一种干红土型镍矿熔池熔炼生产镍锍的方法技术

本发明专利技术公开了一种干红土型镍矿熔池熔炼生产镍锍的方法，包括以下步骤：a）将所述干红土型镍矿与还原剂和硫化剂混合，得到混合物料；b）将所述混合物料进行熔池熔炼，得到镍锍产物、废渣和热烟气。根据本发明专利技术实施例的干红土型镍矿熔池熔炼生产镍锍的方法，通过熔池熔炼的方法实现镍锍的冶炼，该方法实施简单，可操作性强，并且大大降低了镍锍熔炼的能耗，有利于环保；本发明专利技术所提出的干红土型镍矿熔池熔炼生产镍锍的方法，可以在电力缺乏的地区开展红土矿冶炼工作，而且煤可以提供整个生产过程的能源。生产过程中高温烟气经过脱尘后可利用余热发电技术进行热能回收利用，达到有效降低整个冶炼过程能耗的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属冶炼
，更具体地，本专利技术涉及。
技术介绍
镍具有抗氧化、抗腐蚀、耐高温、强度高、延展性好等特点，其用途十分广泛，尤其在钢铁和有色金属冶炼业中的消费比重最大，其次应用在轻工行业、机械制造、化工、石油和电力等行业，而高新
对镍的需求也很旺盛。世界陆基镍的储量约为417亿吨，39. 14%以硫化矿的形式存在，而世界上约70%的镍是从硫化矿中提取，赋存在氧化矿床中的镍占镍储量的60. 16%。随着可经济利用的硫 化镍矿和高品位红土镍矿资源的日益枯竭，大量存在的低品位红土镍矿的经济开发成了当今镍冶金的研究热点。然而，目前的红土镍矿的冶炼方法和设备处理能力较低，而且能耗大，不利于环保，因此仍有待改进。目前，红土矿主要利用电炉法熔炼镍铁，生产的产品主要用于生产不锈钢。利用现有回转窑-电炉工艺冶炼镍铁，对工厂所在地电力供应的要求比较苛刻，尤其在电力缺乏地区，很难开展红土矿资源利用的生产工作。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种实施简单、能耗低且可行性强的干红土型镍矿熔池熔炼生产镍锍的方法。根据本专利技术实施例的，包括以下步骤a)将所述干红土型镍矿与还原剂和硫化剂混合，得到混合物料；b)将所述混合物料进行熔池熔炼，得到镍锍产物、废渣和热烟气。根据本专利技术实施例的干红土型镍矿熔池熔炼生产镍锍的方法，通过熔池熔炼的方法实现镍锍的冶炼，该方法实施简单，可操作性强，并且大大降低了镍锍熔炼的能耗，有利于环保。本专利技术所提出的干红土型镍矿熔池熔炼生产镍锍的方法，可以在电力缺乏的地区开展红土矿冶炼工作，而且煤可以提供整个生产过程的能源。生产过程中高温烟气经过脱尘后可利用余热发电技术进行热能回收利用，达到有效降低整个冶炼过程能耗的效果。另外，根据本专利技术上述实施例的干红土型镍矿熔池熔炼生产镍锍的方法，还可以具有如下附加的技术特征根据本专利技术的一个实施例，在所述混合物料中含有60 80重量份的所述干红土型镍矿，5 20重量份的所述还原剂和3 20重量份的所述硫化剂。根据本专利技术的一个实施例，所述混合物料中还混合有5 20重量份的造渣剂。根据本专利技术的一个实施例，所述造渣剂为选自石灰石、石灰、白云石、碳酸钠和硫酸钠中的一种或多种。根据本专利技术的一个实施例,所述熔池熔炼为顶吹熔池熔炼、侧吹熔池熔炼或底吹熔池熔炼。根据本专利技术的一个实施例，所述还原剂为选自无烟煤、烟煤和焦炭中的一种或多种。根据本专利技术的一个实施例，所述硫化剂为选自硫磺、黄铁矿、硫酸钙、硫酸钠、硫酸镁和石骨中的一种或多种。根据本专利技术的一个实施例，所述熔池熔炼反应温度为1300 1550°C。 根据本专利技术的一个实施例，所述镍锍产物为NixFei_xS、Ni3S2和NiFe的混合物。根据本专利技术的一个实施例，还包括以下步骤c)将所述热烟气进行收尘处理，并将所述热烟气的余热用于发电；d)将所述废渣进行资源化利用获得矿物棉和/或人工砂石。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中图I是根据本专利技术实施例的干红土型镍矿熔池熔炼生产镍锍的方法的流程示意图。具体实施例方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。首先，参考图I描述本专利技术所涉及的干红土型镍矿熔池熔炼生产镍锍的方法的流程。具体的，本专利技术所涉及的干红土型镍矿熔池熔炼生产镍锍的方法包括以下步骤a)将所述干红土型镍矿与还原剂和硫化剂混合，得到混合物料；b)将所述混合物料进行熔池熔炼，得到镍锍产物、废渣和热烟气。