结矿的强度和还原性，从而既保证了混合烧结的强度和还原性，又可以在烧结后的高炉生产中平衡烧结矿整体碱度，避免碱度过高不利于高炉生产的情况。4、本专利技术低品位红土镍矿的耦合式烧结方法，在红土镍矿球磨造球的球团中并未单独配碳，有利于保证球团在烧结过程中保持赤铁矿不被还原，也让混合制粒过程中红土镍矿原矿、球团、返矿组成的混合料整体所需的配碳量得到降低，进而使得烧结得到的烧结矿中亚铁含量减少，有助于改善烧结矿的冶金性能，帮助提高烧结矿的还原度，同时配碳量的减少也使得能耗降低，改善环境，对于企业面临的节能减排压力具有很大的缓解作用。5、本专利技术的耦合式烧结工艺是强化烧结生产、提高烧结矿产量和质量、降低能耗的有力措施，为高炉提供优质炉料，为我国以细精矿为主要原料的烧结工艺开辟了一条新的途径。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术低品位红土镍矿的耦合式烧结方法的工艺流程图。【具体实施方式】针对现有技术中红土镍矿烧结效果差、能耗高、不利于节能减排的问题，本专利技术提供了——球团与混合料混合烧结，该方法包括如下步骤: 1)将红土本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低品位红土镍矿的耦合式烧结方法，其特征在于，包括如下步骤：1）将红土镍矿放入竖炉中干燥后放入球磨机中球磨，使得球磨所得红土矿粉中小于200目的颗粒高于70%；之后将红土矿粉放入圆盘造球机中加水造球，使得所得球团含水量为18~20%；2）将红土镍矿原矿、球团、返矿配料为100重量份的混合料，其中红土矿30~50重量份、返矿20重量份、球团30~50重量份；另外，外配煤粉8~12重量份，保证外配碳量为红土镍矿原矿、球团、返矿总量的6.5~7.5%，外配石灰石2~3重量份，使得石灰石的量能够将混合料中红土镍矿的碱度调整为1.5~1.9，再外配水量18~20重量份，进行混合制粒，得到混合料球；所述返矿，是此前红土镍矿烧结所得到的烧结矿进行筛分后，将粒径小于5mm的烧结矿作为返矿；3）在烧结机台车上铺设厚度为20~30mm的铺底料；所述铺底料，是此前红土镍矿烧结所得到的烧结矿进行筛分后，将粒径为16~25mm之间的烧结矿作为铺底料； 4）采用布料器将所述混合料球均匀布设在烧结机台车上的铺底料上，在点火温度为1150℃~1250℃、点火时间1.5~2分钟、抽风压强为负压10~13kPa的条件下进行烧结，得到烧结矿； 5）将前一步得到的烧结矿冷却后进行破碎，使得破碎后烧结矿粒径小于或等于40mm，再利用振动筛进行筛分，将粒径小于5mm的烧结矿作为此后红土矿烧结的返矿，取一部分粒径为10~25mm之间的烧结矿作为此后红土矿烧结的铺底料，其余的烧结矿作为烧结矿产品用于后续的不锈钢生产加工流程。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕学伟，向花亮，白晨光，邓小东，郭恩光，王涛，刘猛，刘毅，
申请(专利权)人：四川金广实业集团股份有限公司，重庆大学，
类型：发明
国别省市：四川;51