[发明专利]红土镍矿的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金领域，具体地，涉及红土镍矿的处理方法。

背景技术

作为世界上不锈钢消耗量最大的国家，我国每年需要进口大量镍矿以获得冶炼不锈钢、合金钢与合金铸铁的镍合金原料。数据表明，近年来大约60％的镍金属产量来源于硫化镍矿，主要原因是硫化镍矿可通过选矿富集大幅度提高镍品位，减少后期熔炼渣量，冶炼能耗较低，资源综合利用较好。随着硫化镍矿资源的逐渐枯竭，红土镍矿的开发利用引起了各方的重视。采用储量巨大的低品位红土镍矿作为镍的来源，可以减少金属镍的消耗，增加镍元素的来源，且成本低于电解镍，使生产单位和用户双方均获得良好的经济效益，具有较强的价格竞争优势，因此如何更直接、合理地利用红土镍矿就显得尤为重要。

据资料统计，世界范围内红土镍矿资源的平均镍品位约为1.28％，传统的火法处理工艺要求原料镍品位在1.55％以上，这说明火法工艺需要较高的镍含量。褐铁矿型红土镍矿具有铁高、镍低、硅镁低、钴含量高的特点，一般采用湿法工艺处理，硅镁镍矿型红土镍矿，其硅镁含量高，而铁、钴含量低，镍含量较高，通常采用火法工艺进行处理。

火法冶炼多在电弧炉中进行，热的还原产品被加入到电炉内进行完全的还原熔炼并与渣进行分离。电炉熔炼温度一般较高，在1600℃左右。根据物理性质，虽然镍铁合金液相温度在1430℃左右，但是对于镍铁冶炼，渣相主要成分是铁、硅、镁，根据铁-硅-镁渣相图，熔化温度在1550℃以上，而在生产中要求顺利排渣，则操作温度应该高于该温度100℃以上才能达到要求，往往镁含量的提高会进一步增加熔炼温度。因此目前制约火法熔炼工艺进一步发展的原因是能耗较高，而且火法冶炼硅镁型红土镍矿镍的回收率一般在92％以下。

由此，红土镍矿的处理方法有待改进。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种红土镍矿的处理方法，该方法尤其适于低镍品位的红土镍矿，并且镍回收率高，冶炼耗能少。

需要说明的是，本发明是基于发明人的下列工作而完成的：

现有技术针对硅镁型红土镍矿，在还原焙烧-磁选方面，一般需要在还原过程中配加大量的添加剂来缩短还原时间，并且还原-磁选流程的镍回收率一般在88％以下，浪费了大量的镍资源，另外得到的磁选精粉中镍含量约为10％，铁含量60～70％，这说明镍铁精粉中还含有20％以上的脉石成分，镍铁精粉还需要进行熔炼进一步提高其可利用性。因此目前针对硅镁型红土镍矿的研究均存在熔剂添加量大、镍回收率低的问题，需要进一步解决。

发明人经过大量研究发现，通过在熔分过程中加入Fe₂O₃，Fe₂O₃与NiO反应生成更容易被还原的NiFe₂O₄，并且，添加的Fe₂O₃可以优先消耗DRI中部分残炭，可使预还原产品中FeO的深还原减少，进而，镍铁合金中镍含量在20％以上，同时，添加的Fe₂O₃与残炭反应后，生成的FeO可增强渣的流动性，促进渣铁分离，降低冶炼温度和冶炼时间。

因而，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种红土镍矿的处理方法。根据本发明的实施例，该方法包括：将所述红土镍矿、还原剂和助熔剂进行混合，以便得到原料混合物；将所述原料混合物进行制粒，以便得到混合物料；将所述混合物料进行还原焙烧处理，以便得到预还原产品；以及将所述预还原产品进行熔分处理，并在所述熔分处理过程中，加入造渣剂和三氧化二铁，以便获得镍铁合金。

根据本发明实施例的方法，通过在熔分过程中加入Fe₂O₃，FeO的深还原率显著下降，熔炼渣的流动性高，使炉料的熔化温度降低，并且镍元素的回收率显著提高。

另外，根据本发明上述实施例的方法还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的实施例，所述还原剂为碳基还原剂。

根据本发明的实施例，所述红土镍矿、所述还原剂和所述助熔剂的质量比为100：(6-15)：(5-10)。

根据本发明的实施例，利用对辊压球法进行所述制粒。

根据本发明的实施例，所述预还原产品的金属化率为50-80％，且所述预还原产品中所述还原剂的质量分数为(2-5)％。

根据本发明的实施例，所述还原焙烧处理是在1100-1350摄氏度的条件下进行35-50分钟。