红土型镍矿RKEF工艺冶炼镍铁实践研究

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1、第２９卷第３期有色矿冶Ｖｏｌ．２９．№３２０１３年６月ＮＯＮ－ＦＥＲＲＯＵＳＭＩＮＩＮＧＡＮＤＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹＪｕｎｅ２０１３文章编号：１００７－９６７Ｘ（２０１３）０３－００３５－０６红土型镍矿ＲＫＥＦ工艺冶炼镍铁实践研究孙镇，赵景富，郑鹏（沈阳有色金属研究院，辽宁沈阳１１０１４１）摘要：随着不锈钢和电池行业的快速发展，对镍的需求也不断增加，主要用来生产金属镍和镍铁合金的红土矿将会得到更大程度的开发。本文通过对三个国家红土镍矿成分，理化性能及冶炼工艺数据的分析、探索，研究了红土镍矿的选择、冶炼工艺参数及成本控制。关键词：镍红土矿；干燥；还原焙烧；冶炼中图分类号：ＴＦ８１５文

2、献标识码：Ａ中国有色集团２００４年立项开发缅甸达贡山镍０引言矿，目前已经建成年产８．５万ｔ含镍２５％的镍铁冶当前中国是世界上用红土型镍矿冶炼生产镍铁炼厂。为了给该冶炼厂的设计和投产提供依据，中（包括含镍生铁）第一大国，有大小数以百计的冶炼国有色集团在沈阳有色金属研究院投资建设了厂，冶炼方法分别是高炉冶炼、土法烧结－电炉还原ＲＫＥＦ工艺中间试验厂。该中间试验厂为世界上较冶炼、烧结机烧结－电炉还原冶炼、回转窑干燥－回先进的试验厂之一，其主体设备为干燥窑１ｍ×转窑还原－电炉还原冶炼（以下称为ＲＫＥＦ工艺），１０ｍ，还原窑１．５ｍ×１２．５ｍ，电炉１０００ｋＶＡ。回转窑直接还原－磁选－

3、电炉熔炼工艺正在工业试该试验用矿石２４００余吨，取得了大量的研究数据，验过程中。应该说前四种方法，都能生产出不同品发现了一些红土型镍矿冶炼镍铁过程出现的规律性位的镍铁产品，而且在镍价格较高的情况下企业也现象。现对这些现象进行总结，以为同类企业生产均能获得较好的经济效益。然而，前三种工艺均不提供借鉴。同程度地存在污染重、能耗高、资源利用水平低的问１试验用原料的特点题，已经或即将被国家产业政策所限制。ＲＫＥＦ工艺以污染低、能耗低、资源回收率高、产品品位高而１．１红土型镍矿的成份得到重视，并已经成为世界上红土型镍矿冶炼生产中试试验所用菲律宾、印尼、缅甸三个国家产地镍铁的主流工艺。的典型镍

4、红土矿化学成分分析结果见表１。表１各国家产地镍矿成分Ｔａｂｌｅ１ＣｏｍｐｏｎｅｎｔｏｆｔｈｅＮｉｃｋｅｌｏｒｅｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｕｎｔｒｉｅｓ化学成分（％）产地ＮｉＦｅＣＳＰＣｏＳｉＯ２ＭｇＯＡｌ２Ｏ３ＣｕＭｎＣａＯＣｒ２Ｏ３烧失Ｈ２Ｏ菲律宾２．３７１７．２７０．４７０．０８６０．０１５０．０４１３８．１１１５．９３１．４６０．０１３０．１９７１．０３２１．７２１２．５１３２．０１印尼２．０９１６．５５０．４４０．０４６０．０２１０．０３１３９．５２１５．８４２．４６０．０１２０．２８８０．４９８１．２８１６．５１３６．８６缅甸１．９９１３．７２０．８８０．０８６０．０２３

5、０．０２７４２．１４１９．０９２．６１０．００８０．２２２１．５１０１．１７１３．５４３５．５０１．２铁镍比及硅镁比土矿铁镍比及硅镁比，结果见表２。根据红土镍矿的铁镍比，可确定合适的镍铁品由表２可以看出：位；根据红土镍矿的硅镁比，可确定炉渣的酸碱度、（１）三种矿均属于典型的硅镁型镍矿，适合于熔点及粘度等参数。火法处理。通过以上条件分析，可为冶炼过程的顺利开展（２）缅甸镍红土矿铁和镍的比值最小，因此其提供技术支撑。由表１计算得出三个国家产地镍红更适合冶炼高品位镍铁合金。收稿日期：２０１２－１２－２５作者简介：孙镇（１９６２—），大学，学士学位，冶金专业高级工程师，从事有色金属合金冶

6、炼生产技术和科研工作。３６有色矿冶第２９卷表２各国家产地镍红土矿铁镍比及硅镁比１、图２及图３．Ｔａｂｌｅ２ＴｈｅｒａｔｉｏｏｆＦｅｔｏＮｉａｎｄｔｈｅｒａｔｉｏＳｉＯ２ｔｏＭｇＯｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｕｎｔｒｉｅｓ＇Ｎｉｃｋｅｌｌａｔｅｒｉｔｅｏｒｅｓ产地Ｆｅ／ＮｉＳｉＯ２／ＭｇＯ菲律宾７．２９２．３９印尼７．９２２．４９缅甸６．８９２．２１１．３含水率及粒度特性ＲＫＥＦ工艺冶炼镍铁合金控制的回转窑干燥后的干矿含水量通常为１２％或２０％。因干矿含水图１菲律宾矿差热及热重分析图１２％时产尘量大，逐渐被冶金工作者舍弃，现在大多Ｆｉｇ１Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｔｈｅｒｍａｌａｎａｌｙ

7、ｓｉｓｏｆＰｈｉｌｉｐｐｉｎｅｓｏｒｅ数企业都采用２０％的干矿含水量。现就三个产地镍矿利用回转窑干燥及使用烘箱静态烘干至含水均为２０％左右情况下进行粒度筛分，考察其粒度分布情况，筛分结果见表３。表３湿矿粒度分布率（％）Ｔａｂｌｅ３Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｗｅｔｏｒｅ＇ｓｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅ菲律宾印尼缅甸矿粒级（ｍｍ）烘干矿干燥矿烘干矿干燥矿烘干矿干燥矿图２印尼矿差热及热重分析＞４１８．９１０．６４７．４２３２．９８４８．０９３９．１０２～４１１．８６．