专利名称：一种利用回转窑生产含镍生铁的方法
技术领域：
本发明涉及一种有色金属冶金领域，具体是涉及一种利用回转窑生产含镍生铁的 方法。
背景技术：
现有的技术和本专利最为相近的是回转窑、隧道窑生产海绵铁的工艺，其得到的 最终产品和本专利产品基本一致，其回转窑、隧道窑生产海绵铁成本高，还原气氛不容易控 制，还原率低，用水直接冷却水淬液态镍铁的球磨、磁选设备投资大，环境污染大。另外现有 的红土镍提取金属镍的工艺对红土镍矿的镍的品位要求高，高炉冶炼主要能耗是焦炭，电 炉冶炼高耗电能，浸法提炼环境污染严重，且生产时原材料损耗大，投资额大，工艺复杂，安 全生产不易控制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以工业化生产的成品为含镍5. 5-18%的含镍生铁， 其同时还含有铬元素，通过电炉精炼后可以直接用于304系列不锈钢制造。为实现上述目的，本发明提供一种利用回转窑生产含镍生铁的方法，其具体方法 如下第一步预处理，其主要包含以下方法A、加干燥剂及碱性调节剂在红土镍湿矿中按原矿的重量根据含水量不同加入 3-6%的干燥剂混合干燥、脱水；将混合干燥、脱水后的混全料磨细到5mm左右，然后过筛得 到5mm以下的矿粉；本步骤中其干燥剂的主要成份是石灰石及碱性调节剂，对红土镍矿起 到干燥及调整混合料的PH值的作用，使混全料的PH值控制在0. 8左右，起到防止粘窑的作 用；B、加碳物质及镍铁还原摧化剂在矿粉中按混合料的含铁量不同加入45-50%的 碳物质；本步骤中碳物质主要成份是煤粉及镍铁还原摧化剂，其起到使镍铁在一次回转窑 中快速还原；第二步利用一次回转窑还原熔炼，其主要包含以下方法A、预还原将添加了碳物质的原料直接送入一次回转窑中预还原，其温度控制在 900-1100°C之间，还原时间为4-5小时，在窑中原料与煤燃烧所产生的热气流逆流运动，原 料在中窑中半熔融条件下生成金属，金属生长为50-60%的Fe、Ni ；B、将生成的金属还原其温度控制在1200-1250°c，还原时间3小时，还原熔炼完 成，金属生长为90%以上，烧成的物料熔块金属为液态Fe、Ni混合物；C、将一次回转窑内的置换还原出来的CO作为燃气发电机的燃料，及经送风机给 原矿风干脱水使用；第三步利用二次冷却回转窑冷却，其主要包含以下方法由于二次冷却回转窑窑壁内没有耐火材料，熔融的液态物料从一次回转窑直接送入，在二次回转窑外壁加水将它冷却，水淬成黑色的生镍铁，生镍铁温度控制在160-200°C
左右；第四步破碎，其主要包含以下方法从二次回转窑中水淬后的生镍铁送到破碎机上破碎，将生镍铁破碎细磨成l_3mm
左右；第五步干磁选，其主要包含以下方法将破碎后的生镍铁粉用重选和干磁选机将镍铁合金从矿粉中分离出来，分离出来 的镍铁呈直径l_3mm的沙状颗粒，并夹带1-2%的炉渣，得到含镍为5. 5-18%的生镍铁。本发明的优点在于本专利技术可以比较稳定的控制窑内的还原气氛，回收率高， 损耗少。且在二次回转窑内进行冷却水淬，工艺简单、生产安全、操作方便、能源消耗低、投 资成本低；回转窑生产含镍生铁的方法在冷却中使用窑壁外水冷工艺，液态镍铁冷却成生 镍铁，破碎后干磁选成高品质的生镍铁，与现有技术相比损耗少，工艺简单、生产安全、操作 方便、能源消耗低、投资成本低，产品市场需求量大。
具体实施例方式下面将结合以下实施方式对本发明作进一步描述实施例1 在红土镍矿(含镍2. 02%、含铁10. 52%、含水15. )中加入3.1%石灰石及 碱性调节剂混合，磨细到5mm以下，加入原矿重量50%的煤粉及还原催化剂，直接送入一次 回转窑中预还原，温度控制在920-1090°C，熔炼时间为265分钟，原料与煤燃烧所产生的热 气流逆流运动，原料在中窑中半熔融条件下生成Fe203、Fe、Ni金属。经再还原，温度控制 在1210-1250°C，熔炼时间为180分钟，全部还原熔炼完成，经二次回转窑冷却水淬成黑色 的生镍铁，窑内温度控制为160-180°C。破碎、磁选分离出来的镍铁呈直径Imm的沙状颗粒。 得到含镍为14. 55%、铁为75. 95%的生镍铁合金，镍铁回收率91%。实施例2 在红土镍矿(含镍1.81%、含铁15. 34%、含水18· 5%)中加入5. 2%石灰石及 碱性调节剂混合，磨细到5mm以下，加入原矿重量47%的煤粉及还原催化剂，直接送入一次 回转窑中预还原，温度控制在920-1110°C，熔炼时间为270分钟，原料与煤燃烧所产生的热 气流逆流运动，原料在中窑中半熔融条件下生成Fe203、Fe、Ni金属。经再还原，温度控制 在1190-1255°C，熔炼时间为175分钟，全部还原熔炼完成，经二次回转窑冷却水淬成黑色 的生镍铁，窑内温度控制为160-180°C。破碎、磁选分离出来的镍铁呈直径Imm的沙状颗粒。 