CN102242259B - 低品位红土镍矿氧化球团制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低品位红土镍矿氧化球团制备工艺，将低品位红土镍矿进行干燥至水分为11～13％，并用对辊破碎机进行破碎至-3mm；将红土镍矿、铁精矿、铬铁矿及含钙添加剂按45～50％∶30～35％∶15％∶5.0～7.7％质量配比进行混合、混匀；对混合料进行高压辊磨预处理；在圆盘造球机上造球，生球水分12～12.5％，生球粒径控制在12-16mm；生球在链篦机-回转窑或者带式焙烧机中进行干燥预热焙烧得到成品氧化球团，预热温度1000-1100℃、预热时间12-15min、焙烧温度1220-1280℃、焙烧时间12-15min。本发明是一种红土镍矿用于球团生产时具有成品球抗压强度高、焙烧温度区间宽的低品位红土镍矿氧化球团制备工艺。
Description
技术领域
本发明涉及一种红土镍矿氧化球团制备工艺，特别是涉及一种低品位红土镍矿氧化球团制备工艺。
背景技术
镍和铬是冶炼不锈钢主要的合金元素。全球约有63％的镍用于生产不锈钢，因此不锈钢行业对镍消费的影响居首位，目前能够供人类开发利用的镍资源只有陆基的硫化镍矿和红土镍矿，其中约30％为硫化矿、70％为氧化矿，而硫化镍矿却提供了全部镍金属产量的60％。红土镍矿资源为硫化镍矿岩体风化-淋滤-沉积形成的地表风化壳性矿床，是由铁、铝、硅等含水氧化物组成的疏松的粘土状矿石。红土镍矿的储量虽然很大，但由于技术和经济等，许多红土镍矿并没有得到大规模开发。
目前，世界上投产的红土镍矿处理方法如下：火法工艺中采用的最主要的工艺为还原熔炼镍铁工艺，采用的反应器有电炉和鼓风炉，其他的主要火法工艺还包括克虏伯流程、回转窑-电炉熔炼、炉外还原冶炼镍铁等工艺，但需要红土镍矿具有较高品位，而且要求是块矿或烧结矿；湿法工艺中的氨浸处理工艺只适合于处理表层红土镍矿，而高压酸浸(HPAL)工艺虽然已经实现工业化和产业化，但由于其采用高压条件操作，对设备、规模、投资、操作控制及矿石品位等有很高要求，难以普遍推广；火湿法结合工艺流程较简单，投资较小且建设周期短，适合于中小型企业，但技术难点在于能耗高及金属综合回收问题。国内有部分企业采用高炉冶炼制备含镍铁水的方法来利用红土镍矿，但其高炉炉料主要通过烧结制备，烧结机产量低，烧结矿强度低，对高炉顺行和高产造成严重影响。目前世界上没有红土镍矿制备成球团提供给高炉冶炼镍铁的先例。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种红土镍矿用于球团生产时成品球抗压强度高、焙烧温度区间宽的低品位红土镍矿氧化球团制备工艺。
为了解决上述技术问题，本发明提供的低品位红土镍矿氧化球团制备工艺，将低品位红土镍矿进行干燥至水分为11～13％，并用对辊破碎机进行破碎至-3mm；将红土镍矿、铁精矿、铬铁矿及含钙添加剂按45～50％∶30～35％∶15％∶5.0～7.7％质量配比进行混合、混匀，所述的添加剂配方：石灰石∶石英砂∶硼砂＝58～62％∶23～27％∶13～17％，粒度小于0.074mm含量达到85％以上；对混合料进行高压辊磨预处理；在圆盘造球机上造球，生球水分12～12.5％，生球粒径控制在12-16mm；生球在链篦机-回转窑或者带式焙烧机中进行干燥预热焙烧得到成品氧化球团，预热温度1000-1100℃、预热时间12-15min、焙烧温度1220-1280℃、焙烧时间12-15min。
所述的高压辊磨的压力为0.57～0.77N/mm2。
所述的在圆盘造球机上造球的造球时间为10～14min。
采用上述技术方案的低品位红土镍矿氧化球团制备工艺，根据低品位红土镍矿(Ni＜2％)含有粘土矿物，难以直接用于造球的特点，首先对红土镍矿进行干燥、破碎至一定粒度；然后与其他原料按一定比例混合；对混合料进行高压辊磨预处理，减小混合料的粒度，提高比表面积，强化造球。对于红土镍矿氧化球团焙烧成品球强度低的问题，在工艺中添加一定比例的铁精矿、铬铁矿及含钙添加剂，促进球团内部液相粘结、氧化铁互连晶的形成，提高焙烧球的抗压强度，解决了红土镍矿用于球团生产时出现成品球抗压强度低、焙烧温度区间窄的难点，为高炉冶炼制备含镍铁水提供优质含镍炉料。
本发明的优点和积极效果：
针对高结晶水含量的低品位红土镍矿，在相同原料条件下，经过预处理和添加含钙添加剂，可制备出焙烧球团抗压强度达到2326N/个以上的红土镍矿球团，与红土镍矿烧结矿相比，具有更高的强度，更符合中小型高炉的冶炼要求。
附图说明
图1是红土镍矿氧化球团制备工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
