[发明专利]采用鼓风炉制备高镍材料的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属原材料的生产工艺，具体的涉及一种为冶炼镍提供原料的高镍材料的生产工艺。

背景技术

镍是一种具有铁磁性的金属元素，它能够高度磨光和抗腐蚀，主要用来制造不锈钢和其他抗腐蚀合金，如镍钢、铬镍钢及各种有色金属合金，可用来制造货币等，含镍成分较高的铜镍合金，就不易腐蚀。也作加氢催化剂和用于陶瓷制品、特种化学器皿、电子线路、玻璃着绿色以及镍化合物制备等等。镍是一种重要的战略有色金属，是支撑我国经济和国防的关键原材料之一，我国的镍消费量居世界第一，2006年达30万吨。镍是由矿石经煅烧成氧化物后，用水煤气或碳还原而制得。

目前我国生产高镍材料多是以含镍量为0.9-1.7％的红土镍矿为原材料，采用烧结高炉冶炼得到镍铁材料，其镍含量最高只能达到3％，而所耗能较高，导致其生产成本大幅增加，不能更好地为还原镍提供一种低成本高品质的原材料。有些企业也采用硫化镍矿为原材料生产高镍材料，但其在生产中需要将硫化镍矿经过球磨选矿变成高镍精矿，生产工序较长，成本大。

发明内容

本发明的目的是提供一种以红土镍矿为原材料生产高镍材料的生产工艺。

本发明所采用的技术方案是：将无烟煤、石灰石、红土镍矿分别进行烘干、粉碎、筛分；然后将筛分得到的无烟煤、石灰石、红土镍矿按比例进行混合得到混合物料；将混合物料进行烧结，然后将烧结物进行粉碎、热筛分、冷筛分得到烧结镍矿；将烧结镍矿、焦炭按比例分别装入定量料斗，送入鼓风炉内进行预热、高温还原熔炼，此过程中需定时排渣，定时出产品，所得产品即为高镍材料。

本发明所提供的制备高镍材料的生产工艺所用原材料来源广，能耗低，所采用的原辅材料不含硫、砷、镉、汞等有害元素，无环境污染，在还原熔炼过程中温差小，还原熔炼的环境容易保持，故所得产品的品质好。

具体实施方式

下面对本发明作进一步详细说明。

本发明所设计的采用鼓风炉制备高镍材料的生产工艺包括原材料的烘干粉碎工序、混合烧结工序、还原熔炼工序：

1)、原材料的烘干粉碎工序是指将无烟煤、石灰石、红土镍矿分别进行烘干，烘烤温度在600-800℃之间，烘烤后原料的含水量小于3％，然后将原料粉碎、筛分，粒径小于12mm的各种原料经筛分后待用，粒径大于12mm的原料再进行粉碎筛分。

2)混合烧结工序是指将烘烤筛分后得到的原料进行混合，混合物料中各原料的含量按百分比计分别为无烟煤7-10％、石灰石23-28％、红土镍矿62-70％，将混合物料搅拌均匀后送入烧结机台车上进行烧结，烧结温度为900-1000℃之间，烧结时间为25-35分钟。

3)还原熔炼工序是指将烧结好的混合物料经粉碎后进行热振筛分，粒径小于10mm的热粉混合物料重新返回混料筒进行混料再烧结，粒径大于10mm的热粉混合物料经过冷却后再进行冷筛分得到烧结镍矿，待用。将烧结镍矿与焦炭按比例分别装入定量料斗，然后送入鼓风炉内，此时在鼓风炉内的还原物料中的烧结镍矿与焦炭按重量百分比计烧结镍矿占75-80％、焦炭占20-25％；将鼓风炉内的还原物料进行预热，预热温度为400℃，预热时间为1-1.5小时；将经过预热的还原物料进行高温还原熔炼，熔炼温度为570-1600℃之间，还原过程所需时间为3-4小时，此过程中每隔30-60分钟排一次渣，由于在鼓风炉内的工序为连续性作业，因此每隔3-4小时出一炉产品，所得到的产品即为高镍材料。

将所生产得到的高镍材料进行取样检验，检验结果为：镍7.02％、钴0.20％、铬2.50％、碳3.10％、硫0.02％、磷0.032％。