用微波处理红土镍矿富集镍铁的方法技术

用微波处理红土镍矿富集镍铁的方法，采用的工艺步骤依次为干燥—混磨—焙烧—水淬—湿磨—磁选；所述的焙烧工艺是将混磨料加入微波设备中在惰性气氛或者弱还原气氛条件下进行直接还原焙烧，焙烧温度900℃～1280℃，还原时间0.2h～2h；所述的磁选工艺是对湿磨物料先进行弱磁选，磁场强度为1000GS～1400GS，得到精矿和尾矿，然后对弱磁选后的尾矿进行强磁选，磁场强度为3000GS～8000GS，磁选的矿浆浆度20%～40%。本发明专利技术采用微波焙烧催化还原，红土镍矿以镍铁的形式得到充分的富集，然后以成本低廉的磁选方式得到高品位的镍铁精矿。?

Method for enriching nickel iron ore by microwave treatment laterite nickel ore

Processing method of laterite nickel iron enrichment by microwave, the process steps are dry - mixed grinding roasting - water quenching, wet grinding and separation; roasting process of the mixed abrasive join in microwave equipment in an inert atmosphere or weak reductive atmosphere under the condition of direct reduction roasting, baking temperature of 900 DEG C to 1280 C, the reduction time of 0.2h ~ 2H; the magnetic separation process of wet grinding material for weak magnetic separation, magnetic field intensity is 1000GS ~ 1400GS, and then obtain the concentrate and tailings, the tailings of magnetic separation after weak magnetic separation, magnetic field strength is 3000GS ~ 8000GS, 20% ~ 40% of pulp slurry separation. The invention uses microwave roasting and catalytic reduction, and laterite nickel ore is fully enriched in the form of nickel iron, and then a high-grade nickel iron concentrate is obtained by low cost magnetic separation method. ?