由此，通过熔池熔炼的方法即可实现镍锍的冶炼，该方法实施简单，可操作性强，并且大大降低了镍锍熔炼的能耗，有利于环保，可以在电力缺乏的地区开展红土矿冶炼工作，而且煤可以提供整个生产过程的能源。生产过程中高温烟气经过脱尘后可利用余热发电技术进行热能回收利用，达到有效降低整个冶炼过程能耗的效果。关于熔池熔炼的方法，需要理解的是，所述熔池熔炼的方法没有特殊限制，根据不同的熔炼设备可以选择不同的熔炼方法。优选地，所述熔炼方法可以包括顶吹熔池熔炼、侧吹熔池熔炼或底吹熔池熔炼。根据本专利技术实施例的干红土型镍矿熔池熔炼生产镍锍的方法，所述混合物料中含有60 80重量份的所述干红土型镍矿,5 20重量份的所述还原剂和3 20重量份的所述硫化剂。关于还原剂的选择，需要理解的是，所述还原剂具有还原性，并可作为燃料使用，以通过燃烧达到熔池熔炼的温度。考虑到成本问题，优选地，所述还原剂可以是选自无烟煤、烟煤和焦炭中的一种或多种。还原剂在还原过程中的主要反应为Fe203+C — Fe304+C02Fe304+C — Fe0+C02NiO+C — Ni+CO2 关于硫化剂的选择，需要理解的是，所述硫化剂的主要作用是与干红土型镍矿中的NiO、FeO、NiFe及Ni等反应以形成镍锍产物，优选地，所述硫化剂可以为选自硫磺(S)、黄铁矿(FeS2)、硫酸钙、硫酸钠、硫酸镁和石膏中的一种或多种。当选用硫磺(S)作为硫化剂时，熔池熔炼过程中的主要反应为NiO+S — Ni3S2+S02FeO+S — FeS+S02NiFe+S — NixFei_xSNi+S — Ni3S2当选用黄铁矿(FeS2)作为硫化剂时，熔池熔炼过程中的主要反应为FeS2 — FeS+S2S2+NiFe — NixFe1^xSS2+Ni0+Fe0 — NixFei_xS+S02NiO+FeS — NixFei_xS+S02FeS+NiO+Fe — Ni3S2+Fe0当选用石膏、硫酸钠、硫酸钙或硫酸镁作硫化剂时，熔池熔炼过程中的主要反应分别为Na2S04+Ni0+Si02+C0 — Ni3S2+Na2Si03+C02CaS04+Ni0+Si02+C0 — Ni3S2+CaSi03+C02MgS04+Ni0+Si02+C0 — Ni3S2+MgSi03+C02由此，可以得到由NixFei_xS、Ni3S2和NiFe混合而成的镍锍产物。考虑到镍锍熔炼的反应温度，为了保证熔炼反应的正常进行，优选地，所述熔池熔炼的反应温度为1300 1550°C。由于所述熔池熔炼的反应温度为1300 1550°C，在该温度下反应得到的镍锍产物排出温度约为1300 1450°C，废渣的排出温度约为1350 1550°C。考虑到温度较高的废渣排出处理过程困难且成本较高，因此，可在所述混合物料进行熔池熔炼之前混合适量造渣剂以降低废渣排出温度。优选地，可在所述混合物料中混入5 20重量份的造渣剂。需要理解的是，关于所述造渣剂的选择没有特殊限制，只要能结合干红土型镍矿熔体中的SiO2,降低干红土型镍矿的熔点即可。优选地，所述造渣剂为选自石灰石、石灰、白云石中的一种或多种。石灰石在熔池熔炼过程中的主要反应为CaCO3 — Ca0+C02CaCHSiO2 — CaSiO3白云石在熔池熔炼过程中的主要反应为CaMgCO3 — Ca0+Mg0+C02CaCHSiO2 — CaSiO3M本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种干红土型镍矿熔池熔炼生产镍锍的方法，其特征在于，包括以下步骤 a)将所述干红土型镍矿与还原剂和硫化剂混合，得到混合物料； b)将所述混合物料进行熔池熔炼，得到镍锍产物、废渣和热烟气。2.根据权利要求I所述的干红土型镍矿熔池熔炼生产镍锍的方法，其特征在于，在所述混合物料中含有60 80重量份的所述干红土型镍矿，5 20重量份的所述还原剂和3 20重量份的所述硫化剂。3.根据权利要求2所述的干红土型镍矿熔池熔炼生产镍锍的方法，其特征在于，所述混合物料中还混合有5 20重量份的造渣剂。4.根据权利要求3所述的干红土型镍矿熔池熔炼生产镍锍的方法，其特征在于，所述 造渣剂为选自石灰石、石灰、白云石、碳酸钠和硫酸钠中的一种或多种。5.根据权利要求I所述的干红土型镍矿熔池熔炼生产镍锍的方法，其特征在于，所述熔池熔炼为顶吹熔池熔炼、侧吹熔池熔炼...

【专利技术属性】
技术研发人员：尉克俭，马明生，卢笠渔，李曰荣，黎敏，李兴杰，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：