一种用于红土镍矿直接还原的添加剂及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于红土镍矿直接还原的添加剂，主要由NCS添加剂、硫酸钠、碳酸钙、磷酸钠、苏打粉、硼砂组成，所述NCS添加剂、硫酸钠、碳酸钙、磷酸钠、苏打粉、硼砂分别按红土镍矿质量的15~25%、5~10%、2~10%、1~5%、2~5%配制而成。本发明还公开了所述的添加剂用来制备镍铁合金粉的方法。本发明的NCS与红土镍矿中的水接触释出较多的Ca、Al高价阳离子与粘粒的负电荷中和，使扩散层减薄，增加镍铁的富集效果。在还原过程中通过与红土镍矿发生反应，对其结构进行破坏，得到高富集的镍铁元素。该添加剂与其他添加剂相比，不仅成本低、环保、而且不会腐蚀设备，具有很强的市场推广前景。
【专利说明】—种用于红土镍矿直接还原的添加剂及其应用
【技术领域】
[0001]本发明属于冶金及材料科学【技术领域】，特别涉及一种用于红土镍矿直接还原的添加剂及其应用。
【背景技术】
[0002]镍主要用于生产不锈钢，目前使用的不锈钢约有70%是奥氏体不锈钢。由于红土镍矿镍品位低，且镍不以独立矿物，而以类质同像形式存在，因而用物理选矿方法难以得到富集。红土镍矿工业应用的处理工艺主要有湿法和火法两种。红土镍矿的主要化学成分包括N1、Co、Cr203、Fe、Mg0、Si02、Al203、Mn、S、P等。为了能直接还原红土镍矿而富集镍元素，相继有很多的添加剂被研发出来，但是都存在着成本高、污染环境、腐蚀设备、伤害人体健康等等问题。
【发明内容】
[0003]发明目的:针对上述问题，本发明第一个要解决的技术问题是提供一种用于红土镍矿直接还原的添加剂，不仅成本低、组分简单环保并且还原效率高、实现了高品位的镍铁合金粉的添加剂。
[0004]本发明第二个要解决的技术问题是提供了上述的添加剂用来制备镍铁合金粉的方法。
[0005]技术方案:为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于红土镍矿直接还原的添加剂，主要由NCS添加剂、硫酸钠、碳酸钙、磷酸钠、苏打粉、硼砂组成，所述NCS添加剂、硫酸钠、碳酸钙、磷酸钠、苏打粉、硼砂分别按红土镍矿质量的15~25%、5~10%、2~10%、I~5%、2~5%配制而成。
[0006]优选地，所述NCS添加剂、硫酸钠、碳酸钙、磷酸钠、苏打粉、硼砂分别按红土镍矿质量的20~25%、7~10%、6~10%、3~5%、3~5%配制而成。
[0007]更为优选地，所述NCS添加剂、硫酸钠、碳酸钙、磷酸钠、苏打粉、硼砂分别按红土镍矿质量的20%、7%、6%、3%、3%配制而成。
[0008]其中，上述的添加剂用来制备镍铁合金粉的方法，包括以下步骤:
I)先将红土镍矿进行预先破碎、磨矿，将上述添加剂直接加入其中，混匀、造块；2)加入烟煤作为还原剂，在120(Tl246°C进行还原95~IOOmin得到还原产品；
3)将还原产品冷却至室温，冷却后的还原产品经过破碎、磨矿至-0.082mm占80%~85%的粉末；
4)将上述粉末在磁场强度为120(T1800GS下磁选，得到的产物即为镍铁合金粉。
[0009]其中，NCS是一种新型复合粘性土固化材料的简称，由石灰、水泥与合成的“SCA”添加剂改性而成。添加剂NCS的加入红土镍矿中除具有石灰对其的改性作用外，还使红土镍矿和NCS两者发生一系列物理、化学及物理化学变化。
[0010]有益效果:本发明的NCS与红土镍矿中的水接触释出较多的Ca、Al高价阳离子与粘粒的负电荷中和，使扩散层减薄，增加镍铁的富集效果。在还原过程中通过与红土镍矿发生反应，对其结构进行破坏，得到高富集的镍铁元素。该添加剂与其他添加剂相比，不仅成本低、环保、而且不会腐蚀设备，具有很强的市场推广前景。
