【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属冶炼，特别涉及一种红土镍矿制备低冰镍的方法。
技术介绍
1、我国镍矿类型主要为硫化铜镍矿和红土镍矿，其中，红土镍矿主要从菲律宾、印度尼西亚进口，由于国外企业的垄断，我国只能进口低品位镍矿砂，对红土镍矿进一步的冶炼得到低冰镍，从而进一步得到高品位镍成为必要步骤。
2、在对红土镍矿的开发中主要包括湿法和火法冶炼工艺。湿法工艺主要有氨浸工艺和酸浸工艺，但湿法工艺存在原料适应性差、投资高、浸出渣容易对环境造成污染等问题。火法工艺主要通过熔炼炉富集污泥中的镍生产低冰镍，进而提纯金属镍，在运行过程中，主要存在耗能高、生产成本高、回收率低等问题。
3、我国红土镍矿火法冶炼工艺中，熔炼工艺已用于工业生产的方法主要为鼓风炉熔炼、电炉熔炼。鼓风炉熔炼上世纪在我国普遍采用，其特点是熔炼过程简单，投资低。但存在熔炼强度小，处理能力低、能耗高，产生的二氧化硫难以回收，对环境污染大等缺点。目前环境保护问题越来越受到重视，鼓风炉熔炼污染问题也受到普遍关注。随着国家宏观调控政策的落实，鼓风炉熔炼已被国家明令禁止。采用电炉熔炼需进行干燥、焙烧、熔炼、烟气处理等流程，存在整体流程长，投资大，入炉炉料粒径要求高等缺点，同时电炉熔炼属于高耗能产业，吨矿耗电量达到550度，吨镍耗电量超过3万度，随着政策限制的风险，电炉熔炼耗电问题将逐步凸显。因此，开发一种生产成本低、投资效益好，综合利用、高效节能、回收率高的低冰镍制备方法十分有必要。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本专
2、本专利技术将红土镍矿、熔剂、含碳燃料、富氧空气送入熔炼炉中氧化区域进行造硫和造渣的氧化反应，富氧空气与含碳燃料通过浸没式燃烧火焰直接接触熔体，同时喷吹的富氧空气搅动熔池，强化熔池的传热加速了反应，使红土镍矿物料快速熔化。将熔体连续送入预还原区域通过碳质还原剂煤粉得到低冰镍和炉渣，低冰镍和炉渣连续进入补热还原区域，根据还原气氛和炉内温度情况通过喷枪补入煤粉，低冰镍和炉渣在补热还原区域分离，低冰镍从铁口排出，炉渣由渣口排出。
3、为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：
4、一种红土镍矿制备低冰镍的方法，包括以下步骤：
5、步骤1.原矿脱水：将红土镍矿在堆场自然晒干；
6、步骤2.筛分破碎：将晒干的红土镍矿进行筛分破碎；
7、步骤3.配混料：经破碎得到的红土镍矿、熔剂、含碳燃料均匀混合，得到混合料；
8、步骤4.压团：向混料中添加粘结剂进行压团，得到团块；
9、步骤5.熔化：团块通过氧化区域直接进入熔炼炉，后迅速熔化，得到熔融物料；
10、步骤6.还原：熔融物料连续输送到预还原区域，与煤粉发生还原反应，初步得到低冰镍和炉渣，之后低冰镍和炉渣与煤粉进一步发生还原反应后，低冰镍从铁口排出，炉渣从渣口排出。
11、所述步骤1中，红土镍矿的组成成分为ni 0.5-2.0％，fe 10-30％，mgo 10-25％，sio230-40％。
12、所述自然晒干为晒干至含水量在15％-20％。
13、所述步骤2中，筛分出粒径大于20mm的红土镍矿破碎至粒径小于20mm；
14、所述步骤3中，红土镍矿、熔剂、含碳燃料的质量百分比为红土镍矿88-98.5％，熔剂0.5-5％，含碳燃料1-7％；
15、所述步骤4中，粘结剂为水玻璃、无机硅酸盐、膨润土中的一种，添加量为0.2-0.5％，团块粒度为30-50mm。
16、所述步骤5中，富氧空气的配风量以每吨红土镍矿球团计为100-600nm3/t，其中富氧空气中的含氧量为50-60％，氧料比为110-130；
17、熔炼炉的炉膛温度为1250-1350℃。
18、所述步骤6中，预还原过程中，煤粉由富氧空气从预还原区一次风口鼓入，煤粉含量为3-5％；
19、所述补热还原区域的煤粉由喷枪补入，其中煤粉补入量以质量分数计为0-3％；
20、所述低冰镍温度为1150℃-1300℃，液面高度为500-800mm；所述炉渣温度为1250℃-1400℃。
