[发明专利]回转窑红土镍矿富集镍铁精矿的方法

说明书

技术领域

本发明属于有色金属冶金领域，尤其是一种回转窑红土镍矿富集镍铁精矿的方法。

背景技术

由于世界经济的复苏及不锈钢行业的巨大需求，全球对金属镍的需求不断增加，进而导致镍的价格持续上涨。2006年，LME的镍价格创出16年来的最高记录，达到了47500美元/吨。镍的生产投资也随之异常活跃。在这种情况下，如何把握好开发红土镍矿的经济性已显得十分重要。

世界陆地镍的储量约为4.7亿吨，其中39.4％以硫化矿形式存在，60.6％以氧化矿形式存在。硫化镍矿资源储量只占全球镍资源储量的40％，却提供了全部镍金属产量的60％。随着世界经济的高速发展，对镍的需求增加，价格上扬，而可经济利用的硫化镍矿资源却日益枯竭，人们对氧化镍矿的关注程度日益增加。氧化镍矿又称为红土镍矿。

红土镍矿的冶炼工艺一般分为火法，湿法及火湿法结合三类，火法冶炼工艺包括：干燥、焙烧/还原、冶炼、精炼等工序。当能耗较低时，经济规模的火法冶炼项目需要镍矿石的边界品位至少达到1.7％；能耗较高时，则需要镍矿石的边界品位至少达到2.1％。湿法冶炼主要是高压酸浸出；火湿法结合工艺主要是还原焙烧-常压氨浸及还原焙烧-选矿。

处理红土镍矿最大难点就是无法用最简单经济的方法进行镍的富聚。采用干燥预还原-电炉还原熔炼法处理红土镍矿生产镍铁有工艺成熟、流程短、操作简便、工艺适用性强、熔炼条件易于控制、金属回收率高等特点，但由于红土镍矿含水量极高，高昂的运输成本及后续处理成本使该法不适用。采用电炉还原熔炼红土镍矿生产镍铁也需进行回转窑干燥预还原的步骤，在此过程中添加部分助剂，进行相同的焙烧过程，再用廉价的磁选工艺选出镍铁精矿，精矿产率仅为原矿的15％～20％，80％以上的渣可抛弃，所得精矿品位与普通红土镍矿直接熔炼法相当，即大幅度降低运输成本，也同时大幅度降低冶炼成本，对大幅度提高镍铁产品镍品位也将相对的容易。现世界上唯一采用回转窑直接还原熔炼氧化镍的是日本大江山厂。用碳还原法使镍铁转变成金属态增强其磁性，再用磁选法进行富集，最大限度抛掉脉石矿物，减少后续工艺的矿石处理量，使后续工艺的设备投资和操作量大为减少，使生产成本大幅度降低，对进口物料而言，还可减少了在外投资成本及风险，也大幅度减少了运输成本。因此采取预处理措施对矿石中的镍铁进行预富集将成为红土镍矿开发成功的关键。

采用湿法提取镍技术，铁既耗酸，而后又必须除去，即增加成本又损失铁。

发明内容

本发明的目的是提供一种回转窑红土镍矿富集镍铁精矿的方法，该方法实现了镍铁的同时回收，得到含镍铁品位高的精矿。镍品位为5～13％，回收率为85～93％，铁品位为30～75％，铁回收率为60～85％。

实现本发明的步骤为：将红土镍矿破碎，与碳质还原剂和复合添加剂搅拌混合后，用压球机或制球机制成球团，当球团水分含量按重量％为12～18％时，进入回转窑还原焙烧，利用回转窑前部余热进行球团干燥及预热，干燥球团进入窑口高温区还原焙烧，所得的焙烧料经水淬，湿法球磨后，采用磁场强度3000～5000高斯的磁选机进行选别，便得到高品位的镍铁精矿。

所述作为原矿的红土镍矿含镍品位按重量％为1～2.5％，含铁8～25％，破碎至细度为-120目占60～70％；所述碳质还原剂按重量％为红土镍矿的5～20％，所述复合添加剂按重量％为红土镍矿的5～15％，制球团前加入搅拌的复合添加剂为氯化钠、氯化钙、石灰石、黄铁矿或萤石中的一种或几种同时使用；制成的球团直径为15～50mm。

回转窑焙烧所需能量主要由煤粉燃烧提供，回转窑高温区距窑口9～10米处，高温区温度控制在1000～1300℃，焙烧时间为0.5～2小时。

焙烧料出窑后经水淬，粗破，进入湿法球磨机球磨，控制球磨机磨料细度为-120目含量50～70％，入料粒度为-20mm；连续性出料，直接进入磁场强度3000～5000高斯的磁选机连续性磁选，控制磁选机入选矿浆浓度为20～40％。每小时取样分析，连续半年的验证实验达到的技术经济指标：镍品位达到5～13％，镍直收率80～87％，回收率达到85～93％，铁品位达到30～75％，铁回收率达到60～85％。

本发明与现有技术相比具有的优点：

1.本发明有流程简单，处理成本低，回收镍铁率高，操作简单，无环境污染等特点。

2.一般镍金属生产企业只重视镍的回收，而对不锈钢生产厂家而言，铁是必要的基料，处理红土镍矿时把铁抛弃是一种浪费。镍铁属同一系列元素，性质相似，铁比镍更容易被氧化及还原，镍铁的同时回收是本发明的另一特点。