一种从氧化镍矿中提炼镍铁合金的方法技术

本发明专利技术提供了一种从氧化镍矿中提炼镍铁合金的方法，将氧化镍矿石干燥、筛分、破碎，制成矿粉，矿粉、焦炭末、生石灰混合焙烧后，水淬处理，使其形成镍铁渣，镍矿石中处于氧化状态下的三氧化二铁初步还原为四氧化三铁，使得镍铁渣具有一定的磁性；再磨成镍铁渣粉末；对镍铁渣粉末进行磁选；磁选后制成高强度镍铁球团；再送进高炉中冶炼，形成镍铁合金液。这种提炼镍铁合金的方法，镍铁渣随着三氧化二铁变成四氧化三铁而具有一定的磁性，可以经过磁选而使镍铁渣与无磁性的二氧化硅、三氧化二铝等杂质分离，成为镍精矿，减少了后续处理的负荷，从而降低了能耗和废弃物的排放，提高了节能和环保效果。也可将本发明专利技术的技术方案用于镍矿开采场。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供了 一种镍铁合金的提炼方法，尤其是一种从氧化镍矿中提 炼镍铁合金的方法。
技术介绍
镍具有良好的机械强度和延展性、良好的耐高温特性、非常高的化学 稳定性，以及在空气中不氧化等特性，是一种十分重要的有色金属原料。 镍的主要来源是含镍的两种矿物，即硫化镍矿和氧化镍矿。由于氧化镍矿中镍含量一般在1. 5 ~ 2. 5%，铁含量在10~20°/。，全水含量约在30~ 35%, 所以镍矿中的有效成分即镍与铁之和不到20%，而水分和杂质高达80%以 上。目前从氧化镍矿中提炼镍铁的方法主要有两种，即湿法和火法。湿法 有酸浸法和氨浸法两种；火法有高炉冶炼、矿热炉冶炼、精炼炉冶炼三种。 湿法的主要缺点是投资成本高，生产中耗水量大，且废水难以处理；火法 冶炼中矿热炉和精炼炉的生产效率低，消耗电量大，除水电发达的地区以 外不经济。国内冶炼牵臬^^的企业大多采用高炉冶炼。高炉冶炼厂将原矿添 加石灰、焦炭进行烧结，形成烧结矿，然后与焦炭、石灰石、萤石一起加 入到高炉中冶炼。 一是由于杂质含量高，冶炼中单位镍铁生产消耗焦炭和 电能的比例都很高；二是由于冶炼中渣量过大且非常粘稠，需要加入萤石 增加渣的流动性，因此对环境的影响很大。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种从氧化镍矿中提炼镍铁合金 的方法，以提高提炼的节能和环保效果。本专利技术是这样实现的， ，所述 方法是，a, 将氧化镍矿石干燥、筛分、破碎，制成粒度不大于15mm、水分不 大于12%的矿粉，按重量计，以矿粉焦炭末生石灰-100: 3.5~4. 5: 4.5 ~5. 5的配比将三种物料混合均匀，送入回转窑内用煤气焙烧，在温 度830°C 87(TC下，焙烧25 35分钟，然后进行水淬处理，使上述三种 物料形成镍铁渣，镍矿石中处于氧化状态下的三氧化二铁初步还原为四氧 化三铁，使得镍铁渣具有一定的磁性；b, 将上述镍4失渣依次放入球磨机和棒磨机内，磨成小于320目的镍铁 渣粉末；c, 使上述镍铁渣粉末通过强磁选机，把镍铁渣粉末中尚处于氧化状态 的具有磁性的镍铁与无磁性的二氧化硅、三氧化二铝等杂质分离开来，得精选的镍铁渣粉末；d, 按重量计，以精选的镍铁渣粉末焦炭末膨润土水=100: 4. 5 ~ 5.5: 4. 5~5. 5: 2. 5 ~ 3. 