21、熔化过程中产生高温烟气，烟气温度为1200℃-1400℃。
22、采用上述方法制备的低冰镍中，镍的品位为8-15％，回收率为90-98％；铁的品位为60-70％，铁回收率为90-95％。
23、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
24、(1)保护环境，高效节能。采用富氧空气熔炼，富氧空气含氧50％～60％，采用富氧强化熔炼工艺，能充分利用原料中硫的化学反应热，燃料消耗少，可采用价格便宜、容易获得的煤作燃料。不需单独干燥，烟尘率低，余热回收热效率高，动力消耗少。电炉熔炼吨矿耗电量达到550度，吨镍耗电量超过3万度，耗电量超过本工艺370％，使用本工艺最高可节约工艺成本12％。
25、(2)综合利用，回收率高。采用本专利技术提供的方法制备的低冰镍回收率最高可达98％，相比电炉熔炼的90％，回收率提高了8％。在于下层鼓风口下，存在一个与上层相比搅动强度较小的下层熔体平静区域。在此区域内，在上层因强制搅动长大的不同液相珠粒会因比重的差别发生迅速分离分层。因此，未经贫化的炉渣含镍量较低，对镍金属回收率高。
26、(3)生产成本低，投资效益好。采用本专利技术方法制备低冰镍过程中，相对电炉熔池熔炼法，其投资要低30％以上。由于炉料不需干燥和过细破碎，以煤作燃料，并且有作业率高、维修费用少生产成本低等优点。
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1.一种红土镍矿制备低冰镍的方法，其特征在于，包含以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种红土镍矿制备低冰镍的方法，其特征在于，所述步骤1中，红土镍矿的组成成分为Ni 0.5-2.0％，Fe 10-30％，MgO 10-25％，SiO2 30-40％；
3.根据权利要求1所述的一种红土镍矿制备低冰镍的方法，其特征在于，所述步骤2中，筛分出粒径大于20mm的红土镍矿破碎至粒径小于20mm。
4.根据权利要求1所述的一种红土镍矿制备低冰镍的方法，其特征在于，所述步骤3中，红土镍矿、熔剂、含碳燃料的质量百分比为红土镍矿88-98.5％，熔剂0.5-5％，含碳燃料1-7％。
5.根据权利要求1所述的一种红土镍矿制备低冰镍的方法，其特征在于，所述步骤4中，粘结剂为水玻璃、无机硅酸盐、膨润土中的一种，添加量为0.2-0.5％，团块粒度为30-50mm。
6.根据权利要求1所述的一种红土镍矿制备低冰镍的方法，其特征在于，所述步骤5中，富氧空气的配风量以每吨红土镍矿球团计为100-600Nm3/t，其中富氧空气中的含氧量为50-60％，
7.根据权利要求1所述的一种红土镍矿制备低冰镍的方法，其特征在于，所述步骤6中，预还原过程中，煤粉由富氧空气从预还原区一次风口鼓入，煤粉含量为3-5％；
...【技术特征摘要】
1.一种红土镍矿制备低冰镍的方法，其特征在于，包含以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种红土镍矿制备低冰镍的方法，其特征在于，所述步骤1中，红土镍矿的组成成分为ni 0.5-2.0％，fe 10-30％，mgo 10-25％，sio2 30-40％；
3.根据权利要求1所述的一种红土镍矿制备低冰镍的方法，其特征在于，所述步骤2中，筛分出粒径大于20mm的红土镍矿破碎至粒径小于20mm。
4.根据权利要求1所述的一种红土镍矿制备低冰镍的方法，其特征在于，所述步骤3中，红土镍矿、熔剂、含碳燃料的质量百分比为红土镍矿88-98.5％，熔剂0.5-5％，含...
【专利技术属性】
技术研发人员：王儒，戴磊，刘少坤，
申请(专利权)人：扬州一川镍业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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