低磷、低硫的含镍生铁及其制备方法
【专利摘要】本发明提供一种低磷、低硫的含镍生铁，它含有：Ｃ<4.5％，Ｎｉ，4.0～9.0％，Ｓ＜0．05％，Ｐ＜0.05％，杂质元素＜0.2％，余为Ｆｅ。本发明还提供了以低品位镍矿为镍源制备上述低磷、低硫的含镍生铁的方法，该方法包括镍矿石的选矿、破碎及烧结；高炉粗炼及电弧炉精炼等步骤。
【专利说明】低磷、低硫的含镍生铁及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种低磷、低硫的含镍生铁及其制造方法【背景技术】
[0002]镍是钢中的重要的合金元素，很多结构钢和大部分不锈钢中均含有镍。中国现已成为产钢大国，产能已逾7亿吨/年，每年要消耗大量的镍。然而，中国又是一个贫镍的国家，因此每年不得不进口大量的镍。随着近年来国际镍价的上涨，给中国的钢铁企业带来了巨大的成本压力。
[0003]多年来人们一直致力于寻求镍的替代品，但迄今尚未获得成功；利用本土的镍土矿作为镍源，因其品位偏低且所含的有害杂质，如，磷、硫等过高，用此种镍源生产的镍产品必将增加炼钢工序的作业负担，因而限制了镍土矿等镍源的利用。
[0004]本发明的目的在于提供一种低磷、低硫的含镍生铁及其制备方法以解决上述问题。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种低磷、低硫的含镍生铁，其组成为(按重量百分比计):C <4.5%,N i，4.0 ~9.0%，S < 0.05%, P < 0.05%，杂质元素< 0.2%，余为 F e。
[0006]本发明还提供所述的低磷、低硫的含镍生铁的制造方法:其工艺步骤为，
[0007]将氧化镍矿和/或含镍硫酸渣经选矿或不经选矿后，烧结成为镍烧结矿，将其置于普通高炉中还原炼得含镍的粗制生铁；
[0008]将所得的含镍的粗制生铁置于普通电弧炉中精炼成权利要求1所述的低磷、低硫的含镍生铁。
[0009]本发明上述的低磷、低硫的含镍生铁所含的化学成分，主要对其中的N1、P、S的含量有严格限制。Ni含量若低于4.0%，则无经济价值；但高于9.0%，则因原料品位的限制，通常达不到。P、S系钢中的有害元素，必须严格限制。所述的杂质元素指的是与镍共生于镍矿石中的铜、铬、钴等有色金属元素，它们不为任何钢种所必须，所以应通过选矿将其限于
0.2%以下。当其含量不高时，可省略选矿工序。
[0010]按本发明的低磷低硫含镍生铁的制造方法，可采用氧化镍矿、硫化镍矿、含镍硫酸渣为镍源。将上述原料经选矿或不经选矿后，烧结成块，再于常规高炉中冶炼成含镍> 4%的粗制生铁；最后将该粗制生铁于常规电弧炉中精炼成上述低磷、低硫的含镍生铁。
[0011]将得自硫酸厂的含镍硫酸渣作镍源时，优选地是，将所述含镍硫酸渣精磨，使其中粒度为200目的部分占60%以上，然后对其进行重选和磁选，以获得含镍硫酸渣精矿，再将含镍硫酸渣精矿配入普通铁精矿粉中混匀，制粒(球)进行烧结(焙烧)获得镍铁混合烧结(焙烧球团)矿，通过控制配矿比使其含S < 0.l%，Ni > 4%，Fe > 55%，最后将这种混合烧结(焙烧球团)矿在常规高炉中脱去部分的硫含量，从而炼得含镍> 4%的粗制生铁。
[0012]将上述的粗制含镍生铁作为唯一的金属料投入常规电弧炉中进行精炼，脱除磷、硫和碳，最终得到本发明的低磷、低硫的含镍生铁。
[0013]由于所述的粗制生铁是本发明精炼工艺中的唯一金属料，因而该精炼过程的熔化期较短，仅为常规电弧炉熔化期长度的三分之一。所述粗制生铁在较低温度下的迅速熔化，有利于所述粗制生铁的脱磷作业。氧化期因脱碳产生的熔池沸腾及还原期的高碱度、低氧化铁还原渣带来的动力学、热力学条件，则有利于所述粗制生铁的脱磷和脱硫。
[0014]本发明的优点在于:可以利用常规制镍工艺难以利用的低品位氧化镍矿、低品位硫化镍矿、含镍硫铁矿等低品位镍矿资源。尽管将粗制生铁经电弧炉精炼成低磷、低硫的含镍生铁，待其冷却后作为炼钢原料使用，就热能利用角度看似乎不尽合理，但通过利用了低品位的镍源，较之使用金属镍，还是有利于降低含镍钢的生产成本的。
【具体实施方式】
[0015]下面通过实施例进一步说明本发明。
[0016]实施例1
[0017]选用含镍量为0.5%左右的低品位硫化镍矿为镍源。经选矿得到硫< 35%、镍>
0.6%、杂质元素<0.2%的硫化镍精矿。将该精矿送硫酸厂经沸腾炉焙烧(其产生的二氧化硫烟气送去制酸车间制酸)，得到含硫0.5~4%的含镍硫酸渣，将该含镍硫渣用球磨机细磨到粒度为200目的部分大于60%的粒度，再进行重选和磁选(当含镍硫酸渣含硫量< 0.1 %时可不再经此选矿处理)，结果获得含硫< 0.1%、含镍> 1%、含铁> 55%的含镍硫酸渣精矿，再将其与等量的铁精矿粉及焦粉溶剂等混匀、烧结，结果获得镍铁混合烧结矿，将该烧结矿于常规高炉中冶炼，结果得到粗制含镍生铁。将所得的含镍生铁投入电弧炉中进行精炼，炼得含镍量为4-9%左右,磷、硫分别小于0.05%的低磷、低硫含镍生铁。
[0018]实施例2
[0019]将氧化镍矿经选矿、破碎后烧结成烧结矿。将所得的烧结矿入高炉冶炼成含镍大于4%的粗制生铁。将所得的上述粗制生铁作为唯一的金属料入电弧炉精炼，脱去碳、磷和硫之后，得到含镍量为4-9%左右，磷、硫分别小于0.05%的低磷、低硫含镍生铁。
【权利要求】
1.一种低磷、低硫的含镍生铁，其组成为(按重量百分比计):c〈4.5%，N i，4.0~.9.0%, S < 0.05%, P < 0.05%，杂质元素< 0.2%，余为 F e。
2.权利要求1所述的低磷、低硫的含镍生铁的制造方法:其工艺步骤为， 将氧化镍矿和/或含镍硫酸渣经选矿或不经选矿后，烧结成为镍烧结矿，将其置于普通高炉中还原炼得粗制的含镍生铁； 将所得的粗制的含镍生铁置于普通电弧炉中精炼成权利要求1所述的低磷、低硫的含镍 生铁。
【文档编号】C22C33/04GK103911561SQ201310007226
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年1月8日 优先权日:2013年1月8日
【发明者】王宏林 申请人:朝阳鸿翔高新材料有限公司