[发明专利]一种红土镍矿碳热还原用添加剂

说明书

技术领域

本发明涉及金属冶炼技术领域，具体涉及一种红土镍矿碳热还原用添加剂。 

背景技术

目前红土镍矿碳热还原用添加剂有三类：第一类碳质还原剂，如煤粉，焦炭粉。利用其中所含碳去夺取矿中NiO的氧，使其还原成金属；第二类是粘结剂，主要是膨润土，它赋于团块湿强度、干强度和高温强度，使团块在搬运、入炉及高温下不破碎不粉化；第三类熔剂主要是石灰，它降低矿中脉石熔点，使其熔化形成炉渣与金属分离。当前这三类添加剂均以单独状态应用于红土镍矿的造块中去，其缺陷是：1、只强调每类添加剂的各自作用，未从相互协同作用上去考虑，不能充分发挥它们的功效，不但加入量大，而且效果也较差。对于每冶炼一吨镍铁产品，需10吨左右红土镍矿的情况而言，会造成较大的物料消耗和能源浪费。效果较差，可从渣中残Ni量来考核，即使在1650℃高温电炉还原条件下，单独加入三类添加剂，渣中残Ni量达0.15％～0.2％(质量)，对于含Ni仅1.3％～1.8％(质量)的红土镍矿而言，渣中损失的Ni达11％～15％(质量)，是相当可现的。我国所用红土镍矿几乎全部依靠进口，这种损失是不能容忍的。2、还原剂选用不尽合理。在红土镍矿的早期冶炼中，采用焦炭粉作还原剂，后来用无烟煤粉部分或全部取代焦炭粉。它们的主要成份是固定碳，而碳的还原作用主要发挥在高温(＞1200℃)范围内，此时，镍矿中的NiO和FeO均进入快速还原状态。会造成镍铁产品中的含Fe量上升，Ni含量下降的不良后果。不符合红土镍矿冶炼中要求NiO在低温充分还原，限制FeO的高温还原原则。3、以膨润土作粘结剂的负作用。熔剂石灰的添加目的是与矿中过量SiO2 化合，形成熔点较低、粘度较低的渣液，促进渣/金分离，获得不含渣的金属。可是膨润土的主要组成是SiO2[含量达60％(质量)～70％(质量)]，它以粘结剂形式加入，会使物料中SiO2含量升高，与此同进，必须同步增加石灰加入量，使物料总量加大，能耗上升。 

发明内容

本发明提供提供一种红土镍矿碳热还原用添加剂，解决了红土镍矿冶炼中还原镍效果差、产量料的问题，它具有用量少低、还原得到的镍铁效率高的优点，具体技术方案如下： 

一种红土镍矿碳热还原用添加剂，其特征在于，包括： 

(1)8～10份(质量)煤炭腐植酸原粉加0.2～0.3份(质量)NaOH和1.5～2.2份(质量)水，搅拌0.5h进行钠化处理，与此同时，将10～14份(质量)新鲜石灰加2.5份(质量)～3份(质量)水进行消化处理形成浆体； 

(2)上述两者混和调匀即可加入红土镍矿粉中，混匀压块，或密封存放备用。 

优选地，步骤(1)中煤碳腐植酸原粉中含固定碳40％～50％(质量)，挥发份40％～45％(质量)，粒度100～160目。 

优选地，步骤(1)新鲜石灰要求CaO＞52％(质量)S＜0.08％(质量)，P＜0.02％(质量)活性≥300，消化充分，不残存颗粒物。 

优选地，步骤(2)中压块尺寸为120*60*40mm，此种尺寸的压块用量少，效果好，镍回收率高。 

发明点原理： 

1、制备红土镍矿碳热还原用添加剂，实现了NiO在较低温下的充分还原，限制了FeO的还原。例如在采用含Ni1.44％(质量)红土镍矿条件下，获得了含 Ni12％-15％(质量)的镍铁产品。为了获得相同产品，采用现有三种单独添加剂条件下，需用含Ni2.2％(质量)的镍矿，两种镍矿中含Ni量相差达52％。