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于矿物加工领域，特别涉及一种。
技术介绍
镍是一种很重要的被广泛应用的金属元素，它常常与其它金属结合形成不锈钢、合金 钢和有色高温合金，也用于电镀、催化剂、陶瓷和磁铁等领域，在工业生产中占据了重要地 位。镍主要是由硫化镍矿冶炼所得。硫化镍矿提取工艺成熟，长时间的大量开采使得 世界可供开发的硫化镍矿资源已经不多，加之硫化镍矿资源勘探周期和建设周期均较长， 开发和利用相对困难。与硫化镍矿情况相反的是，红土镍矿资源丰富，贮存在红土镍矿中 镍金属量占据了世界总镍储量的65%，而每年从氧化镍矿中提取的镍只占世界镍产量的 30%。因此，随着世界上硫化镍矿资源的逐步减少，从氧化镍矿中提取镍金属将具有极大的 发展空间。氧化镍矿是含镍橄榄岩石经长期风化淋滤变质而形成的一种复杂矿物。由于矿床 风化后铁元素的氧化导致矿石显红色，因而氧化镍矿被称为红土镍矿(Laterite ore) 0根 据矿石中铁和镁含量的不同，含镍红土矿除过渡层外，可以简单地分为褐铁矿类型和硅镁 镍矿类型。一般来说，硅镁镍矿类型的氧化镍矿硅镁镍含量较高、铁含量相对较低，而褐铁 矿类型镍红土矿铁含量较高而硅镁镍含量相对较低。由于红土镍矿矿物种类不同，因而出现了对红土镍矿矿物冶炼的不同方法。目前， 已有技术的冶炼方法主要有火法、湿法和火法-湿法相结合的方法。张华等在《铁合金》2010年第1期第22-25页公开了题目为《红土镍矿还原焙 烧-磁选实验研究》的技术，该技术将1400°C下还原出粒铁的球团磨矿至0. 074mm以下，磁 选精矿中的镍品位为6. 65%，全铁含量为51. 60%。专利W02006037120公开了一种分离有价值的金属用的方法和设备，该专利技术使用 微波/毫米波技术选择性地加热矿物组分后，增加了含显著量的有价值的镍的颗粒与不含 显著量的有价值的镍的颗粒之间的磁化率差别，通过一个磁场梯度，把某些含显著量的有 价值的镍的颗粒从颗粒混合物中分离出来。这种使用物理方法加工镍矿以富集有价值的 金属镍的方法，没有微波焙烧还原，只停留在以含镍的化合物(Ni+2)的形式富集金属镍的阶 段，这样会导致其所富集的镍精矿镍的品位不高。要进一步提高镍精矿镍的品位还需经过 复杂的后续处理。专利CN101392320公开了一种微波还原焙烧-针铁矿沉淀转化法处理含镍红土矿 的方法，该专利技术涉及一种微波选择性还原焙烧含镍红土矿后进行常压通空气酸浸出或者高 压通富氧空气或纯氧酸浸出提炼金属镍的方法。该专利技术加入了一定量的碳质还原剂，利用 选择性还原，这种方法既要求实现矿中镍的还原，又要求控制铁的还原只停留在磁铁矿阶 段而不再继续还原，这在实际工业化应用中是很难做到的，且这种使用酸浸出的方法将导 致增加较多的设备投资费用，而消耗的酸会引起环境污染问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种。该法在将红土镍 矿进行干燥处理以后，抛弃粉矿制球团工艺步骤，直接采用粉矿入微波设备进行还原冶炼， 在一定温度和保温时间的工艺条件下，使得矿中的镍的成分在微波的催化还原下以镍铁的 形式得到充分的富集，然后以成本低廉的磁选方式得到高品位的镍铁精矿。本专利技术的技术方案是，采用的工艺步骤依次为干燥一混磨一焙烧一 水淬一湿磨一磁选；所述的焙烧是将混磨料加入微波设备中在惰性气氛或者弱还原气氛条 件下进行直接还原焙烧，焙烧温度900°C 1280°C，还原时间0. 2h 池；所述的磁选是对 湿磨物料先进行弱磁选，磁场强度为1000GS 1400GS，得到精矿和尾矿，然后对弱磁选后 的尾矿进行强磁选，磁场强度为3000GS 8000GS，磁选的矿浆浆度20% 40%。所述的混磨是指把干燥后水分含量< 15%的矿料与碳质还原剂一起进行混合磨 矿，磨矿粒度至-50目，所述的碳质还原剂是纳米碳粉、活性炭、木炭、焦炭、烟煤、无烟煤、 褐煤或者它们的混合物，加入的比例为7. 5% 20%。所述的惰性气氛是指在充满氮气、氩气或其他惰性气体成分的环境中；所述的弱 还原气氛，是指在惰性气体中加入< 15%还原性气体H2、CO得到的气体成分的环境。所述的水淬是指将焙砂直接倒入水中；所述的湿磨是指对水淬后的矿物料进行湿 式磨矿，磨矿粒度为-200目的占30%以上。所述的微波设备是指连续式工业微波炉或者间歇式工业微波炉或者微波流化床。所述的红土镍矿包括Ni含量为0. 5% 3 Fe含量为10% 40%的硅镁镍矿型红 土镍矿或者褐铁矿型含镍红土矿。所述固体物质百分含量皆为重量百分比，气体物质百分含量皆指体积百分比。专利技术原理将红土镍矿干燥至水分小于15%，粗破碎至_3mm，加入碳质还原剂(比 例为7. 5% 20%)进行混磨，磨矿粒度至-50目；将混磨料加入微波设备中在惰性气氛或者 弱还原气氛条件下进行直接还原焙烧，焙烧温度900°C 1280°C，还原时间0. 2h 池；将 焙砂料直接进行水淬，对水淬后的矿物料进行湿式球磨，磨矿粒度为-200目的占30%以上； 对湿磨物料先进行弱磁选，磁场强度为1000GS 1400GS，得到精矿和尾矿；然后对弱磁选 后的尾矿进行强磁选，磁场强度为3000GS 8000GS。磁选的矿浆浆度为20% 40%。在微波焙烧过程中，在加热混磨料时，加入比例为7. 5% 20%的碳质还原剂，利 用微波加热具有选择性，这种碳质还原剂能有效地吸收微波能而实现混合料的快速和有效 地加热；焙烧温度达到900°C 1280°C，还原时间达到0. 2h 2h，在这一温度和时间范围 内，将实现铁的大部分还原，这样因为铁的大部分还原又促进了镍的充分还原，在这样的温 度和时间条件下可以实现在颗粒级内部化学动力学镍铁晶粒生长，镍铁迁移富集的完成 形成镍铁微粒，由于镍铁微粒的出现，为后续的磁选效果奠定了物理磁化率和化学结构基 础，保证了磁选效果中镍的回收率和品位。磁选分两步进行，水淬、湿磨保证磁选料的颗粒 度-200目的占30%以上，磁选的矿浆浆度为20% 40%，这种湿磨料在弱磁选(磁场强度为 1000GS 1400GS)步骤可以得到品位较高的镍铁精矿，第二步对弱磁选后的尾矿进行强磁 选(磁场强度为3000GS 8000GS)，可以得到有一定品位的镍铁精矿用于微波焙烧的配料， 保证了镍的回收率；弱磁选得到的镍铁精矿本身可以作为一种产成品，该产品可用于冶炼4不锈钢，因为精矿中的元素镍是一种不锈钢内的重要的有益元素，而且精矿中的元素铁也 是不锈钢产品中的一种主要的组成元素。本专利技术的有益效果第一，在混磨还原剂和红土镍矿的原料系统中，采用具有选择 性加热的微波能进行冶炼，能促进镍还原反应进行，促使镍铁晶粒生长，这种冶炼过程中的 还原体现在在微波设备中在惰性气氛或者弱还原气氛条件下进行直接还原焙烧时，在焙 烧温度900°C 1280°C，还原时间0. 2h 2h时，这样可以实现氧化镍的充分还原和大部分 氧化铁的还原，还原时间内也实现了在颗粒级内部化学动力学镍铁晶粒生长，镍铁迁移富 集的完成形成镍铁微粒，由于镍铁微粒的出现，为后续的磁选效果奠定了物理磁化率和化 学结构基础，保证了磁选效果中镍的回收率和品位。第二，本专利技术可以省去粉矿制团步骤， 缩短了工艺流程，环境友好，通过简单的生产工序就可以得到高品位的镍精矿本文档来自技高网...

【技术保护点】
用微波处理红土镍矿富集镍铁的方法，其特征在于：采用的工艺步骤依次为干燥－混磨－焙烧－水淬－湿磨－磁选；所述的焙烧是将混磨料加入微波设备中在惰性气氛或者弱还原气氛条件下进行直接还原焙烧，焙烧温度９００℃～１２８０℃，还原时间０．２ｈ～２ｈ；所述的磁选是对湿磨物料先进行弱磁选，磁场强度为１０００ＧＳ～１４００ＧＳ，得到精矿和尾矿，然后对弱磁选后的尾矿进行强磁选，磁场强度为３０００ＧＳ～８０００ＧＳ，磁选的矿浆浆度２０％～４０％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭虎，胡正，夏广斌，
申请(专利权)人：湖南隆达微波冶金有限公司，
类型：发明
国别省市：43