一种焙砂短窑硫化冶炼低镍锍的方法技术

本发明专利技术公开了一种焙砂短窑硫化冶炼低镍锍的方法，包括以下步骤：a）将红土型镍矿与还原剂和第一造渣剂混合焙烧，得到焙砂；b）将所述焙砂与硫化剂混合后进行冶炼，得到低镍锍产物和废渣,其中，所述低镍锍产物中Ni的质量百分比为5～20%，Fe的质量百分比为45～65%，S的质量百分比为20～50%。根据本发明专利技术实施例的焙砂短窑硫化冶炼低镍锍的方法，通过焙烧得到焙砂，再将焙砂进行冶炼，可以得到镍锍产物，该方法可操作性强，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产物，生产的产品主要用于生产不锈钢。利用现有回转窑-电炉工艺冶炼镍铁产物，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焙砂短窑硫化冶炼低镍锍的方法。根据本专利技术实施例的焙砂短窑硫化冶炼低镍锍的方法，包括以下步骤a)将红土型镍矿与还原剂和第一造渣剂混合焙烧，得到焙砂；b)将所述焙砂与硫化剂混合后进行冶炼，得到低镍锍产物和废渣，其中，所述低镍锍产物中Ni的质量百分比为5 20%，Fe的质量百分比为45 65%，S的质量百分比为20 50%。根据本专利技术实施例的焙砂短窑硫化冶炼低镍锍的方法，通过焙烧得到焙砂，再将焙砂进行冶炼，可以得到镍锍产物，该方法可操作性强，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焙砂短窑硫化冶炼低镍锍的方法，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，在所述步骤a)中，所述红土型镍矿、所述还原剂和所述第一造渣剂的质量百分比为(60 80) : (5 20) : (5 20)。根据本专利技术的一个实施例，所述步骤a)包括a-1)将红土型镍矿与煤混合加入干燥窑进行干燥，得到干红土矿；a_2)将所述干红土矿与所述还原剂和所述第一造渣剂混合加入焙烧回转窑进行焙烧，得到所述焙砂。根据本专利技术的一个实施例，所述还原剂为选自烟煤、无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，所述步骤b)包括b_l)将所述焙砂与硫化剂加入短窑中混合以得到混合物料；b_2)将所述混合物料与第二造渣剂加入电炉中进行冶炼，得到低镍锍产物和废渣。根据本专利技术的一个实施例，在所述步骤b)中，所述焙砂、所述硫化剂和所述第二造渣剂的质量比为(65 80) (3 15) (5 10)。根据本专利技术的一个实施例，在所述步骤b_l)中，控制所述混合物料的混合温度为900 1200。。。根据本专利技术的一个实施例，所述冶炼在1400 1600°C下进行。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、硫酸钠、硫酸钙和硫酸镁中的一种或多种。根据本专利技术的一个实施例，所述第一造渣剂和第二造渣剂为选自石灰石、石灰和白云石中的一种或多种。根据本专利技术的一个实施例，还包括如下步骤c)将所述废渣进行资源化利用以获得矿物棉和/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焙砂短窑硫化冶炼低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焙砂短窑硫化冶炼低镍锍的方法的流程。具体地，本专利技术所涉及的焙砂短窑硫化冶炼低镍锍的方法包括以下步骤a)将红土型镍矿与还原剂和第一造渣剂混合焙烧，得到焙砂；b)将所述焙砂与硫化剂混合后进行冶炼，得到低镍锍产物和废渣，其中，所述低镍锍产物中Ni的质量百分比为5 20%，Fe的质量百分比为45 65%，S的质量百分比为20 50%。