[发明专利]一种从氧化镍矿中提炼镍铁合金的方法

说明书

技术领域

本发明提供了一种镍铁合金的提炼方法，尤其是一种从氧化镍矿中提炼镍铁合金的方法。

背景技术

镍具有良好的机械强度和延展性、良好的耐高温特性、非常高的化学稳定性，以及在空气中不氧化等特性，是一种十分重要的有色金属原料。镍的主要来源是含镍的两种矿物，即硫化镍矿和氧化镍矿。由于氧化镍矿中镍含量一般在1.5～2.5％，铁含量在10～20％，全水含量约在30～35％，所以镍矿中的有效成分即镍与铁之和不到20％，而水分和杂质高达80％以上。目前从氧化镍矿中提炼镍铁的方法主要有两种，即湿法和火法。湿法有酸浸法和氨浸法两种；火法有高炉冶炼、矿热炉冶炼、精炼炉冶炼三种。湿法的主要缺点是投资成本高，生产中耗水量大，且废水难以处理；火法冶炼中矿热炉和精炼炉的生产效率低，消耗电量大，除水电发达的地区以外不经济。国内冶炼镍铁的企业大多采用高炉冶炼。高炉冶炼厂将原矿添加石灰、焦炭进行烧结，形成烧结矿，然后与焦炭、石灰石、萤石一起加入到高炉中冶炼。一是由于杂质含量高，冶炼中单位镍铁生产消耗焦炭和电能的比例都很高；二是由于冶炼中渣量过大且非常粘稠，需要加入萤石增加渣的流动性，因此对环境的影响很大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种从氧化镍矿中提炼镍铁合金的方法，以提高提炼的节能和环保效果。

本发明是这样实现的，一种从氧化镍矿中提炼镍铁合金的方法，所述方法是，

a，将氧化镍矿石干燥、筛分、破碎，制成粒度不大于15mm、水分不大于12％的矿粉，按重量计，以矿粉:焦炭末:生石灰＝100:3.5～4.5:4.5～5.5的配比将三种物料混合均匀，送入回转窑内用煤气焙烧，在温度830℃～870℃下，焙烧25～35分钟，然后进行水淬处理，使上述三种物料形成镍铁渣，镍矿石中处于氧化状态下的三氧化二铁初步还原为四氧化三铁，使得镍铁渣具有一定的磁性；

b，将上述镍铁渣依次放入球磨机和棒磨机内，磨成小于320目的镍铁渣粉末；

c，使上述镍铁渣粉末通过强磁选机，把镍铁渣粉末中尚处于氧化状态的具有磁性的镍铁与无磁性的二氧化硅、三氧化二铝等杂质分离开来，得精选的镍铁渣粉末；

d，按重量计，以精选的镍铁渣粉末:焦炭末:膨润土:水＝100:4.5～5.5:4.5～5.5:2.5～3.5的配比将四种物料混合均匀，放入圆盘造球机内，使之形成直径不大于15mm的球团，送入回转窑或竖炉内，在1100～1300℃高温下焙烧25～35分钟，制成高强度镍铁球团；

e，按重量计，以高强度镍铁球团:焦炭:石灰石＝100:4.5～5.5:2.5～3.5的配比，将三种物料放入高炉中冶炼，形成镍铁合金液，最后浇注成镍铁合金锭或将镍铁合金液直接注入AOD炉中进一步精炼成镍铁合金产品。

这种提炼镍铁合金的方法，通过焙烧使氧化镍矿中的镍随着三氧化二铁变成四氧化三铁而具有一定的磁性，可以经过磁选而使镍铁渣与无磁性的二氧化硅、三氧化二铝等杂质分离，成为镍精矿，减少了后续处理的负荷，从而降低了能耗和废弃物的排放，提高了节能和环保效果。将本发明的技术方案用于镍矿开采场，将镍矿焙烧磁化后制成镍铁球团外卖，也可以取得良好的社会效益和经济效益。

具体实施方式

下面进一步说明本发明。

焙烧、水淬处理后，镍矿石中处于氧化状态下的三氧化二铁初步还原为四氧化三铁。因为氧化镍矿中的镍是以原子状态镶嵌在铁的晶格内的，所以随着三氧化二铁还原为四氧化三铁而使得镍铁渣具有一定的磁性。

将矿粉、焦炭末、生石灰这三种物料混合均匀，送入回转窑内焙烧时，可采用煤气燃烧完成。

将镍铁球团、焦炭、石灰石放入高炉中冶炼时，炉温、冶炼时间等工艺条件与现有的高炉冶炼相同。

所述的水淬处理为已有技术，不再详述。

实施例1

a，将氧化镍矿石干燥、筛分、破碎，制成粒度不大于15mm、水分不大于12％的矿粉，按重量计，以矿粉:焦炭末:生石灰＝100:3.5:4.5的配比将三种物料混合均匀，送入回转窑内用煤气焙烧，在温度850℃下，焙烧25分钟，然后进行水淬处理，使上述三种物料形成镍铁渣，镍矿石中处于氧化状态下的三氧化二铁初步还原为四氧化三铁，使得镍铁渣具有一定的磁性；

b，将上述镍铁渣依次放入球磨机和棒磨机内，磨成小于320目的镍铁渣粉末；

c，使上述镍铁渣粉末通过强磁选机，把镍铁渣粉末中尚处于氧化状态的具有磁性的镍铁与无磁性的二氧化硅、三氧化二铝等杂质分离开来，得精选的镍铁渣粉末；