[发明专利]红土镍矿在蓄热镍铁隧道窑直接还原含镍生铁方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种还原含镍生铁方法，尤其适用于一种利用红土镍矿在蓄热镍铁隧道窑直接还原含镍生铁方法。

背景技术

现有红土镍矿火法还原法分为电炉冶炼、高炉冶炼和竖炉冶炼，其中传统电炉冶炼依靠回转窑和鼓风机，其耗能大，且对红土镍矿的品质挑剔，传统高炉冶炼需要的温度高，通常在1600°C以上，消耗的燃料高，传统竖炉法生产效率低，且污染严重，通常受还原区温度影响还原效果，还原时间过长，需要CO气体依次向被还原的红土镍矿渗透，造成还原时间长，生产效率低，还原不彻底，不均匀，容易再氧化的结果，为保证竖炉的透气性，采用烧结后的球团入炉，容易产生大量的烟尘，且增加了煅烧的时间。

发明内容

本发明的目的是克服已有技术中的不足之处，提出一种工艺简单，适用于大型化生产，能耗少的红土镍矿在蓄热镍铁隧道窑直接还原含镍生铁方法

为实现上述技术目的，本发明的红土镍矿在蓄热镍铁隧道窑直接还原含镍生铁方法，采用破碎机、烘干机、细破机、筛分机、双轴搅拌机和蓄热镍铁隧道窑，其特征在于包括如下步骤：

a．利用圆筒烘干机降低红土镍矿含水量，控制红土镍矿的含水量在13-17%区间；

b. 使用细破机将含水量在13-17%区间的红土镍矿颗粒进行破碎，通过筛分机将破碎后直径小于3mm的红土镍矿颗粒分离出来，直径大于3mm的继续使用细破机破碎；

c. 将分离出的直径小于3mm的红土镍矿颗粒与碳质还原剂、还原熔剂投入双轴搅拌机混合均匀；

d. 利用双击真空挤压机将混合了碳质还原剂和还原熔剂的红土镍矿颗粒制成空心砖；

e. 将制成的空心砖通过输送履带依次送入蓄热镍铁隧道窑煅烧，煅烧温度控制在1300-1400℃，还原煅烧的时间为1-2小时；

f. 还原煅烧后的含镍生铁和炉渣一起从蓄热镍铁隧道窑内排出，经过水淬冷却，破碎，自磨，便可得到含镍生铁；

所述碳质还原剂为灰分低于12%的煤粉或焦炭粉，碳质还原剂的重量为红土镍矿重量的15-25%，所述还原熔剂为直径小于3mm颗粒状的碳酸钙、元明粉和氟化钙，碳酸钙、元明粉和氟化钙的比例为 7:1:2，占红土镍矿重量的8-15%。

所述水淬温度为55-60℃；所述空心砖开有13个通孔，尺寸为240*200*100mm，提高燃烧及还原接触面积，受热均匀，提高铁镍金属的还原反应；所述在控制红土镍矿的含水量时可以使用为含钙石灰作为干燥剂，将干燥剂和红土镍矿搅拌混合均匀，从而降低红土镍矿的含水量；所述红土镍矿的镍含量为0～1.7%，铁含量为18～19%。

有益效果：本方法生产工艺流程缩短，操作比较简单，省掉了还原红土镍矿所用的反应罐，将红土镍矿压制成空心砖便于运输和储藏，也提高了红土镍矿的传热性和透气性，改变了传统隧道窑反应罐内产生的 CO 气体，慢慢渗透红土镍矿的方法，缩短了还原煅烧的时间，提高了工作效率。

最后产出的还原含镍生铁经过熔融含碳量高，再氧化性不强，使用水粹方法冷却，不需要使用大型冷却罩的保护，所用的还原剂成本低，效果好，节能效果显著、镍铁回收率高。

具体实施方式

下面结合一个实施例对本发明做进一步的描述：

本发明的红土镍矿在蓄热镍铁隧道窑直接还原含镍生铁方法，采用破碎机、烘干机、细破机、筛分机、双轴搅拌机和蓄热镍铁隧道窑，包括如下步骤：

a．挑选红土镍矿，所述红土镍矿的镍含量为0～1.7%，铁含量为18～19%，利用圆筒烘干机或者含钙石灰作为干燥剂与红土镍矿搅拌混合均匀，降低红土镍矿含水量，控制红土镍矿的含水量在13～17%区间；

b. 使用细破机将含水量在13-17%区间的红土镍矿颗粒进行破碎，通过筛分机将破碎后直径小于3mm/细度为150-200目的红土镍矿颗粒分离出来，直径大于3mm的继续使用细破机破碎；

c. 将分理出的直径小于3mm的红土镍矿颗粒与碳质还原剂、还原熔剂投入双轴搅拌机混合均匀；

d. 双击真空挤压机将混合了碳质还原剂和还原熔剂的红土镍矿颗粒制成空心砖，所述空心砖开有13个通孔，尺寸为240*200*100mm；提高燃烧及还原接触面积，受热均匀，提高铁镍金属的还原反应；

e. 将制成的空心砖通过输送履带依次转入蓄热镍铁隧道窑煅烧，煅烧温度控制在1300-1400℃，还原煅烧的时间为1-2小时；

f. 还原煅烧后的含镍生铁和炉渣一起从蓄热镍铁隧道窑内排出，经过温度为55-60的℃水淬冷却，破碎，自磨，便可得到含镍生铁；

所述碳质还原剂为灰分低于12%的煤粉或焦炭粉，碳质还原剂的重量为红土镍矿重量的15-25%，所述还原熔剂为直径小于3mm颗粒状的碳酸钙、元明粉和氟化钙，碳酸钙、元明粉和氟化钙的比例为 7:1:2，占红土镍矿重量的8-15%。