[发明专利]低品位红土镍矿制取高镍精矿的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种红土镍矿制取高镍精矿的方法，特别是涉及一种低品位红土镍矿制取高镍精矿的方法。

背景技术

世界目前60％左右的镍从硫化矿中提取，该资源急剧减少，而且开采深度日益增加，提取成本升高。而占总储量72％的红土镍矿开采成本低，可以直接生产氧化镍、镍锍、镍铁等产品，尤其镍铁用于制造不锈钢，生产流程短、成本低，已引起全世界的高度关注和重视。已探明世界红土镍矿镍金属储量1.6亿吨，但我国仅80万吨，且属于低品位矿。国外高品位红土镍矿资源已大部分被日本和欧美等公司控制，而占储量70％的低品位红土镍矿(含镍低于1.4％)尚无有效的提取技术。因此，迫切需要开发低品位红土镍矿高效利用的关键技术。

针对低品位褐铁矿型红土镍矿原料，已开发出酸性球团金属化烧结-熔融还原工艺的专利技术，生产出高镍含量的镍铁合金。本成果以低品位红土镍矿为原料，开发球团链箅机-回转窑直接还原-磁选工艺及强化直接还原的多功能复合添加剂，从低品位红土镍矿中制取高镍精矿，为强化电炉冶炼镍铁合金提供优质原料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺适应性强、镍回收率高、可大规模生产的低品位红土镍矿制取高镍精矿的方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供的低品位红土镍矿制取高镍精矿的方法，其特征是：低品位红土镍矿经过烘干到水分含量13～16％，破碎至100％小于3mm，再经过高压辊磨磨细到小于0.074mm占80％，比表面积不低于2000cm2/g，添加复合粘结剂配比15-20％，煤粉配比1-5％，圆盘造成球机造成球，得到6-16mm生球；生球在链箅机上进行干燥预热，脱除水分和得到固结，使入窑球团抗压强度达到500N/个以上；预热固结后的球团直接进入回转窑内，以5mm-30mm粒煤为还原剂进行分段还原，还原煤：球团质量比为0.8-1.0；第一段还原温度800℃-1050℃，还原时间为20min-30min，还原煤的加入比例占总的加入量的30％；第二段还原温度1100℃-1250℃，还原时间为30min-90min，还原煤的加入比例占总的加入量的70％；还原产品经过冷却-筛分和磁选，得到的磁性产物经过破碎-磨矿和磁选，得到高镍精矿；所述的复合添加剂的主要成份为：Na₂CO₃:CaO∶氧化铁粉∶煤粉∶腐植酸钠＝30-60∶20-30∶20-30∶5-10。

所述的还原产品经过筛分、干式筒式磁选机分选，得到+3mm和-3mm的磁性产物，+3mm磁性产物经过破碎到-3mm后与干式磁选得到的-3mm磁性产物混合后经过球磨机湿式磨矿到-0.074mm占90％，最后经过湿式磁选得到含镍4-8％、含量铁50-70％的高镍精矿。

所述的圆盘造成球机造成球的造球水分23％～27％，造球时间7min～9min。

所述的生球布在链箅机上进行干燥预热，预热温度1000℃-1100℃，预热时间15min-20min。

廉价的低品位硅酸盐型红土镍矿(含镍低于1.4％)具有镍、铁品位低，氧化镁含量高，镍铁矿物紧密共生，嵌布粒度微细的特点，不能采用常规选矿方法进行分选富集，也不能采用湿法工艺经济有效地提取镍。而且铁和镍以硅酸盐矿物形态存在，镍和铁很难还原，直接还原-磁选工艺很难生产高镍含量的镍精矿。本发明以低品位硅酸盐型红土镍矿为原料，通过开发链箅机-回转窑直接还原-磁选工艺，研制出多功能复合添加剂强化硅酸铁和硅酸镍的还原，强化铁镍合金相晶粒长大，改善铁镍与脉石矿物分离。还原后的红土镍矿通过破碎-磨矿-磁选工艺分离，生产出高镍含量的镍精矿。采用上述技术方案的低品位红土镍矿制取高镍精矿的方法，球团制备的关键是利用红土镍矿特性，通过破碎筛分-高压辊磨工艺，添加多功能复合粘结剂，通过圆盘造成球机制备优质生球，为链箅机-回转窑直接还原提供炉料。采用干式磨矿替代湿式球磨工艺准备造成球原料，省去脱水难的工艺，而且原料比表面积高、成球性好。本发明的核心在于链箅机-回转窑直接还原。

链箅机-回转窑直接还原成功用于普通铁精矿球团直接还原，但是首次应用于红土镍矿球团直接还原。在链箅机上，红土镍矿复合粘结剂球团得到固结和预热，满足回转窑快速还原的要求和对入窑球团强度的要求。以粒煤为还原剂，球团在回转窑内还原。

还原过程中复合添加剂是关键技术之一，具有粘结、还原和催化还原和促进铁镍合金相晶粒度长大的多重功能。