由此，根据本专利技术实施例的焙砂短窑硫化冶炼低镍锍的方法，通过焙烧得到焙砂，再将焙砂进行冶炼，可以得到镍锍产物，该方法可操作性强，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。关于步骤a)，需要理解的是，所述红土型镍矿、所述还原剂和所述第一造渣剂的质量百分比为(60 80) (5 20) :(5 20)。关于所述第一造渣剂的选择没有特殊限制，例如可以是选自石灰石、石灰、碳酸钠和白云石的一种或多种。石灰石在焙烧过程中的主要反应为CaCO3 — CaCHCO2 CaCHSiO2 — CaSiO3白云石在焙烧过程中的主要反应为CaMgCO3 — Ca0+Mg0+C02CaCHSiO2 — CaSiO3MgCHSiO2 — MgSiO3碳酸钠在焙烧过程中的主要反应为Na2CO3 — Na2CHCO2Na2CHSiO2 — Na2SiO3考虑到红土型镍矿中可能存在较多水分会影响焙烧的正常进行，可以对所述红土型镍矿进行干燥得到干燥的红土型镍矿后再进行混合。所述红土型镍矿的干燥设备也没有特殊限制，只要能起到干燥红土型镍矿的效果即可，优选地，所述红土型镍矿通过干燥窑进行干燥。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，以通过燃烧达到焙烧的温度。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关于焙烧的方法和设备没有特殊限制，只要能在一定温度下将红土型镍矿与还原剂和第一造渣剂焙烧得到焙砂即可。优选地，可将红土型镍矿与还原剂和第一造渣剂加入焙烧回转窑，在900°C下进行焙烧得到焙砂。关于步骤b)中将焙砂进行冶炼得到镍锍产物和废渣的方法，需要理解的是，其冶炼方法没有特殊限制，例如可以采用电炉熔炼的方法，其具体操作步骤可以包括b_l)将所述焙砂与硫化剂加入短窑中混合以得到混合物料；b_2)将所述混合物料与第二造渣剂加入电炉中进行冶炼，得到低镍锍产物和废渣。其中，所述焙砂、所述硫化剂和所述第二造渣剂的质量比为(65 80) : (3 15):(5 10)。关于焙砂与硫化剂的混合方法及设备没有特殊限制，只要能将焙砂与硫化剂混合并可使其在一定温度下反应硫化即可。优选地，可以将焙砂与硫化剂加入短窑或混料机，在900 V下进行硫化得到混合物料。关于所述硫化剂的选择，需要理解的是，所述硫化剂的主要作用是与焙砂中的NiO.FeO.NiFe及Ni等反应以形成含硫焙砂，优选地，所述硫化剂可以为选自硫磺(S)、黄铁矿(FeS2)、硫酸纳和硫酸令丐中的一种或多种。当选用硫本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焙砂短窑硫化冶炼低镍锍的方法，其特征在于，包括以下步骤 a)将红土型镍矿与还原剂和第一造渣剂混合焙烧，得到焙砂； b)将所述焙砂与硫化剂混合后进行冶炼，得到低镍锍产物和废渣， 其中，所述低镍锍产物中Ni的质量百分比为5 20%，Fe的质量百分比为45 65%，S的质量百分比为20 50%。2.根据权利要求I所述的焙砂短窑硫化冶炼低镍锍的方法，其特征在于，在所述步骤a)中，所述红土型镍矿、所述还原剂和所述第一造渣剂的质量百分比为(60 80): (5 20) (5 20)。3.根据权利要求I所述的焙砂短窑硫化冶炼低镍锍的方法，其特征在于，所述步骤a)包括 a-1)将红土型镍矿与煤混合加入干燥窑进行干燥，得到干红土矿；a_2)将所述干红土矿与所述还原剂和所述第一造渣剂混合加入焙烧回转窑进行焙烧，得到所述焙砂。4.根据权利要求I所述的焙砂短窑硫化冶炼低镍锍的方法，其特征在于，所述还原剂为选自烟煤、无烟煤和焦炭中的一种或多种。5.根据权利要求I所述的焙砂短窑硫化冶炼低镍锍的方法，其特征在于，所述步骤b)包括 b_l)将所述焙砂与硫...

【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：