專利名稱：紅土礦兩段焙燒選冶聯(lián)合工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有色金屬冶煉技術(shù)，是對紅土礦采用火法冶金和選礦技術(shù)相 結(jié)合的工藝生產(chǎn)鎳鐵以提取回收紅土礦中的鎳、鈷、鐵的工藝技術(shù)。
背景技術(shù)：
全球陸地鎳資源約30%賦存于硫化礦，70%賦存于紅土礦(氧化鎳礦)中。 目前全球鎳產(chǎn)量只有約40%來源于紅土礦。隨著近年來世界上紅土礦項目開發(fā)步 伐的加快，預計到2012年全球鎳產(chǎn)量中將有50%以上來源于紅土礦。紅土礦具 有難選礦的特性，與硫化鎳礦相比，紅土礦供冶煉處理的礦石品位低，冶煉成本 高，開發(fā)經(jīng)濟性相對較差。
處理氧化鎳礦工藝主要分火法和濕法?；鸱ㄖ饕獮檫€原熔煉生產(chǎn)鎳鐵，或者 還原熔煉生產(chǎn)鎳锍。濕法主要為氨浸法、高壓酸浸法。本發(fā)明采用回轉(zhuǎn)窯進行一 段焙燒后，物料進入中頻加入裝置或大傾角回轉(zhuǎn)窯進行二段還原，使鎳、鈷幾乎 全部還原，鐵部分還原，物料在半熔化狀態(tài)下直接進入水淬池水淬，再經(jīng)過磁選 (包括重選)得到精礦粗鎳鐵，然后經(jīng)過常規(guī)精煉得到產(chǎn)品鎳鐵。與常規(guī)冶煉鎳 鐵工藝相比，常規(guī)的礦熱爐冶煉需要較高的溫度(155(TC左右)，主要消耗為電 能，其生產(chǎn)成本較高。而本發(fā)明二段采用中頻加熱裝置或特殊工藝回轉(zhuǎn)窯，只需 要加熱到140(TC以下使物料軟化流出，而不需要高溫還原使液相和渣相分離， 溫度低時間短，從而節(jié)約了大量電能，降低了生產(chǎn)成本?；剞D(zhuǎn)窯還原焙燒后磁選 的工藝只有日本的大江山冶煉廠釆用，其主要能源消耗為煤，生產(chǎn)成本低，成為 紅土礦處理的先進工藝。但由于其采用一段回轉(zhuǎn)窯焙燒，盡管利用計算機系統(tǒng)來 自動控制，仍然無法徹底解決物料的結(jié)圈問題，故其生產(chǎn)情況并不十分連續(xù)和穩(wěn) 定。本發(fā)明通過兩段焙燒徹底解決了回轉(zhuǎn)窯的結(jié)圈問題， 一段在物料軟化溫度前 焙燒(約U00 125(TC)， 二段使物料軟化并可以流動(約1250 1400°C)。
紅土礦的開發(fā)利用主要在于成本。只有控制低生產(chǎn)成本才能使生產(chǎn)更具有生 命力。本發(fā)明采用兩段焙燒法(嚴格說二段是介于焙燒和冶煉之間的狀態(tài))處理 紅土礦，技術(shù)工藝新穎獨特，符合我國鎳冶金的發(fā)展戰(zhàn)略方向。其工藝適應性強， 廣泛適用于各種類型紅土礦。工藝的產(chǎn)品鎳鐵廣泛應用于不銹鋼等行業(yè)，市場前 景廣闊。本發(fā)明項目對開發(fā)紅土礦資源提供了新的發(fā)展方向，具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種綜合提取鎳、鈷、鐵 的紅土礦兩段焙燒選冶聯(lián)合工藝。
本發(fā)明的目的是通過以下方式實現(xiàn)的 紅土礦兩段焙燒選冶聯(lián)合工藝，包括以下順序和步驟
a、 將含鎳紅土礦、還原劑和添加劑分別破碎至粒度小于5腿；
b、 按重量百分比將破碎好的含鎳紅土礦加入1 5%的還原劑和5—10%的添 加劑，混勻后制成顆?；驂呵?；
c、 將顆?；驂呵蛩腿牖剞D(zhuǎn)窯，在110(TC—135(TC的溫度下進行一段還原焙 燒，控制物料不軟化使回轉(zhuǎn)窯不結(jié)圈；
d、 焙砂出窯后進入中頻加熱裝置進行二段焙燒，焙燒溫度控制在130CTC— 145(TC，控制物料焙燒至半熔化狀態(tài)，以均勻速度放出；
