[发明专利]一种由红土镍矿直接制取镍铁合金粉的工艺

说明书

技术领域 本发明属于钢铁冶金领域，涉及一种由红土镍矿制取镍铁合金粉的工艺。

背景技术 镍是一种重要的战略金属材料，具有抗腐蚀、抗氧化、耐高温、强度高、延展性好等特点，在现代工业中有着广泛的用途。镍主要消费于不锈钢生产，据统计不锈钢用镍需求约占全球镍消费总量的60％。随着国民经济的持续发展，我国不锈钢产量也不断增长，造成了对镍的需求激增，镍金属供应短缺，需要大量进口。2007年，我国红土镍矿进口量达1500万吨，较2006年增加了约4.1倍。

目前，世界上约60％的镍金属是从硫化镍矿中提取，其生产工艺成熟，但是随着硫化镍矿资源的不断减少，占地球镍资源储量70％的氧化镍矿(红土镍矿)的开发利用具有十分重要的现实意义。

红土镍矿的处理工艺主要有湿法和火法两种。湿法工艺适用于褐铁矿型的红土镍矿和含镁较低的硅镁镍矿，主要包括还原焙烧—氨浸和硫酸加压酸浸两种相对成熟的工艺。近年来，红土镍矿的湿法冶金技术有了长足的进步，特别是在加压酸浸方面取得了较快的发展。但加压酸浸存在工艺复杂、流程长、设备材质要求高，产生的废酸难以处理等问题，而且在处理硅镁质型红土镍矿时耗酸大、成本高。

还原熔炼生产镍铁是目前发展较快的红土镍矿火法处理工艺，用于熔炼的设备主要有高炉、电炉两类，但两者的共同不足是需消耗大量冶金焦或电能，能耗大、生产成本高。据估算，电炉熔炼仅电耗一项就约占操作成本的50％，若加上氧化镍矿熔炼前的干燥、焙烧预处理等的能源消耗，操作成本中的能耗成本可能要占65％以上；而且，矿石含镍品位的高低对火法工艺的生产成本影响较大，矿石镍品位每降低0.1％，生产成本大约增加3～4％，因此，火法工艺适合处理镍品位较高的红土镍矿，有效降低能耗是未来火法工艺的主要发展方向。

随着红土镍矿开发重要性的加大，高效、低耗红土镍矿加工方法的研究也越来越受重视，国内外关于红土镍矿处理方法的文献报道也较多。“金川低品位氧化镍矿的酸法制粒堆浸工艺研究”针对金川有色金属公司低品位氧化镍矿，加入黏合剂N603制粒，加入润湿液与矿石中的耗酸组分作用破坏碳酸盐和Ca、Mg氧化物，以降低硫酸浸出过程中CO₂气体逸出的不利影响，使每吨矿石总耗酸量下降至258.8kg，镍浸出率达85％以上。“元江贫氧化镍矿氯化离析焙砂的氨浸”采用氯化离析—焙砂氨浸—溶剂萃取—电积工艺处理元江结合型贫氧化镍矿，通过对浸出过程溶液电势的调控，改善了氯化离析焙砂的氨浸过程，Ni浸出率大于80％，但氯化焙烧过程所带来的设备腐蚀与环境污染问题，以及相对较低的Co浸出率(55％)是该工艺的不足之处。