[发明专利]一种红土矿中配加硫化镍精矿生产镍铁方法

说明书

技术领域

本发明属于铁合金生产领域，具体涉及一种红土矿中配加硫化镍精矿生产镍铁方法。

背景技术

镍铁是生产不锈钢和耐热铸钢等的重要原料，钢中加入镍可以提高钢的耐蚀性、改善钢的抗拉强度、冷变形及焊接性能等，广泛应用于机械、医疗、国防、轻工业等领域。目前由镍铁提供的镍已占到全球所需镍量的50％以上，我国2013年已达到75％以上，而且所占比例会越来越大。

世界上可供生产镍铁的镍资源有二类，一类是硫化镍矿；另一类是氧化镍矿，因其表面呈红色，也叫红土矿。全球已探明的镍矿储量约230亿吨，平均含镍量为0.97％，其中硫化镍矿储量约为105亿吨，平均品位为0.58％，约占镍总资源量的28％；氧化镍矿约为126亿吨，平均品位为1.28％，约占镍总资源的72％，它是镍铁生产最主要的原料。

我国生产镍铁所需红土矿资源主要来自于印度尼西亚和菲律宾，约占我国每年所需镍资源的90％以上。2014年1月起，印尼政府实施了禁止原矿出口政策，对我国的镍铁生产企业造成了很大的冲击，为了应对这一禁令，必须寻求一切能够满足镍铁生产所需的镍资源加以利用，一方面减轻红土矿的采购压力，另一方面使生产顺行，降低生产成本。

我国硫化镍矿的利用主要有两种方法：一是利用电炉、鼓风炉、闪速炉熔炼成低镍锍，然后湿法提取里面的Cu、Co等贵金属，再通过电解生产镍板；二是直接采用加压浸出，浸出液电解生产镍板，前者是利用火法和湿法结合生产镍板，镍的回收率低；后者是单纯采用湿法工艺生产镍板，生产能力较低，能耗高。硫化镍矿至今无人直接用于火法冶炼生产镍铁，究其原因主要是硫化镍矿中硫、砷及其他杂质元素含量高，导致镍铁产品中硫、砷含量高，达不到产品质量要求，且氧化镁、二氧化硅含量低，造渣困难，导致镍回收率偏低，生产成本过高。

本发明克服了重重困难，在红土矿中配加了部分硫化镍精矿生产镍铁，由此减少了吨镍矿耗，降低了吨镍生产成本，增强了原料搭配的灵活性，减轻了红土矿采购压力，有利于生产顺行和降低生产成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种红土矿中配加硫化镍精矿生产镍铁方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种红土矿中配加硫化镍精矿生产镍铁方法，包括如下步骤：

a、将硫化镍精矿进行焙烧预处理，去除硫化镍精矿中90％以上的S和30％以上的As；

b、将焙烧预处理后的硫化镍精矿、含水20～25％的红土干矿和还原煤混合，混合后送入回转窑进行焙烧预还原；回转窑出口高温焙砂温度650～750℃；硫化镍精矿的配入量根据硫化镍精矿和红土干矿混合后的S和As含量而定，使混合后S含量≤0.2％、As含量≤0.005％；

c、将650～750℃高温焙砂送入到矿热炉冶炼得到镍铁产品；控制渣熔点1480～1500℃，控制渣中SiO₂50～53％、MgO 27～30％、FeO 8～11％。

其中，上述方法步骤b中所述还原煤为烟煤和无烟煤以所需总炭量各50％的配比组成。

其中，本发明步骤a中将硫化镍精矿进行焙烧预处理采用循环流化床，焙烧温度1150～1250℃。以尽量除去硫化镍精矿中的S和As以及部分其他杂质元素。焙烧中产生的二氧化硫可采用制酸系统回收，从而提高本发明工艺的经济效益。

本发明步骤b中，一般硫化镍精矿的配入量为总矿量的0.4～5％。

本发明所述的百分含量均为质量百分含量。

本发明的有益效果是：本发明通过对硫化镍精矿进行预处理、控制硫化镍配比、控制预还原温度、控制冶炼渣型的综合措施，使得本发明能够利用含S、As比较高的硫化镍精矿代替部分红土矿生产镍铁，并且生产顺行，镍铁质量合格；从而减少了吨镍矿耗，降低了吨镍生产成本，减轻了红土矿的采购压力，增强了原料搭配的灵活性。本发明为含镍资源综合利用提供了一种新的思路和方法，为国内的镍铁生产开启了更加广阔的发展前景。

具体实施方式

本发明红土矿中配加硫化镍精矿生产镍铁方法，包括如下步骤：

a、将硫化镍精矿进行焙烧预处理，去除硫化镍精矿中90％以上的S和30％以上的As；

b、将焙烧预处理后的硫化镍精矿、含水20～25％的红土干矿和还原煤混合，混合后送入回转窑进行焙烧预还原；回转窑出口高温焙砂温度650～750℃；硫化镍精矿的配入量根据硫化镍精矿和红土干矿混合后的S和As含量而定，使混合后S含量≤0.2％、As含量≤0.005％；