e、 半熔化的物料進入水淬池水淬，撈出后磨礦至-200目的大于50%后篩分 出》100目的顆粒，再經(jīng)重選，將大粒金屬選出直接送入轉(zhuǎn)爐精煉，余下的返回 磨礦工序；
f、 用磁選機對磨細的物料進行磁選，去除非磁性雜質(zhì)，得到磁選精礦；
g、 磁選后的精礦經(jīng)過干燥后進入電爐脫硫，轉(zhuǎn)爐精煉除雜獲得符合標準的 產(chǎn)品鎳鐵合金。
本發(fā)明的目的還可以通過以下方式實現(xiàn)
步驟b中加入的還原劑為煤粉、焦炭粉、煤矸石、油頁巖或它們的混合物， 添加劑為螢石粉、氧化鈣、石灰石或它們的混合物。 步驟d的中頻加熱裝置選用回轉(zhuǎn)窯或反射爐。
有益效果本工藝旨在處理紅土礦，通過二段還原焙燒，使鎳、鈷、鐵還原 為單質(zhì)，再通過磁選，使鎳、鈷隨著鐵一起被選出，產(chǎn)出的精礦即為粗鎳鐵，經(jīng) 過常規(guī)電爐精煉后得到鎳鐵產(chǎn)品。工藝簡單，成本低廉，回收率高，易于推廣。


附圖紅土礦兩段焙燒選冶聯(lián)合工藝流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例作進一步的詳細說明
紅土礦兩段焙燒選冶聯(lián)合工藝，包括以下順序和步驟
a、 將含鎳紅土礦、還原劑和添加劑分別破碎至粒度小于5mm;
b、 按重量百分比將破碎好的含鎳紅土礦加入1 5%的還原劑和5—10%的添 加劑，混勻后制成顆粒或壓球；
c、 將顆?；驂呵蛩腿牖剞D(zhuǎn)窯，在1100。C—1350。C的溫度下進行一段還原焙 燒，控制物料不軟化使回轉(zhuǎn)窯不結(jié)圈；d、 焙砂出窯后進入中頻加熱裝置進行二段焙燒，焙燒溫度控制在1300°C— 145(TC，控制物料焙燒至半熔化狀態(tài)，以均勻速度放出；
e、 半熔化的物料進入水淬池水淬，撈出后磨礦至-200目的大于50%后篩分 出》100目的顆粒，再經(jīng)重選，將大粒金屬選出直接送入轉(zhuǎn)爐精煉，余下的返回 磨礦工序；
f、 用磁選機對磨細的物料進行磁選，去除非磁性雜質(zhì)，得到磁選精礦；
g、 磁選后的精礦經(jīng)過干燥后進入電爐脫硫，轉(zhuǎn)爐精煉除雜獲得符合標準的 產(chǎn)品鎳鐵合金。
實施例1
a、 將紅土礦、瑩石、煤破碎至-3mra;
b、 按紅土礦重量百分比加入5%煤粉，5%瑩石粉混勻；
c、 送入回轉(zhuǎn)窯，控制高溫區(qū)焙燒溫度IIOO'C，高溫區(qū)焙燒時間30min，控 制物料不軟化使回轉(zhuǎn)窯不結(jié)圈；
d、 出窯后焙砂進入中頻加熱裝置進行二段焙燒，使物料中鎳、鈷充分還原， 鐵部分還原，控制溫度130(TC使物料軟化流出；
e、 物料經(jīng)過水淬池水淬后，撈出磨礦至粒度為-200目80%;
f、 用磁選機在2000奧斯特的磁場強度下選出精礦，產(chǎn)率為20%，鎳回收率 為95%;
g、 磁選后的精礦(粗鎳鐵)，經(jīng)過干燥后采用常規(guī)的電爐脫硫、轉(zhuǎn)爐精煉， 獲得含鎳20%的鎳鐵合金。
實施例2
a、 將紅土礦、氧化鈣、焦煤粉破碎至-2mm;
b、 按紅土礦重量百分比加入5%煤粉，10%氧化鈣混勻后用圓盤制粒機制成 直徑10 15mm的球團；
c、 送入回轉(zhuǎn)窯，控制高溫區(qū)焙燒溫度125(TC，高溫區(qū)焙燒時間60min;
d、 出窯后焙砂進入中頻加熱裝置進行二段焙燒，使物料中鎳、鈷充分還原， 鐵部分還原，控制溫度1400'C使物料軟化流出；
e、 物料經(jīng)過水淬池水淬后，撈出后粗磨至-5mm，采用跳汰選出金屬顆粒進 入步驟g，尾礦經(jīng)過細磨至粒度為-200目75%;
f、 用磁選機在2000奧斯特的磁場強度下選出精礦，產(chǎn)率為20%，鎳回收率 為95%;