5的配比将四种物料混合均匀，》丈入圆盘造球才几 内，使之形成直径不大于15mm的球团，送入回转窑或竖炉内，在1100~ 1300°C高温下焙烧25 ~ 35分钟，制成高强度镍铁球团；e, 按重量计，以高强度镍铁球团焦炭石灰石=100: 4. 5 ~ 5. 5: 2.5 ~ 3.5的配比，将三种物料放入高炉中冶炼，形成镍铁合金液，最后浇注成 镍铁合金锭或将镍铁合金液直接注入A0D炉中进一步精炼成镍铁合金产口P 。这种提炼镍铁合金的方法，通过焙烧使氧化《漆矿中的镍随着三氧化二 铁变成四氧化三铁而具有一定的磁性，可以经过磁选而使镍铁渣与无磁性 的二氧化硅、三氧化二铝等杂质分离，成为镍精矿，减少了后续处理的负荷，从而降低了能耗和废弃物的排放，提高了节能和环保效果。将本专利技术 的技术方案用于镍矿开釆场，将镍矿焙烧磁化后制成镍铁球团外卖，也可 以取得良好的社会效益和经济效益。具体实施例方式下面进一步说明本专利技术。焙烧、水淬处理后，镍矿石中处于氧化状态下的三氧化二铁初步还原 为四氧化三铁。因为氧化镍矿中的镍是以原子状态镶嵌在铁的晶格内的， 所以随着三氧化二铁还原为四氧化三铁而使得镍铁渣具有一定的磁性。将矿粉、焦炭末、生石灰这三种物料混合均匀，送入回转窑内焙烧时， 可采用煤气燃烧完成。将镍铁球团、焦炭、石灰石放入高炉中冶炼时，炉温、冶炼时间等工 艺条件与现有的高炉冶炼相同。所述的水淬处理为已有技术，不再详述。实施例1a，将氧化镍矿石干燥、筛分、破碎，制成粒度不大于15腿、水分不 大于12%的矿粉，按重量计，以矿粉焦炭末生石灰=100: 3.5: 4. 5的 配比将三种物料混合均匀，送入回转窑内用煤气焙烧，在温度850。C下， 焙烧25分钟，然后进行水淬处理，使上述三种物料形成镍铁渣，镍矿石中 处于氧化状态下的三氧化二铁初步还原为四氧化三铁，使得镍铁渣具有一 定的》兹性；b，将上述镍铁渣依次放入球磨机和棒磨机内，磨成小于320目的镍铁 渣粉末；c,使上述镍铁渣粉末通过强磁选机，把镍铁渣粉末中尚处于氧化状态 的具有磁性的镍铁与无磁性的二氧化硅、三氧化二铝等杂质分离开来，得精选的镍铁渣粉末；d，按重量计，以精选的镍铁渣粉末焦炭末膨润土水-100: 4.5: 4.5: 2. 5的配比将四种物泮牛混合均匀，放入圆盘造3求机内，4吏之形成直径 不大于15mm的球团，送入回转窑内，在1100。C高温下焙烧25分钟，制成 高强度镍铁球团；e,按重量计，以高强度镍铁球团.焦炭石灰石=100: 4.5: 2.5的 配比，将三种物料放入高炉中冶炼，形成镍铁合金液，最后浇注成镍铁合 金锭。实施例2a, 将氧化镍矿石千燥、筛分、破碎，制成粒度不大于15mm、水分不 大于12%的矿粉，按重量计，以矿粉焦炭末生石灰-100: 4.5: 5.5 的配比将三种物料混合均匀，送入回转窑内用煤气焙烧，在温度870。C下， 焙烧35分钟，然后进行水淬处理，使上述三种物料形成镍铁渣，镍矿石中 处于氧化状态下的三氧化二铁初步还原为四氧化三铁，使得镍铁渣具有一 定的》兹性；b, 将上述镍铁渣依次放入球磨机和棒磨机内，磨成小于32G目的镍铁 渣粉末；c, 使上述镍铁渣粉末通过强磁选机，把镍铁渣粉末中尚处于氧化状态 的具有磁性的镍铁与无磁性的二氧化硅、三氧化二铝等杂质分离开来，得精选的镍铁渣粉末；d, 按重量计，以精选的镍铁渣粉末焦炭末膨润土水-100: 5.5: 5.5: 3.5的配比将四种物料混合均匀，放入圆盘造球机内，使之形成直 径不大于15mm的球团，送入回转窑或竖炉内，在1300。