得到含镍为8. 17%、铁为76. 31 %生镍铁合金，镍铁回收率84. 93%。实施例3 在红土镍矿(含镍1.45%、含铁21. 17%、含水20% )中加入7. 6%石灰石及碱 性调节剂混合，磨细到5_以下，加入原矿重量53%的煤粉及还原催化剂，直接送入一次回 转窑中预还原，温度控制在925-1130°C，熔炼时间为280分钟，原料与煤燃烧所产生的热气 流逆流运动，原料在中窑中半熔融条件下生成Fe203、Fe、Ni金属。经再还原，温度控制在 1195-1245°C，熔炼时间为185分钟，全部还原熔炼完成，经二次回转窑冷却水淬成黑色的 生镍铁，窑内温度控制为160-185°C。破碎、磁选分离出来的镍铁呈直径l_3mm的沙状颗粒。得到含镍为5. 82%、铁为82. 05%生镍铁合金，镍铁回收率85. 21%。本发明具有生产工艺简单、生产安全、操作方便、生产流程简易的优点，能源消耗 低、投资成本低，特别是经过二次回转窑冷却工艺处理后，在分离炉渣时不需要投入球磨 机，经过破碎后选用干式磁选机分离的工艺，同时利用一次回转窑内的置换还原出来的CO 作为燃气发电机的燃料，及经送风机给原矿风干脱水使用，减少干燥剂及碳物质的投入比 例。本专利与同类工艺相比，工艺简单、投资少，能耗低，成本低，经济效益高，产品可直接作 为冶炼不锈钢的优质原料及作为钢水熔炼时的冷却剂，适用于各种品位和不同类型的红土 镍矿，充分利用了各种不同品质的红土镍，提高了红土镍矿的附加值，具有较好的经济效益 和社会效益，市场推广前景广阔。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本 发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在 不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同 变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上 实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
权利要求
一种利用回转窑生产含镍生铁的方法，其特征在于其具体方法如下第一步预处理，其主要包含以下方法A、加干燥剂及碱性调节剂在红土镍湿矿中按原矿的重量根据含水量不同加入3 6％的干燥剂混合干燥、脱水；将混合干燥、脱水后的混全料磨细到5mm左右，然后过筛得到5mm以下的矿粉；本步骤中其干燥剂的主要成份是石灰石及碱性调节剂，对红土镍矿起到干燥及调整混合料的PH值的作用，使混全料的PH值控制在0.8左右，起到防止粘窑的作用；B、加碳物质及镍铁还原摧化剂在矿粉中按混合料的含铁量不同加入45 50％的碳物质；本步骤中碳物质主要成份是煤粉及镍铁还原摧化剂，其起到使镍铁在一次回转窑中快速还原及防止粘窑的作用；第二步利用一次回转窑还原熔炼，其主要包含以下方法A、预还原将添加了碳物质的原料直接送入一次回转窑中预还原，其温度控制在900 1100℃之间，还原时间为4 5小时，在窑中原料与煤燃烧所产生的热气流逆流运动，原料在中窑中半熔融条件下生成金属，金属生长为50 60％的Fe、Ni；B、将生成的金属还原其温度控制在1200 1250℃，还原时间3小时，还原熔炼完成，金属生长为90％以上，烧成的物料熔块金属为液态Fe、Ni混合物；C、将一次回转窑内的置换还原出来的CO作为燃气发电机的燃料，及经送风机给原矿风干脱水使用；第三步利用二次冷却回转窑冷却，其主要包含以下方法由于二次冷却回转窑窑壁内没有耐火材料，熔融的液态物料从一次回转窑直接送入，在二次回转窑外壁加水将它冷却，水淬成黑色的生镍铁，生镍铁温度控制在160 200℃左右；第四步破碎，其主要包含以下方法从二次回转窑中水淬后的生镍铁送到破碎机上破碎，将生镍铁破碎细磨成1 3mm左右；第五步干磁选，其主要包含以下方法将破碎后的生镍铁粉用重选和干磁选机将镍铁合金从矿粉中分离出来，分离出来的镍铁呈直径1 3mm的沙状颗粒，并夹带1 2％的炉渣，得到含镍为5.5 18％的生镍铁。
全文摘要
一种利用回转窑生产含镍生铁的方法，其具体方法如下第一步预处理，其主要包含以下方法A、加干燥剂及碱性调节剂；B、加碳物质及镍铁还原摧化剂；第二步利用一次回转窑还原熔炼，其主要包含以下方法A、预还原；B、将生成的金属还原；C、将一次回转窑内的置换还原出来的CO作为燃气发电机的燃料，及经送风机给原矿风干脱水使用；第三步利用二次冷却回转窑冷却；第四步破碎；第五步干磁选。
文档编号C21B11/06GK101967529SQ20101004273
公开日2011年2月9日 申请日期2010年1月11日 优先权日2010年1月11日
发明者杨好学, 邓华生 申请人:邓华生