專利名稱：以紅土鎳礦為原料用隧道窯直接還原鎳鐵的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種還原鎳鐵的方法。
背景技術：
目前，全球已探明鎳資源約1.6億噸，其中30％為硫化物、70％為紅土鎳礦。鎳主要應用在不繡鋼、電鍍、合金等領域，其中鎳在不銹鋼領域的應用量占65％。隨著我國不銹鋼產業(yè)的發(fā)展，鎳應用的增長率將達到7％。不銹鋼廢鋼是不銹鋼冶煉的主要原料，而回收率僅為45％，故資源緊張。紅土鎳礦可以生產出氧化鎳、硫鎳、鎳鐵，其中硫鎳、鐵鎳可供鎳精煉廠使用。采用鎳鐵不僅便于制造不銹鋼，同時還可降低生產成本，而直接還原鎳鐵(也稱海綿鎳鐵)可以直接代替不銹鋼廢鋼使用，因而，它可以成為不銹鋼生產的主要原料。目前主要有兩種方法冶煉鎳鐵一、高爐冶煉鎳鐵特點是產能大，但投資巨大(128立方米高爐需投資3000多萬元人民幣左右)，生產成本(焦比很高，約為還原法的一倍)高且對高爐損傷嚴重；二、電爐冶煉鎳鐵(也稱熔融法冶煉)耗能高、生產成本過高。更關鍵的是這兩種冶煉方法生產出的鎳鐵含碳量高，給不銹鋼的冶煉造成很大的困難，且大大增加了生產成本。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種以紅土鎳礦為原料用隧道窯直接還原鎳鐵的方法，它可解決采用高爐冶煉鎳鐵及采用電爐冶煉鎳鐵存在投資大、生產成本高、生產出的鎳鐵含碳量高的問題。
本發(fā)明是這樣完成的選取紅土鎳礦為原料，所述紅土鎳礦原料中，鎳的質量占紅土鎳礦總質量的0.75～2.60％，鐵的質量占紅土鎳礦總質量的8.00～55.0％；將紅土鎳礦和還原劑按照重量比為1.00∶0.25～0.55的配比裝入還原罐中，之后將還原罐放入隧道窯中，還原罐經預熱烘干、加熱還原、冷卻、出窯，再經過破碎、磁選、壓塊，得到合格的直接還原鎳鐵。
本發(fā)明具有以下有益效果一、本發(fā)明選用資源相對豐富的紅土鎳礦作為還原鎳鐵的原料，其原料來源相對廣泛，并采用遂道窯直接還原的方法得到還原鎳鐵，在其還原過程中，不需要將紅土鎳礦先變成氧化球團或燒結等工序，只需將紅土鎳礦直接裝入還原罐中，在隧道窯內直接還原成鎳鐵，其還原罐中還原性氣氛的濃度和壓力都高，且易保持，故很容易滿足還原工藝的要求，還原得到的鎳鐵的質量穩(wěn)定，對還原過程中的性能參數要求不高。二、利用本發(fā)明的方法直接還原成鎳鐵，每噸鎳鐵生產成本為采用其它方法的50％左右，還原鎳鐵可以直接用來冶煉不銹鋼，完全可以代替廢不銹鋼，成為冶煉不銹鋼的主要原料。三、本發(fā)明具有工藝易于控制、操作簡單、耗能低、環(huán)保無污染、生產成本低、設備投資少、還原得到的鎳鐵含碳量低的優(yōu)點。
具體實施例方式
具體實施方式
一本發(fā)明的方法是這樣完成的選取紅土鎳礦為原料，所述紅土鎳礦原料中，鎳的質量占紅土鎳礦總質量的0.75～2.60％，鐵的質量占紅土鎳礦總質量的8.00～55.0％；將所述紅土鎳礦和還原劑按照重量比為1.00∶0.25～0.55的配比裝入還原罐中，之后將還原罐放入隧道窯中，還原罐經預熱烘干、加熱還原(焙燒)、冷卻、出窯，再經過破碎、磁選、壓塊，得到合格的直接還原鎳鐵。本實施方式中，所述還原劑為煤粉或焦粉。
具體實施例方式
二本實施方式與具體實施方式
一的不同點是本實施方式中，所述紅土鎳礦原料中的鎳的質量占紅土鎳礦總質量的0.75～1.49％，鐵的質量占紅土鎳礦總質量的35～55％(屬低鎳高鐵)；將所述紅土鎳礦和還原劑按照重量比為1∶0.45～0.55的配比裝入還原罐中，之后將還原罐放入隧道窯中，還原罐經預熱烘干，予熱烘干溫度為700～900℃、時間為5～9h；加熱還原，加熱還原溫度為900～1180℃、時間10～18h；冷卻，冷卻溫度為300～500℃、時間為6～9h；本實施方式中所得到的還原鎳鐵，其中鎳的質量占還原鎳鐵總質量的1.3～3.3％，鐵的質量占還原鎳鐵總質量的70～95％。
具體實施例方式
三本實施方式與具體實施方式
