还原剂对红土矿直接还原的影响.pdf

《还原剂对红土矿直接还原的影响.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第31卷第4期有色矿冶Vo1．31．№42015年O8月N0N—FERRoUSMININGANDMETALLURGYAugust2015文章编号：lOO7—967X(2o15)04—31—03还原剂对红土矿直接还原的影响郑鹏(沈阳有色金属研究院，辽宁沈阳1lO141)摘要：本实验通过高频电炉对低品位氧化镍矿还原熔炼使得镍得到富集。结果表明：还原温度在1340℃、还原时间为60min、还原剂35g焦粉、25g石灰石的条件下熔炼。得到镍品位为5．1，镍的回收率达到88以上，铁的回收率达到85．1以上。关键词：红土镍矿；镍铁合金；熔炼温度；

2、还原剂中图分类号：TD864文献标识码：A1红土镍矿资源状况及特点表2还原剂焦炭主要化学分析镍是非常重要的战略金属[1]，广泛用于各种技灰分挥发分固定碳全硫变形温度软化温度术领域¨2]。近年来，随着世界经济发展，占镍用途()()(％)()(℃)(℃)4．3413．3476．340．5129O131065l_3“]的不锈钢行业需求增长迅速，导致镍供不在还原剂焦炭中，固定碳成分76．34，挥发分应求，目前镍主要来自硫化镍矿。但硫化镍矿的储13．34；粒度低于0．25mm。溶剂为石灰石，分析备量是有限的。因此，全球镍行业将资源开发的重纯95

3、。点瞄准储量丰富的氧化镍矿，但是氧化镍矿含镍太2．2实验方法低，直接用于生产达不到要求。所以急需寻找一种实验步骤如下：在130℃下将红土镍矿干燥至方法使得镍的品位得到富集。目前处理红土矿的方恒质量，破碎、磨细至粒度低于200目占7O，再将法主要有：干燥后的红土镍矿配入还原剂焦粉、溶剂CaO均匀(1)湿法工艺提纯镍的品位。湿法工艺存在着混合，再将高频电炉的控制柜电流调整到I一2A、工艺复杂、流程长、会产生大量的渣、还会排出大量电压调整到U=：=3kV开始对刚玉坩埚进行预热，当的二氧化硫气体、对设备要求高等一系列的缺点。温度达到500℃后

4、再将混合好的物料加入刚玉坩埚(2)电炉熔炼红土矿，虽然电炉熔炼存在能耗中调节电流I一3A、电压U一5kV对物料进行加高的缺点，但可以处理含镍低的红土矿，而且金属回热、熔炼。熔炼结束后自然冷却至室温，从刚玉坩埚收率高、烟尘含量少且含尘量低、可回收二氧化硫等有害气体、生产易控制，同时回收镍和铁。所以采用中取出镍铁合金和炉渣分别称质量、再送化验分析所检测，考察还原剂焦粉、溶剂石灰石对镍铁品位的火法工艺处理红土矿使得镍得到富集。本实验通过高频感应电炉对含镍低、铁多、硅镁影响。少的褐铁矿型氧化镍矿进行还原实验。考察还原剂3实验结果及分析焦炭、溶

5、剂石灰石、熔炼温度对镍的品位、回收率和铁的回收率的影响。3．1脱水过程DTA—TG分析将在130℃下干燥、磨细后的红土镍矿样品，在2实验研究方法氮气气氛、升温速率为10℃／rain条件下进行DTA2．1实验原料—TG分析，结果如图1所示。表1红土矿的化学成分／从图1的TG曲线中可见，红土镍矿中结晶水和结构水约占矿石质量的23．2，其脱除温度范围些兰垡坌皇!!垒!含量o．77240．9714．9812．082．85o．o11为5O～1530℃，在5O～160℃的TG图像中可以看出呈直线下降，因为红土矿表面结晶水的脱除[主要*收稿日期：2

6、014—07—09作者简介：郑鹏(1986一)，男，满，辽宁锦州人，工程师，硕士，主要从事冶炼工艺研究。32有色矿冶第31卷是绿脱石(Fe，A1)SiO(OH)HO中的结晶水被分1340C下熔炼60min的条件下，改变焦炭的用量解]，直到160℃脱除约6O，在160～850℃的TG考察其对熔炼的影响。焦炭的用量对合金的元素含图像中可以看出呈曲线下降。因为红土矿表面的结量、金属的回收率影响如图2、3所示。晶水几乎被脱除，有少量的结构水[Al(SiO)OH所含的羟基在此温度逐渐被脱除]。直到850℃脱嘲除约为95，在850～1520℃的T

7、G图像中可以看缸般出呈平稳趋势[铁滑石、(Fe，Mg)。SiO。(OH)。和1R哥绿泥石(Fe，Mg，A1)。(Si，A1)O(OH)等物质所娴如含的羟基]在此温度逐渐被脱除。由于此时红土矿结晶水都被脱除、结构水也被大量的脱除。当到1520C可使结晶水和结构水基本脱除完全。图3焦炭用量对合金中元素含量的影响由图2、图3可以看出：在还原气氛中，金属氧化物的还原顺序为NiO~FeO，Ni比Fe先被还原，所以焦炭先和镍的氧化物反应(NiO+C=Ni+CO)。当焦炭的加入量为15g的时候，金属的回收率为35，此时合金中镍的含量占8O。说明矿样

8、中镍的氧化物被还原出来。随着焦炭量的增加金2004OO6O0800100012001400属的回收率呈直线上升。到2Og的时候，金属中镍温度(。C)的回收率达到45，此时，矿样中的铁的氧化物也图1脱水过程DI’A一I、G