【具体实施方式】
[0011]根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
[0012]实施例1
选用含镍1.5%、TFe35%，含水率为15.35%的红土镍矿，先将其烘干后再破碎，破碎、磨矿，按红土镍矿质量的20%、7%、6%、3%、3%分别加入NCS添加剂、硫酸钠、碳酸钙、磷酸钠、苏打粉、硼砂，混匀、造块；加入宁夏烟煤作为还原剂，在1246°C进行还原95min得到还原产品；将还原产品冷却至室温，冷却后的还原产品经过破碎、磨矿至-0.082mm占80%的粉末；将上述粉末在磁场强度为1200GS下磁选，得到的产物即为镍铁合金粉。得到的镍铁合金粉中镍品位为5.65%，镍回收率88.5%，铁品位为77.32%，铁回收率为78.5%。
[0013]实施例2
选用含镍1.5%、TFe35%，含水率为15.35%的红土镍矿，先将其烘干后再破碎，破碎、磨矿，按红土镍矿质量的15%、5%、2%、1%、2%分别加入NCS添加剂、硫酸钠、碳酸钙、磷酸钠、苏打粉、硼砂，混匀、造块；加入宁夏烟煤作为还原剂，在1200°C进行还原IOOmin得到还原产品；将还原产品冷却至室温，冷却后的还原产品经过破碎、磨矿至-0.082mm占85%的粉末；将上述粉末在磁场强度为1800GS下磁选，得到的产物即为镍铁合金粉。得到的镍铁合金粉中镍品位为7.65%，镍回收率89.5%，铁品位为78.32%，铁回收率为79.5%。
[0014]实施例3
选用含镍1.5%、TFe35%，含水率为15.35%的红土镍矿，先将其烘干后再破碎，破碎、磨矿，按红土镍矿质量的25%、10%、10%、5%、5%分别加入NCS添加剂、硫酸钠、碳酸钙、磷酸钠、苏打粉、硼砂，混匀、造块；加入宁夏烟煤作为还原剂，在1223°C进行还原IOOmin得到还原产品；将还原产品冷却至室温，冷却后的还原产品经过破碎、磨矿至-0.082mm占83%的粉末；将上述粉末在磁场强度为1800GS下磁选，得到的产物即为镍铁合金粉。得到的镍铁合金粉中镍品位为7.95%，镍回收率90.5%，铁品位为88.32%，铁回收率为89.5%。
【权利要求】
1.一种用于红土镍矿直接还原的添加剂，其特征在于，主要由NCS添加剂、硫酸钠、碳酸钙、磷酸钠、苏打粉、硼砂组成，所述NCS添加剂、硫酸钠、碳酸钙、磷酸钠、苏打粉、硼砂分别按红土镍矿质量的15~25%、5~10%、2~10%、1~5%、2~5%配制而成。
2.根据权利要求1所述的一种用于红土镍矿直接还原的添加剂，其特征在于，所述NCS添加剂、硫酸钠、碳酸钙、磷酸钠、苏打粉、硼砂分别按红土镍矿质量的20-25%、7~10%、6~10%、3~5%、3~5%配制而成。
3.根据权利要求1所述的一种用于红土镍矿直接还原的添加剂，其特征在于，所述NCS添加剂、硫酸钠、碳酸钙、磷酸钠、苏打粉、硼砂分别按红土镍矿质量的20%、7%、6%、3%、3%配制而成。
4.权利要求f3任一项所述的添加剂用来制备镍铁合金粉的方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)先将红土镍矿进行预先破碎、磨矿，将上述添加剂直接加入其中，混匀、造块； 2)加入烟煤作为还原剂，在120(Tl246°C进行还原95~IOOmin得到还原产品； 3)将还原产品冷却至室温，冷却后的还原产品经过破碎、磨矿至-0.082mm占80%~85%的粉末； 4)将上述粉末在磁场强度为120(T1800GS下磁选，得到的产物即为镍铁合金粉。
【文档编号】C22B5/10GK103526026SQ201310447744
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】宗义正 申请人:泰州永兴合金材料科技有限公司