专利名称：红土矿两段焙烧选冶联合工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种有色金属冶炼技术，是对红土矿采用火法冶金和选矿技术相 结合的工艺生产镍铁以提取回收红土矿中的镍、钴、铁的工艺技术。
背景技术：
全球陆地镍资源约30%赋存于硫化矿，70%赋存于红土矿(氧化镍矿)中。 目前全球镍产量只有约40%来源于红土矿。随着近年来世界上红土矿项目开发步 伐的加快，预计到2012年全球镍产量中将有50%以上来源于红土矿。红土矿具 有难选矿的特性，与硫化镍矿相比，红土矿供冶炼处理的矿石品位低，冶炼成本 高，开发经济性相对较差。
处理氧化镍矿工艺主要分火法和湿法。火法主要为还原熔炼生产镍铁，或者 还原熔炼生产镍锍。湿法主要为氨浸法、高压酸浸法。本发明采用回转窑进行一 段焙烧后，物料进入中频加入装置或大倾角回转窑进行二段还原，使镍、钴几乎 全部还原，铁部分还原，物料在半熔化状态下直接进入水淬池水淬，再经过磁选 (包括重选)得到精矿粗镍铁，然后经过常规精炼得到产品镍铁。与常规冶炼镍 铁工艺相比，常规的矿热炉冶炼需要较高的温度(155(TC左右)，主要消耗为电 能，其生产成本较高。而本发明二段采用中频加热装置或特殊工艺回转窑，只需 要加热到140(TC以下使物料软化流出，而不需要高温还原使液相和渣相分离， 温度低时间短，从而节约了大量电能，降低了生产成本。回转窑还原焙烧后磁选 的工艺只有日本的大江山冶炼厂釆用，其主要能源消耗为煤，生产成本低，成为 红土矿处理的先进工艺。但由于其采用一段回转窑焙烧，尽管利用计算机系统来 自动控制，仍然无法彻底解决物料的结圈问题，故其生产情况并不十分连续和稳 定。本发明通过两段焙烧彻底解决了回转窑的结圈问题， 一段在物料软化温度前 焙烧(约U00 125(TC)， 二段使物料软化并可以流动(约1250 1400°C)。
红土矿的开发利用主要在于成本。只有控制低生产成本才能使生产更具有生 命力。本发明采用两段焙烧法(严格说二段是介于焙烧和冶炼之间的状态)处理 红土矿，技术工艺新颖独特，符合我国镍冶金的发展战略方向。其工艺适应性强， 广泛适用于各种类型红土矿。工艺的产品镍铁广泛应用于不锈钢等行业，市场前 景广阔。本发明项目对开发红土矿资源提供了新的发展方向，具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的就是针对上述现有技术的不足，提供一种综合提取镍、钴、铁 的红土矿两段焙烧选冶联合工艺。
本发明的目的是通过以下方式实现的 红土矿两段焙烧选冶联合工艺，包括以下顺序和步骤
a、 将含镍红土矿、还原剂和添加剂分别破碎至粒度小于5腿；
b、 按重量百分比将破碎好的含镍红土矿加入1 5%的还原剂和5—10%的添 加剂，混匀后制成颗粒或压球；
c、 将颗粒或压球送入回转窑，在110(TC—135(TC的温度下进行一段还原焙 烧，控制物料不软化使回转窑不结圈；
d、 焙砂出窑后进入中频加热装置进行二段焙烧，焙烧温度控制在130CTC— 145(TC，控制物料焙烧至半熔化状态，以均匀速度放出；
e、 半熔化的物料进入水淬池水淬，捞出后磨矿至-200目的大于50%后筛分 出》100目的颗粒，再经重选，将大粒金属选出直接送入转炉精炼，余下的返回 磨矿工序；
f、 用磁选机对磨细的物料进行磁选，去除非磁性杂质，得到磁选精矿；
g、 磁选后的精矿经过干燥后进入电炉脱硫，转炉精炼除杂获得符合标准的 产品镍铁合金。
本发明的目的还可以通过以下方式实现
步骤b中加入的还原剂为煤粉、焦炭粉、煤矸石、油页岩或它们的混合物， 添加剂为萤石粉、氧化钙、石灰石或它们的混合物。 步骤d的中频加热装置选用回转窑或反射炉。
有益效果本工艺旨在处理红土矿，通过二段还原焙烧，使镍、钴、铁还原 为单质，再通过磁选，使镍、钴随着铁一起被选出，产出的精矿即为粗镍铁，经 过常规电炉精炼后得到镍铁产品。工艺简单，成本低廉，回收率高，易于推广。
附图红土矿两段焙烧选冶联合工艺流程图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例作进一步的详细说明
红土矿两段焙烧选冶联合工艺，包括以下顺序和步骤
a、 将含镍红土矿、还原剂和添加剂分别破碎至粒度小于5mm;
b、 按重量百分比将破碎好的含镍红土矿加入1 5%的还原剂和5—10%的添 加剂，混匀后制成颗粒或压球；
c、 将颗粒或压球送入回转窑，在1100。C—1350。C的温度下进行一段还原焙 烧，控制物料不软化使回转窑不结圈；d、 焙砂出窑后进入中频加热装置进行二段焙烧，焙烧温度控制在1300°C— 145(TC，控制物料焙烧至半熔化状态，以均匀速度放出；