C高温下焙烧35分钟，制成高强度4臬4失〗求团；e,按重量计，以高强度镍铁球团焦炭石灰石=100: 5.5: 3.5 的配比，将三种物料放入高炉中冶炼，形成镍铁合金液，最后浇注成镍铁 合金锭。实施例3a, 将氧化镍矿石干燥、筛分、破碎，制成粒度不大于15mm、水分不 大于12%的矿粉，按重量计，以矿粉焦炭末生石灰=100: 4: 5的配比 将三种物料混合均匀，送入回转窑内用煤气焙烧，在温度850。C下，焙烧 30分钟，然后进行水淬处理，使上述三种物料形成镍铁渣，镍矿石中处于 氧化状态下的三氧化二铁初步还原为四氧化三铁，使得镍铁渣具有一定的 磁性；b, 将上述镍铁渣依次放入球磨机和棒磨机内，磨成小于320目的镍铁 渣粉末；c，使上述镍铁渣粉末通过强磁选机，把镍铁渣粉末中尚处于氧化状态 的具有磁性的镍铁与无磁性的二氧化硅、三氧化二铝等杂质分离开来，得精选的镍铁渣粉末；d, 按重量计，以精选的镍铁渣粉末焦炭末膨润土水=100: 5: 5: 3的配比将四种物料混合均匀，放入圆盘造球机内，使之形成直径不大于 15mm的球团，送入回转窑或竖炉内，在1200。C高温下焙烧30分钟，制成 高强度镍铁球团；e, 按重量计，以高强度镍铁球团焦炭石灰石-100: 5: 3的配比， 将三种物料放入高炉中冶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从氧化镍矿中提炼镍铁合金的方法，其特征在于，所述方法的工艺步骤是，　ａ，将氧化镍矿石破碎、干燥、筛分，制成粒度不大于１５ｍｍ、水分不大于１２％的矿粉，按重量计，以矿粉∶焦炭末∶生石灰＝１００∶３．５～４．５∶４．５～５．５的配比将 三种物料混合均匀，送入回转窑内焙烧，在温度８３０℃～８７０℃下，焙烧２５～３５分钟，然后进行水淬处理，使上述三种物料形成镍铁渣，镍矿石中处于氧化状态下的三氧化二铁初步还原为四氧化三铁，使得镍铁渣具有一定的磁性；　ｂ，将上述镍铁渣依次放 入球磨机和棒磨机内，磨成小于３２０目的镍铁渣粉末；　ｃ，使上述镍铁渣粉末通过强磁选机，把镍铁渣粉末中尚处于氧化状态的具有磁性的镍铁与无磁性的二氧化硅、三氧化二铝等杂质分离开来，得精选的镍铁渣粉末；　ｄ，按重量计，以精选的镍铁渣粉 末∶焦炭末∶膨润土∶水＝１００∶４．５～５．５∶４．５～５．５∶２．５～３．５的配比将四种物料混合均匀，放入圆盘造球机内，使之形成直径不大于１５ｍｍ的球团，将球团送入回转窑或竖炉内，在１１００～１３００℃高温下焙烧２５～３５分钟，制成高强度镍铁球团；　ｅ，按重量计，以高强度镍铁球团∶焦炭∶石灰石＝１００∶４．５～５．５∶２．５～３．５的配比，将三种物料放入高炉中冶炼，形成镍铁合金液，最后浇注成镍铁合金锭或将镍铁合金液直接注入ＡＯＤ炉中进一步精炼成镍铁合金产品。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘云升，刘之蕙，刘云强，
申请(专利权)人：沾化庆翔金属材料有限公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]