对比例1：
将低品位红土镍矿进行干燥至水分为11％，并用对辊破碎机进行破碎至-3mm；红土镍矿50％、铁精矿35％、铬铁矿15％(本实施例中无含钙添加剂)的原料配比条件下，在混合料水分为10％、经压力为0.57N/mm2高压辊磨预处理后，在造球水分12％、造球时间10min，生球落下强度＞20次/0.5m。在球团预热温度1000℃、预热时间12min、焙烧温度1250℃、焙烧时间12min的条件下，制备出成品球团矿，其抗压强度为1080N/个。
实施例1：
参见图1，将低品位红土镍矿进行干燥至水分为12％，并用对辊破碎机进行破碎至-3mm；红土镍矿45％、铁精矿34.3％、铬铁矿15％、含钙添加剂5.7％的原料配比条件下，在混合料水分为10％、经压力为0.67N/mm2高压辊磨预处理后，在圆盘造球机上造球，造球水分12.2％、造球时间12min，生球粒径控制在12mm；生球落下强度为13.3次/0.5m，添加剂配方：石灰石∶石英砂∶硼砂＝58％∶27％∶15％，粒度小于0.074mm含量达到85％以上；在球团预热温度1100、预热时间13min、焙烧温度1220、焙烧时间13min的条件下，制备出成品球团矿，其抗压强度为1915N/个。
实施例2：
参见图1，将低品位红土镍矿进行干燥至水分为13％，并用对辊破碎机进行破碎至-3mm；红土镍矿45％、铁精矿32.3％、铬铁矿15％、含钙添加剂7.7％的原料配比条件下，在混合料水分为10％、经压力为0.77N/mm2高压辊磨预处理后，在圆盘造球机上造球，造球水分12.5％、造球时间14min，生球粒径控制在14mm；生球落下强度为＞20次/0.5m，所述的添加剂配方：石灰石∶石英砂∶硼砂＝62％∶23％∶15％，粒度小于0.074mm含量达到85％以上；在球团预热温度1000、预热时间15min、焙烧温度1280、焙烧时间15min的条件下，制备出成品球团矿，其抗压强度为2326N/个。
实施例3：
参见图1，将低品位红土镍矿进行干燥至水分为11％，并用对辊破碎机进行破碎至-3mm；红土镍矿45％、铁精矿35％、铬铁矿15％、含钙添加剂5.0％的原料配比条件下，在混合料水分为10％、经压力为0.57N/mm2高压辊磨预处理后，在圆盘造球机上造球，造球水分12.3％、造球时间10min，生球粒径控制在15mm；生球落下强度为13.3次/0.5m，添加剂配方：石灰石∶石英砂∶硼砂＝60％∶27％∶13％，粒度小于0.074mm含量达到85％以上；在球团预热温度1050、预热时间12min、焙烧温度1240、焙烧时间12min的条件下，制备出成品球团矿，其抗压强度为1900N/个。
实施例4：
参见图1，将低品位红土镍矿进行干燥至水分为13％，并用对辊破碎机进行破碎至-3mm；红土镍矿50％、铁精矿30％、铬铁矿15％、含钙添加剂5.0％的原料配比条件下，在混合料水分为10％、经压力为0.77N/mm2高压辊磨预处理后，在圆盘造球机上造球，造球水分12％、造球时间13min，生球粒径控制在16mm；生球落下强度为＞20次/0.5m，所述的添加剂配方：石灰石∶石英砂∶硼砂＝58％∶25％∶17％，粒度小于0.074mm含量达到85％以上；在球团预热温度1080、预热时间15min、焙烧温度1250、焙烧时间15min的条件下，制备出成品球团矿，其抗压强度为2300N/个。
本发明所述的百分含量均指质量百分含量。
Claims (3)
1.一种低品位红土镍矿氧化球团制备工艺，其特征是：将低品位红土镍矿进行干燥至水分为11～13%，并用对辊破碎机进行破碎至-3mm；将红土镍矿、铁精矿、铬铁矿及含钙添加剂按45～50%∶30～35%∶15%∶5.0～7.7%质量配比进行混合、混匀，所述的添加剂配方：石灰石∶石英砂∶硼砂=58～62%∶23～27%∶13～17%，粒度小于0.074mm 含量达到85%以上；对混合料进行高压辊磨预处理；造球，生球水分12～12.5%，生球粒径控制在12-16mm；生球在链篦机-回转窑或者带式焙烧机中进行干燥预热焙烧得到成品氧化球团，预热温度1000-1100℃、预热时间12-15min、焙烧温度1220-1280℃、焙烧时间12-15min。
2.根据权利要求1所述的低品位红土镍矿氧化球团制备工艺，其特征是：所述的高压辊磨的压力为0.57～0.77N/mm2。
3.根据权利要求1或2所述的低品位红土镍矿氧化球团制备工艺，其特征是：在圆盘造球机上造球的造球时间为10～14min。
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