[发明专利]一种利用红土型镍矿熔炼镍锍的方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属冶炼技术领域，更具体地，本发明涉及一种利用红土型镍矿熔炼镍锍的方法。

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利用红土型镍矿熔炼镍锍的方法。

根据本发明实施例的利用红土型镍矿熔炼镍锍的方法，包括以下步骤：

a）将所述红土型镍矿通过回转窑电炉冶炼或熔池熔炼得到镍铁产物；和

b）将所述镍铁产物与硫化剂混合后加入转炉进行熔炼，获得镍锍产物和废渣。

根据本发明实施例的利用红土型镍矿熔炼镍锍的方法，通过回转窑电炉冶炼或熔池熔炼可以得到镍铁产物，再将镍铁产物进行转炉熔炼，可以得到镍锍产物，该方法可操作性强，并且中间反应可获得镍铁产物，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利用红土型镍矿熔炼镍锍的方法，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，在步骤a)中所述红土型镍矿通过熔池熔炼得到所述镍铁产物，且所述步骤a）包括：

a-1-1）将所述红土型镍矿与第一还原剂混合，得到第一混合物料；

a-1-2）将所述第一混合物料进行熔池熔炼，得到镍铁产物和废渣，其中，在所述第一混合物料中含有60～80重量份的所述红土型镍矿和5～20重量份的所述第一还原剂。

根据本发明的一个实施例，所述熔池熔炼为顶吹熔池熔炼、侧吹熔池熔炼或底吹熔池熔炼。

根据本发明的一个实施例，所述步骤a-1-1）中还添加有5～20重量份的第一造渣剂以得到所述第一混合物料。

根据本发明的一个实施例，在步骤a)中所述红土型镍矿通过回转窑电炉冶炼得到所述镍铁产物，且所述步骤a)包括：

a-2-1）将所述红土型镍矿与煤混合后加入干燥窑干燥，得到干红土型镍矿；

a-2-2）将所述干红土型镍矿与第二还原剂和第一造渣剂混合并加入焙烧回转窑进行焙烧，得到焙砂；

a-2-3）将所述焙砂加入电炉进行冶炼，得到镍铁产物。

根据本发明的一个实施例，所述第一还原剂和所述第二还原剂为选自无烟煤、烟煤和焦炭的一种或多种。

根据本发明的一个实施例，所述第一造渣剂为选自石灰石、石灰、白云石、碳酸钠、硫酸钠、石膏和硫酸钙的一种或多种。

根据本发明的一个实施例，所述步骤b）包括:

b-1)将所述镍铁产物与所述硫化剂混合得到第二混合物料；

b-2)将所述第二混合物料加入转炉，并在转炉中加入第二造渣剂进行转炉熔炼，得到镍锍产物和废渣。

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

根据本发明的一个实施例，在所述第二混合物料中含有80wt%～95wt%的所述镍铁产物、3wt%～5wt%的所述硫化剂和5wt%～10wt%的所述第二造渣剂。

根据本发明的一个实施例，所述转炉熔炼的温度为1300～1500℃。

根据本发明的一个实施例，所述镍锍为Ni_xFe_1-xS、Ni₃S₂和NiFe的混合物。

根据本发明的一个实施例，所述步骤b）还包括：

b-3）将所述废渣进行资源化利用获得矿物棉和/或人工砂石。