[发明专利]降低炉渣氧化镁含量的高炉冶炼红土镍矿方法

说明书

技术领域

本发明属于红土镍矿冶炼不锈钢领域，具体涉及一种降低炉渣氧化镁含量的高炉冶炼红土镍矿方法。

背景技术

随着我国经济高速发展，占镍用途65％的不锈钢需求持续增长。由于我国镍资源的贫乏，国内钢铁企业大量从国外进口低品位的红土镍矿冶炼镍铁用于不锈钢生产。红土镍矿的高炉冶炼由原料的破碎、烧结和冶炼几部分组成，由于红土矿的成分和物理特征不同于一般的铁矿，红土矿的烧结配料和高炉冶炼配料具有自身的特点，主要表现在烧结矿碱度、高炉焦比及辅料等方面；对于冶炼铁水，生产经验表明含镍铁水熔点在1200℃左右，与普通生铁相当。

由于原料限制，低品位红土镍矿中的MgO含量偏高，直接导致高炉炉渣MgO含量过高，会造成高炉炉渣融化温度和粘度上升，导致高炉炉况波动较大，悬料、滑料和管道时有发生，严重影响了高炉顺行，与此同时，高的MgO含量炉渣会导致高炉渣中Cr₂O₃及FeO含量较高，不仅降低了矿渣价值，还造成了金属的流失，影响合金的收得率，同时渣中FeO高，会对脱硫效果造成影响，使得后工序加工成本升高。

红土镍矿高炉冶炼产生大量高炉渣，一般通过水淬处理制备水淬渣。水淬渣具有潜在的水硬胶凝性能，在水泥熟料、石灰、石膏等激发剂作用下，可以作为优质的水泥原料，制成矿渣硅酸盐水泥、石膏矿渣水泥、石灰矿渣水泥等。所以，水淬渣的无公害处理主要通过微粉处理后用于生产矿渣水泥。

由于水淬渣中MgO含量较高，严重制约了水淬渣在水泥行业的消化使用，矿渣利用价值大打折扣，甚至由于MgO含量过高，加入量极度受限，微粉厂家使用矿渣不具备成本优势而放弃使用，在给企业带来经济损失的同时，亦会对周边环境造成严重的污染。

为保证高炉顺行，降低生产成本，提高金属收得率，减轻环保压力，优化高炉渣型，降低炉渣中MgO含量，增加炉渣在水泥制造中的使用比例是亟需解决技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是降低高炉冶炼红土镍矿中炉渣的氧化镁含量，从而避免由于氧化镁含量高造成的炉况不稳定、金属流失严重、生产成本高等问题，提高高炉渣在水泥行业的用量，减轻高炉渣产生的环保压力。

本发明通过分析CaO-MgO-SiO₂-Al₂O₃四元相图，综合考虑炉渣黏度、熔点、硫容、流动性及稳定性，低品位红土镍矿高炉冶炼炉渣应具备以下条件：炉渣二元碱度为在0.8-0.9之间，炉渣中Al₂O₃含量控制在20％以内，炉渣的化学稳定性要好，同时要求MgO控制在8-10％之间，使炉渣矿相维持在黄长石、镁蔷薇辉石区域内，以保证炉渣熔点与成分变化波动最小，并尽量少配入熔剂，达到少渣量的要求。

在操作上，对红土镍矿原料采取了合理筛选，对低品位块矿进行特殊处理，通过改变了原料拌料、烧结配料及高炉装料制度确保MgO含量控制在8％-10％左右。同时在高炉出渣过程中进行二次炉外成渣反应，添加低MgO，高CaO、自然粉化粒度细的炼钢转炉精炼还原渣，精炼还原渣与高炉渣混合比例不大于1:12，二次成渣反应迅速，效果良好。

经上述操作，有效地将高炉炉渣MgO的含量由原来的16-20％降至10％以下，炉渣中Cr₂O₃由原来的2％-3％降低至1％-1.5％，有效地降低了炉渣中FeO含量，提高了高炉脱硫效果，为炼钢生产节约石灰，降低了冶金流程的生产成本，保证钢水质量，为后续生产的各项指标、消耗改善提供了原料基础，经济效益显著。炉渣MgO的含量降低，显著增加高炉炉渣在水泥制造业中的使用量，对炉渣利用价值的提升、高炉指标改善及合金收得率的提高起到重要作用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：降低炉渣氧化镁含量的高炉冶炼红土镍矿方法，包括原料红土镍矿破碎、烧结和高炉冶炼的工序，原料红土镍矿破碎后进行筛分，粒度小于25mm的红土镍矿进入烧结工序。

其中本发明所述的红土镍矿主要是指低品位的红土镍矿，品位在0.8～1.5％。

其中本发明在烧结工序的红土镍矿中不再拌入轻烧白云石。

其中，上述方法中，先将原料红土镍矿用25mm筛进行筛分，筛上物再进行破碎和用25mm筛进行筛分，两部分筛下物、即粒度小于25mm的红土镍矿进入烧结工序。

其中，上述方法中，烧结工序得到的烧结矿中，MgO含量2～3％。