g、 磁選后的精礦(粗鎳鐵)，經(jīng)過干燥后采用常規(guī)的電爐脫硫、轉(zhuǎn)爐精煉， 獲得含鎳20%的鎳鐵合金。
實施例3
a、將紅土礦、石灰石、瑩石、油頁巖破碎至-3mm;b、 按紅土礦重量百分比加入5°/。油頁巖，5%石灰石和2. 5%瑩石粉混勻后用對 輥壓球機制成直徑10 15mm的球團；
c、 送入回轉(zhuǎn)窯，控制高溫區(qū)焙燒溫度1350°C，高溫區(qū)焙燒時間30min;
d、 出窯后焙砂進入礦熱爐進行二段焙燒，使物料中鎳、鈷充分還原，鐵部 分還原，控制溫度1450'C使物料軟化后，通過下料翻板將焙砂放出；
e、 物料經(jīng)過水淬池水淬后，撈出磨礦至粒度為-200目75%;
f、 用磁選機在2000奧斯特的磁場強度下選出精礦，產(chǎn)率為20%，鎳回收率 為95%;
g、 磁選后的精礦(粗鎳鐵)，經(jīng)過干燥后采用常規(guī)的電爐脫硫、轉(zhuǎn)爐精煉， 獲得含鎳20%的鎳鐵合金。
權(quán)利要求
1、一種紅土礦生產(chǎn)鎳鐵工藝，其特征在于，包括以下順序和步驟a、將含鎳紅土礦、還原劑和添加劑分別破碎至粒度小于5mm；b、按重量百分比將破碎好的含鎳紅土礦加入1～5％的還原劑和5-10％的添加劑，混勻后制成顆粒或壓球；c、將顆?；驂呵蛩腿牖剞D(zhuǎn)窯，在1100℃-1350℃的溫度下進行一段還原焙燒，控制物料不軟化使回轉(zhuǎn)窯不結(jié)圈；d、焙砂出窯后進入中頻加熱裝置進行二段焙燒，焙燒溫度控制在1300℃-1450℃，控制物料焙燒至半熔化狀態(tài)，以均勻速度放出；e、半熔化的物料進入水淬池水淬，撈出后磨礦至-200目的大于50％后篩分出≥150目的顆粒，再經(jīng)重選，將大粒金屬選出直接送入轉(zhuǎn)爐精煉，余下的返回磨礦工序；f、用磁選機對磨細的物料進行磁選，去除非磁性雜質(zhì)，得到磁選精礦；g、磁選后的精礦經(jīng)過干燥后進入電爐脫硫，轉(zhuǎn)爐精煉除雜獲得符合標準的產(chǎn)品鎳鐵合金。
2、 按照權(quán)利要求1所述的紅土礦生產(chǎn)鎳鐵工藝，其特征在于，步驟b中加 入的還原劑為煤粉、焦炭粉、煤矸石、油頁巖或它們的混合物，添加劑為螢石粉、 氧化鈣、石灰石或它們的混合物。
3、 按照權(quán)利要求1所述的紅土礦生產(chǎn)鎳鐵工藝，其特征在于，步驟d的中 頻加熱裝置選用回轉(zhuǎn)窯或反射爐。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種紅土礦兩段焙燒選冶聯(lián)合工藝，尤其是低品位氧化鎳礦中鎳、鈷、鐵的提取回收。將紅土礦、添加劑和還原劑粉碎至粒度小于5mm，送入回轉(zhuǎn)窯進行一段還原焙燒，控制焙燒溫度使物料不結(jié)圈，小于軟化溫度，出窯后進入中頻加熱裝置進行二段焙燒，控制溫度使物料半熔化流出進入水淬池水淬，撈出磨細后進行磁選，去除非磁性雜質(zhì)，得到磁選精礦即粗鎳鐵；粗鎳鐵采用常規(guī)的電爐精煉，得到鎳鐵產(chǎn)品。本工藝旨在處理紅土礦，通過還原焙燒，使鎳、鈷、鐵還原為單質(zhì)，再通過磁選，使鎳、鈷隨著鐵一起被選出，產(chǎn)出粗鎳鐵，精煉后得到鎳鐵產(chǎn)品，工藝簡單，成本低廉，回收率高，易于推廣。
文檔編號C22C38/08GK101586188SQ20091006716
公開日2009年11月25日 申請日期2009年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日
發(fā)明者任洪勝, 劉光軍, 劉力勇, 孫士俊, 張鳴昕, 韌 李, 王學哲, 袁鳳艷, 宏 郭, 馬忠誠, 高曉艷 申請人:吉林吉恩鎳業(yè)股份有限公司;吉林昊融技術(shù)開發(fā)有限公司