[发明专利]一种焙砂硫化生产低镍锍的方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属冶炼技术领域，更具体地，本发明涉及一种焙砂硫化生产低镍锍的方法。

背景技术

镍具有抗氧化、抗腐蚀、耐高温、强度高、延展性好等特点，其用途十分广泛，尤其在钢铁和有色金属冶炼业中的消费比重最大，其次应用在轻工行业、机械制造、化工、石油和电力等行业，而高新技术领域对镍的需求也很旺盛。

世界陆基镍的储量约为417亿吨，39.14%以硫化矿的形式存在,而世界上约70%的镍是从硫化矿中提取，赋存在氧化矿床中的镍占镍储量的60.16%。随着可经济利用的硫化镍矿和高品位红土镍矿资源的日益枯竭,大量存在的低品位红土镍矿的经济开发成了当今镍冶金的研究热点。

然而，目前的红土镍矿的冶炼方法和设备处理能力较低，而且能耗大，不利于环保，因此仍有待改进。目前，红土矿主要利用电炉法熔炼镍铁产物，生产的产品主要用于生产不锈钢。利用现有回转窑-电炉工艺冶炼镍铁产物，对工厂所在地电力供应的要求比较苛刻，尤其在电力缺乏地区，很难开展红土矿资源利用的生产工作。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。

为此，本发明的一个目的在于提出一种实施简单、能耗低且可行性强的焙砂硫化生产低镍锍的方法。

根据本发明实施例的焙砂硫化生产低镍锍的方法，包括以下步骤：

a）将红土型镍矿与还原剂和第一造渣剂混合焙烧，得到焙砂；

b）将所述焙砂硫化，得到含硫焙砂；

c）将所述含硫焙砂进行电炉冶炼，得到低镍锍产物和废渣，

其中，所述低镍锍产物中Ni的质量百分比为5～20%，Fe的质量百分比为45～65%，S的质量百分比为20～50%。

根据本发明实施例的焙砂硫化生产低镍锍的方法，通过焙烧得到焙砂，再将焙砂进行硫化和电炉冶炼，可以得到镍锍产物，该方法可操作性强，可以在电力缺乏的地区开展红土矿冶炼工作，而且煤可以提供整个生产过程的能源，生产过程中高温烟气经过脱尘后可利用余热发电技术进行热能回收利用，达到有效降低整个冶炼过程能耗的效果。

另外，根据本发明上述实施例的焙砂硫化生产低镍锍的方法，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，在所述步骤a)中，所述红土型镍矿、所述还原剂和所述第一造渣剂的质量比为（60～80）：（5～20）：（5～20）。

根据本发明的一个实施例，所述步骤a）包括：

a-1）将红土型矿与煤混合加入干燥窑进行干燥，得到干红土矿；

a-2）将所述干红土矿与所述还原剂和所述第一造渣剂混合加入焙烧回转窑进行焙烧，得到所述焙砂。

根据本发明的一个实施例，所述还原剂为选自烟煤、无烟煤和焦炭中的一种或多种。

根据本发明的一个实施例，所述步骤b）包括：将预定温度的硫化剂加入所述焙烧回转窑中以便与所述焙砂在所述焙烧回转窑内进行硫化，以得到所述含硫焙砂。

根据本发明的一个实施例，所述硫化剂为选自硫磺、黄铁矿、硫酸钠、硫酸钙和硫酸镁中的一种或多种。

根据本发明的一个实施例，所述硫化剂被预热至600～800℃。

根据本发明的一个实施例，所述步骤c）包括：

c-1）将所述含硫焙砂加入电炉，并加入第二造渣剂进行冶炼，得到低镍锍产物和废渣。

根据本发明的一个实施例，所述步骤c）还可包括：

c-2）将所述含硫焙砂破碎并研磨后进行磁选，得到含硫焙砂精矿和尾矿；

c-3）将所述含硫焙砂精矿加入电炉，并加入所述第二造渣剂进行冶炼，得到低镍锍产物和废渣。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤b)中，所述焙砂、所述硫化剂和所述第二造渣剂的质量比为（65～80）：（3～15）：（5～10）。

根据本发明的一个实施例，所述第一造渣剂和所述第二造渣剂为选自石灰石、石灰和白云石中的一种或多种。

根据本发明的一个实施例，所述电炉冶炼在1400～1600℃下进行。

根据本发明的一个实施例，还包括以下步骤：

d）将所述废渣和尾矿进行资源化利用以获得矿物棉和/或人工砂石。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：