[发明专利]利用低镁中间型红土镍矿生产镍铁的方法

说明书

技术领域

本发明属于金属冶炼技术领域，具体涉及一种用转移弧直流电炉和红土镍矿即低镁中间型红土镍矿生产镍铁的方法。

技术背景

红土镍矿是原镍资源的重要来源之一，随着易冶炼的硫化镍矿资源的消耗，红土镍矿的开发利用被日益重视起来，开始占据重要的市场地位，并将在不远的未来占据主导市场地位。

现有技术的红土镍矿冶炼的主要生产流程可分为湿法流程和火法流程。因成矿条件和风化程度不同，红土镍矿的化学成分差异很大，也形成了不同的冶炼适应性。按经典方法划分红土镍矿类型，依据的是矿石中的硅、镁、铁的含量和分配比例，可将红土镍矿划分为三型、五类，即镁质硅酸盐型、褐铁矿型和中间型；A类、B1类、B2类、C1类、C2类。目前，A、B、C1三种类型已经实现了工业化生产，B2、C2类型的红土镍矿只做过半工业试验，而对于低镍品位C2型红土镍矿则尚处于开发实验阶段。

典型的元江红土就属于低镍品位C2类红土镍矿，它的显著特点是相对于适合火法交流电炉镍铁法工艺的镁质硅酸盐型红土镍矿来说，它的铁高镁低；相对于酸浸湿法工艺的褐铁矿型红土镍矿来说，它的镁高铁低，这种类型的矿石因镁高而不适应现有的湿法工艺技术，因铁高镁低和高铁硅比(0.38～0.5)而使得传统的交流电炉熔炼火法工艺难以处理。为此，本发明人经过长期实验研究，研制开发了一种低镁中间型红土镍矿生产镍铁的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用转移弧直流电炉，适合于低品位，高铁硅比的低镁中间型红土镍矿生产镍铁的方法。

本发明的目的是这样实现的，依次包括下列工序：

A、焙烧预还原，将经破碎、筛分、制粒、干燥后，水分低于20％的干基红土镍矿配入重量比约10％的无烟煤、2-7％的CaO，进行预还原焙烧处理，矿粒力度5～10mm，时间30～50分钟，温度800℃～900℃，铁的还原度控制在70～80％；

B、熔炼，将经焙烧处理的焙砂和回收的烟尘配入重量比1～3.5％的还原剂加入转移弧直流电炉开弧熔炼；所述的转移弧直流电炉为一台直径2.2米，高4米，功率600KVA的的转移弧直流电炉，操作控制条件为：电流3000A～4000A，电压110V～140V，熔炼温度1550℃～1700℃，时间60～80分钟，平均加料强度80kg/h.m²～120kg/h.m²；

C、产品，得到Ni 8.17～11.76％、Fe73.5～83.54％的镍铁。

本发明使用直流供电，在电炉内阴极和阳极之间产生具有定向电子流动的电弧，通过电弧电阻产生焦耳热加热炉料实现熔炼，它可以根据炉料的冶金特性实现开弧熔炼或埋弧熔炼，特别适合于低镁中间型红土镍矿的镍铁冶炼，生产效率高。

附图说明

附图为本发明的工艺流程。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制。

如图所示，本发明依次包括下列工序：

A、焙烧预还原，将经破碎、筛分、制粒、干燥后，水分低于20％的干基红土镍矿配入重量比约10％的无烟煤、2-7％的CaO，进行预还原焙烧处理，矿粒力度5～10mm，时间30～50分钟，温度800℃～900℃，铁的还原度控制在70～80％；

B、熔炼，将经焙烧处理的焙砂和回收的烟尘配入重量比1～3.5％的还原剂加入转移弧直流电炉开弧熔炼；所述的转移弧直流电炉为一台直径2.2米，高4米，功率600KVA的的转移弧直流电炉，操作控制条件为：电流3000A～4000A，电压110V～140V，熔炼温度1550℃～1700℃，时间60～80分钟，平均加料强度80kg/h.m²～120kg/h.m²；

C、产品，得到Ni 8.17～11.76％、Fe73.5～83.54％的镍铁。

所述的干基红土矿为低镍品位＜1.6％，高铁硅比(0.38～0.5)、铁含量在Fe12％～20％之间，镁含量在MgO10％～28％之间的低镁中间型红土镍矿。

所述的A工序中配入2-7％的CaO。

所述的A工序中铁的还原度控制在70～80％。

实验所用原料为元江红土镍矿，典型的化学元素分析结果见下表。

元江红土镍矿化学分析结果

实施例1