氧化物矿石的冶炼方法技术

本发明专利技术的目的是提供一种能够高效地制造高品质金属的氧化物矿石的冶炼方法。例如，本发明专利技术是一种通过将镍氧化物矿石等氧化物矿石与碳质还原剂的混合物进行还原，来制造作为还原产物的镍铁等金属的冶炼方法，其中包括还原工序，该还原工序将混合物装入还原炉中，通过使用燃烧器加热该混合物来还原氧化物矿石，从而获得熔融状态的金属和炉渣。在还原工序中，将通过还原氧化物矿石而生成的熔融状态的金属和炉渣进行比重分离。在此，在还原工序中，优选以使还原炉内获得的金属和炉渣的温度分别成为1300℃以上且1700℃以下的范围的方式加热混合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氧化物矿石的冶炼方法
本专利技术涉及一种氧化物矿石的干式冶炼方法，更详细而言，例如，涉及一种将镍氧化物矿石等氧化物矿石作为原料，并使用碳质还原剂来还原从而制造作为还原产物的金属的冶炼方法。
技术介绍
作为一种氧化物矿石的被称作褐铁矿或腐泥土的镍氧化物矿石的冶炼方法，已知使用熔炼炉制造镍锍的干式冶炼方法、使用回转窑或移动型炉床炉制造铁与镍的合金即镍铁(Ferronickel)的干式冶炼方法、使用高压釜在高温高压条件下进行酸浸出来制造混合存在有镍、钴的混合硫化物(mixedsulfide)的湿式冶炼方法等。在上述各种方法中，尤其在使用干式冶炼法还原镍氧化物矿石并进行冶炼的情况下，为了使反应进行，作为前处理进行将作为原料的镍氧化物矿石破碎至适当尺寸等进行块状物化的处理。具体而言，使镍氧化物矿石块状物化，即，在使粉状、微粒状的矿石成为块状时，将该镍氧化物矿石与除此之外的成分，例如粘合剂、焦炭等还原剂混合成混合物，进而，在进行了水分调节等后，装入块状物制造机，通常制成例如一边或直径为10mm～30mm左右的块状物(指颗粒、团块等。以下，简称为“颗粒”)。在块状物化而获得的颗粒中，为了使含有的水分“飞散”，需要某种程度的通气性。此外，如果在此后的还原处理中，在颗粒内无法均匀地进行还原，那么获得的还原产物的组成变得不均匀，从而产生金属分散或存在不均匀等缺点。因此，在制作颗粒时均匀地混合混合物，或在还原获得的颗粒时尽可能保持均匀的温度是重要的。除此之外，将通过还原处理生成的金属(镍铁)进行粗大化也是非常重要的技术。例如，在生成的镍铁为几十μm～几百μm以下的细小尺寸的情况下，难以与同时生成的炉渣分离，作为镍铁的回收率(收率)大幅降低。因此，需要对还原后的镍铁进行粗大化处理。例如，在专利文献1中公开了一种技术，该技术的目的在于，提出在加热含金属氧化物和碳质还原剂的成块物，来使成块物中包含的金属氧化物还原熔融从而制造粒状金属时，进一步提高粒状金属的生产率。具体而言，公开了一种粒状金属的制造方法，将含金属氧化物和碳质还原剂的成块物，向移动床型还原熔融炉的炉床上供给并进行加热，在将金属氧化物还原熔融后，将获得的粒状金属冷却后排出到炉外并回收的粒状金属，所述粒状金属的制造方法的特征在于，在所述加热中，使对成块物中的氧化铁进行固体还原的炉的前半区域的炉内温度为1300～1450℃，使对成块物中的还原铁进行渗碳、熔融、凝集的炉的后半区域的炉内温度为1400～1550℃，并且，将在炉床上铺满的成块物在炉床上的投影面积比，相对于在炉床上铺满的成块物之间的距离为0时的成块物在炉床上的最大投影面积比的相对值作为铺设密度，此时，在使炉床上的成块物的铺设密度为0.5以上且0.8以下并进行加热时，向炉床上供给平均直径为19.5mm以上且32mm以下的成块物。另外，在专利文献1中，示出通过一并控制成块物的铺设密度和平均直径，能够提高粒状金属铁的生产率。然而，专利文献1所记载的技术，终归是关于成块物的外面侧的反应的技术，但毋庸置疑，还原反应中最重要的要素，是发生还原反应的成块物内的状态。即，认为通过控制成块物内部的还原反应，能够实现反应效率、均匀的还原反应，其结果是能够制造高品质的金属。此外，当像专利文献1所记载的技术一样，将成块物的直径限定于确定的范围内时，无法避免制造成块物时的收率降低，作为其结果，存在成本提高的担忧。需要说明的是，当成块物的铺设密度在0.5～0.8的范围内时，由于不仅未致密填充，而且层叠成块物也变难，因此处理效率低。如上所述地，在将镍氧化物矿石混合、还原来制造含镍和铁的金属时，尽管提高生产率、低成本化、高品质化是重要的要素，但仍存在很多问题。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-256414号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术是鉴于上述情况而提出的，其目的是提供一种能够高效地制造高品质金属的氧化物矿石的冶炼方法。