e、 半熔化的物料进入水淬池水淬，捞出后磨矿至-200目的大于50%后筛分 出》100目的颗粒，再经重选，将大粒金属选出直接送入转炉精炼，余下的返回 磨矿工序；
f、 用磁选机对磨细的物料进行磁选，去除非磁性杂质，得到磁选精矿；
g、 磁选后的精矿经过干燥后进入电炉脱硫，转炉精炼除杂获得符合标准的 产品镍铁合金。
实施例1
a、 将红土矿、莹石、煤破碎至-3mra;
b、 按红土矿重量百分比加入5%煤粉，5%莹石粉混匀；
c、 送入回转窑，控制高温区焙烧温度IIOO'C，高温区焙烧时间30min，控 制物料不软化使回转窑不结圈；
d、 出窑后焙砂进入中频加热装置进行二段焙烧，使物料中镍、钴充分还原， 铁部分还原，控制温度130(TC使物料软化流出；
e、 物料经过水淬池水淬后，捞出磨矿至粒度为-200目80%;
f、 用磁选机在2000奥斯特的磁场强度下选出精矿，产率为20%，镍回收率 为95%;
g、 磁选后的精矿(粗镍铁)，经过干燥后采用常规的电炉脱硫、转炉精炼， 获得含镍20%的镍铁合金。
实施例2
a、 将红土矿、氧化钙、焦煤粉破碎至-2mm;
b、 按红土矿重量百分比加入5%煤粉，10%氧化钙混匀后用圆盘制粒机制成 直径10 15mm的球团；
c、 送入回转窑，控制高温区焙烧温度125(TC，高温区焙烧时间60min;
d、 出窑后焙砂进入中频加热装置进行二段焙烧，使物料中镍、钴充分还原， 铁部分还原，控制温度1400'C使物料软化流出；
e、 物料经过水淬池水淬后，捞出后粗磨至-5mm，采用跳汰选出金属颗粒进 入步骤g，尾矿经过细磨至粒度为-200目75%;
f、 用磁选机在2000奥斯特的磁场强度下选出精矿，产率为20%，镍回收率 为95%;
g、 磁选后的精矿(粗镍铁)，经过干燥后采用常规的电炉脱硫、转炉精炼， 获得含镍20%的镍铁合金。
实施例3
a、将红土矿、石灰石、莹石、油页岩破碎至-3mm;b、 按红土矿重量百分比加入5°/。油页岩，5%石灰石和2. 5%莹石粉混匀后用对 辊压球机制成直径10 15mm的球团；
c、 送入回转窑，控制高温区焙烧温度1350°C，高温区焙烧时间30min;
d、 出窑后焙砂进入矿热炉进行二段焙烧，使物料中镍、钴充分还原，铁部 分还原，控制温度1450'C使物料软化后，通过下料翻板将焙砂放出；
e、 物料经过水淬池水淬后，捞出磨矿至粒度为-200目75%;
f、 用磁选机在2000奥斯特的磁场强度下选出精矿，产率为20%，镍回收率 为95%;
g、 磁选后的精矿(粗镍铁)，经过干燥后采用常规的电炉脱硫、转炉精炼， 获得含镍20%的镍铁合金。
权利要求
1、一种红土矿生产镍铁工艺，其特征在于，包括以下顺序和步骤a、将含镍红土矿、还原剂和添加剂分别破碎至粒度小于5mm；b、按重量百分比将破碎好的含镍红土矿加入1～5％的还原剂和5-10％的添加剂，混匀后制成颗粒或压球；c、将颗粒或压球送入回转窑，在1100℃-1350℃的温度下进行一段还原焙烧，控制物料不软化使回转窑不结圈；d、焙砂出窑后进入中频加热装置进行二段焙烧，焙烧温度控制在1300℃-1450℃，控制物料焙烧至半熔化状态，以均匀速度放出；e、半熔化的物料进入水淬池水淬，捞出后磨矿至-200目的大于50％后筛分出≥150目的颗粒，再经重选，将大粒金属选出直接送入转炉精炼，余下的返回磨矿工序；f、用磁选机对磨细的物料进行磁选，去除非磁性杂质，得到磁选精矿；g、磁选后的精矿经过干燥后进入电炉脱硫，转炉精炼除杂获得符合标准的产品镍铁合金。
2、 按照权利要求1所述的红土矿生产镍铁工艺，其特征在于，步骤b中加 入的还原剂为煤粉、焦炭粉、煤矸石、油页岩或它们的混合物，添加剂为萤石粉、 氧化钙、石灰石或它们的混合物。
3、 按照权利要求1所述的红土矿生产镍铁工艺，其特征在于，步骤d的中 频加热装置选用回转窑或反射炉。
全文摘要
本发明涉及一种红土矿两段焙烧选冶联合工艺，尤其是低品位氧化镍矿中镍、钴、铁的提取回收。将红土矿、添加剂和还原剂粉碎至粒度小于5mm，送入回转窑进行一段还原焙烧，控制焙烧温度使物料不结圈，小于软化温度，出窑后进入中频加热装置进行二段焙烧，控制温度使物料半熔化流出进入水淬池水淬，捞出磨细后进行磁选，去除非磁性杂质，得到磁选精矿即粗镍铁；粗镍铁采用常规的电炉精炼，得到镍铁产品。本工艺旨在处理红土矿，通过还原焙烧，使镍、钴、铁还原为单质，再通过磁选，使镍、钴随着铁一起被选出，产出粗镍铁，精炼后得到镍铁产品，工艺简单，成本低廉，回收率高，易于推广。
文档编号C22C38/08GK101586188SQ20091006716
公开日2009年11月25日 申请日期2009年6月23日 优先权日2009年6月23日
发明者任洪胜, 刘光军, 刘力勇, 孙士俊, 张鸣昕, 韧 李, 王学哲, 袁凤艳, 宏 郭, 马忠诚, 高晓艳 申请人:吉林吉恩镍业股份有限公司;吉林昊融技术开发有限公司