一的不同點是本實施方式中，所述紅土鎳礦原料中的鎳的質量占紅土鎳礦總質量的1.5～2.6％，鐵的質量占紅土鎳礦總質量的35～55％(屬高鎳高鐵)；將紅土鎳礦和還原劑按照重量比為10.45～0.55的配比裝入還原罐中，之后將還原罐放入隧道窯中，還原罐經預熱烘干，予熱烘干溫度為700～900℃、時間為5～9h；加熱還原，加熱還原溫度為900～1180℃、時間10～18h；冷卻，冷卻溫度為300～500℃、時間為6～9h；本實施方式中所得到的還原鎳鐵，其中鎳的質量占還原鎳鐵總質量的2.5～5.5％，鐵的質量占還原鎳鐵總質量的70～95％。
具體實施例方式
四本實施方式與具體實施方式
一的不同點是本實施方式中，所述紅土鎳礦原料中的鎳的質量占紅土鎳礦總質量的1.5～2.6％，鐵的質量占紅土鎳礦總質量的8～35％(屬高鎳低鐵)；將所述紅土鎳礦和還原劑按照重量比為1∶0.25～0.45的配比裝入還原罐中，之后將還原罐放入隧道窯中，還原罐經預熱烘干，予熱烘干溫度為700～900℃、時間為5～9h；加熱還原，加熱還原溫度為900～1180℃、時間10～18h；冷卻，冷卻溫度為300～500℃、時間為6～9h；本實施方式中所得到的還原鎳鐵，其中鎳的質量占還原鎳鐵總質量的5～20％，鐵的質量占還原鎳鐵總質量的65～90％。
權利要求
1.一種以紅土鎳礦為原料用隧道窯直接還原鎳鐵的方法，其特征在于它是這樣完成的選取紅土鎳礦為原料，所述紅土鎳礦原料中，鎳的質量占紅土鎳礦總質量的0.75～2.60％，鐵的質量占紅土鎳礦總質量的8.00～55.0％；將紅土鎳礦和還原劑按照重量比為1.00∶0.25～0.55的配比裝入還原罐中，之后將還原罐放入隧道窯中，還原罐經預熱烘干、加熱還原、冷卻、出窯，再經過破碎、磁選、壓塊，得到合格的直接還原鎳鐵。
2.根據權利要求1所述的以紅土鎳礦為原料用隧道窯直接還原鎳鐵的方法，其特征在于所述還原劑為煤粉或焦粉。
3.根據權利要求1所述的以紅土鎳礦為原料用隧道窯直接還原鎳鐵的方法，其特征在于所述紅土鎳礦原料中，鎳的質量占紅土鎳礦總質量的0.75～1.49％，鐵的質量占紅土鎳礦總質量的35～55％；將所述紅土鎳礦和還原劑按照重量比為1∶0.45～0.55的配比裝入還原罐中，之后將還原罐放入隧道窯中，還原罐經預熱烘干，予熱烘干溫度為700～900℃、時間為5～9h；加熱還原，加熱還原溫度為900～1180℃、時間10～18h；冷卻，冷卻溫度為300～500℃、時間為6～9h。
4.根據權利要求1所述的以紅土鎳礦為原料用隧道窯直接還原鎳鐵的方法，其特征在于所述紅土鎳礦原料中，鎳的質量占紅土鎳礦總質量的1.5～2.6％，鐵的質量占紅土鎳礦總質量的35～55％；將所述紅土鎳礦和還原劑按照重量比為1∶0.45～0.55的配比裝入還原罐中，之后將還原罐放入隧道窯中，還原罐經預熱烘干，予熱烘干溫度為700～900℃、時間為5～9h；加熱還原，加熱還原溫度為900～1180℃、時間10～18h；冷卻，冷卻溫度為300～500℃、時間為6～9h。
5.根據權利要求1所述的以紅土鎳礦為原料用隧道窯直接還原鎳鐵的方法，其特征在于所述紅土鎳礦原料中，鎳的質量占紅土鎳礦總質量的1.5～2.6％，鐵的質量占紅土鎳礦總質量的8～35％；將所述紅土鎳礦和還原劑按照重量比為1∶0.25～0.45的配比裝入還原罐中，之后將還原罐放入隧道窯中，還原罐經預熱烘干，予熱烘干溫度為700～900℃、時間為5～9h；加熱還原，加熱還原溫度為900～1180℃、時間10～18h；冷卻，冷卻溫度為300～500℃、時間為6～9h。
全文摘要
以紅土鎳礦為原料用隧道窯直接還原鎳鐵的方法，它涉及一種還原鎳鐵的方法。針對高爐冶煉鎳鐵及電爐冶煉鎳鐵存在投資大、生產成本高、生產出的鎳鐵含碳量高的問題。本發(fā)明的方法是這樣完成的選取紅土鎳礦為原料，所述紅土鎳礦原料中，鎳的質量占紅土鎳礦總質量的0.75～2.60％，鐵的質量占紅土鎳礦總質量的8.00～55.0％；將紅土鎳礦和還原劑按照重量比為1.00∶0.25～0.55的配比裝入還原罐中，之后將還原罐放入隧道窯中，還原罐經預熱烘干、加熱還原、冷卻、出窯，再經過破碎、磁選、壓塊，得到合格的直接還原鎳鐵。本發(fā)明選用天然的紅土鎳礦作為還原鎳鐵的原料，具有工藝易于控制、操作簡單、耗能低、環(huán)保無污染、生產成本低、設備投資少、還原得到的鎳鐵含碳量低的優(yōu)點。
文檔編號C22C1/00GK101037713SQ20071007214
公開日2007年9月19日 申請日期2007年4月29日 優(yōu)先權日2007年4月29日
發(fā)明者章宇 申請人:章宇