解决课题的技术方案本专利技术人反复进行了潜心研究，结果发现通过使用具有燃烧器的还原炉，将含氧化物矿石和碳质还原剂的混合物用燃烧器加热成熔融状态并进行还原，从而能够解决上述课题，直至完成了本专利技术。(1)本专利技术的第一专利技术是一种氧化物矿石的干式冶炼方法，其通过将氧化物矿石与碳质还原剂的混合物进行还原，来制造作为还原产物的金属，所述氧化物矿石的干式冶炼方法中，包括还原工序，该还原工序将所述混合物装入还原炉中，通过使用燃烧器加热该混合物来还原氧化物矿石，从而获得熔融状态的金属和炉渣。(2)本专利技术的第二专利技术是如第一专利技术所述的氧化物矿石的冶炼方法，其中，所述氧化物矿石是镍氧化物矿石，通过对含所述镍氧化物矿石的混合物进行还原来制造镍铁。(3)本专利技术的第三专利技术是如第一专利技术或第二专利技术所述的氧化物矿石的冶炼方法，其中，在所述还原工序中，对通过还原氧化物矿石而生成的熔融状态的金属和炉渣进行比重分离。(4)本专利技术的第四专利技术是如第一专利技术～第三专利技术中任一项所述的氧化物矿石的冶炼方法，其中，在所述还原工序中，以使所述还原炉内获得的金属和炉渣的温度分别成为1300℃以上且1700℃以下的范围的方式加热所述混合物。(5)本专利技术的第五专利技术是如第一专利技术～第四专利技术中任一项所述的氧化物矿石的冶炼方法，其中，在所述还原工序中，将所述燃烧器的空燃比控制在0.8以上且1.1以下的范围内来加热所述混合物。(6)本专利技术的第六专利技术是如第一专利技术～第五专利技术中任一项所述的氧化物矿石的冶炼方法，其中，进一步包括干燥工序，该干燥工序对所述混合物进行干燥，在所述干燥工序中，使用所述还原炉中产生的气体干燥所述混合物，并将干燥后的混合物供于所述还原工序中的处理。(7)本专利技术的第七专利技术是如第六专利技术所述的氧化物矿石的冶炼方法，其中，在所述干燥工序中，在与所述还原炉直接连接的干燥设备中干燥所述混合物，通过所述还原工序中的还原处理而在所述还原炉中产生的气体，从该还原炉直接导入于所述干燥设备。(8)本专利技术的第八专利技术是一种熔融还原炉，其是将氧化物矿石与碳质还原剂的混合物进行熔融还原的熔融还原炉，其中，具备：干燥处理部，该干燥处理部对所述混合物进行干燥；以及还原处理部，该还原处理部具有燃烧器，并通过将所述干燥处理部中的干燥后的混合物用所述燃烧器进行加热来还原氧化物矿石，获得熔融状态的金属和炉渣，在高度方向的关系中，所述干燥处理部位于上方，所述还原处理部位于下方，所述干燥处理部与所述还原处理部设置在相同空间内，在所述干燥处理部中，使用在位于下方的所述还原处理部中产生的气体，来干燥所述混合物。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种能够高效地制造高品质金属的氧化物矿石的冶炼方法。附图说明图1是示出镍氧化物矿石的冶炼方法流程的一个例子的工序图。图2是示出还原炉的构成的一个例子的示意图，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化物矿石的干式冶炼方法，其通过将氧化物矿石与碳质还原剂的混合物进行还原，来制造作为还原产物的金属，所述氧化物矿石的干式冶炼方法中，/n包括还原工序，该还原工序将所述混合物装入还原炉中，通过使用燃烧器加热该混合物来还原氧化物矿石，从而获得熔融状态的金属和炉渣。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180920 JP 2018-1765241.一种氧化物矿石的干式冶炼方法，其通过将氧化物矿石与碳质还原剂的混合物进行还原，来制造作为还原产物的金属，所述氧化物矿石的干式冶炼方法中，
包括还原工序，该还原工序将所述混合物装入还原炉中，通过使用燃烧器加热该混合物来还原氧化物矿石，从而获得熔融状态的金属和炉渣。


2.如权利要求1所述的氧化物矿石的冶炼方法，其中，
所述氧化物矿石是镍氧化物矿石，
通过对含所述镍氧化物矿石的混合物进行还原来制造镍铁。


3.如权利要求1或2所述的氧化物矿石的冶炼方法，其中，
在所述还原工序中，对通过还原氧化物矿石而生成的熔融状态的金属和炉渣进行比重分离。


4.如权利要求1～3中任一项所述的氧化物矿石的冶炼方法，其中，
在所述还原工序中，以使所述还原炉内获得的金属和炉渣的温度分别成为1300℃以上且1700℃以下的范围的方式加热所述混合物。


5.如权利要求1～4中任一项所述的氧化物矿石的冶炼方法，其中，
在所述还原工序中，将所述燃烧器的空燃比控制在0.8以上且1.1以下...

【专利技术属性】
技术研发人员：井关隆士，
申请(专利权)人：住友金属矿山株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP