CN103667675A - 红土镍矿处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了红土镍矿处理方法，该方法包括：将红土镍矿、还原剂、添加剂制成球团，以便得到红土镍矿球团；将红土镍矿球团在转底炉中进行还原焙烧，以便得到还原产物；将还原产物进行水淬；将经过水淬的还原产物进行破碎；利用跳汰机对经过破碎的还原产物进行分选，以便得到镍铁粒和尾渣；以及将所得到的尾渣进行湿法球磨和湿式磁选，以便得到镍铁精粉和尾矿。利用该方法可以显著提高镍铁产品的产率和质量。

Description

红土镍矿处理方法

技术领域

本发明涉及冶矿领域。具体而言，本发明涉及红土镍矿处理方法。

背景技术

随着不锈钢和特殊钢的广泛应用，对生产不锈钢原料镍的需求量越来越大。然而传统的冶炼镍铁的工艺方法中均存在以下不足：工艺环境污染严重，能耗高，违背国家环保政策和能源政策的限制；要求矿石原料有较高的镍品位；回转窑还原温度低、易结圈；生产成品镍品位低；产率低。

因此，目前处理红土镍矿的方法，仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种可以显著提高镍铁产品的产率和质量的红土镍矿处理方法。

根据本发明的一方面，本发明提出了一种红土镍矿处理方法，该方法包括：将红土镍矿、还原剂、添加剂制成球团，以便得到红土镍矿球团；将所述红土镍矿球团在转底炉中进行还原焙烧，以便得到还原产物；将所述还原产物进行水淬；将经过水淬的还原产物进行破碎，以便粒度达到12mm以下；利用跳汰机对经过破碎的还原产物进行分选，以便得到镍铁粒和尾渣；将所得到的尾渣进行湿法球磨和湿式磁选，以便得到镍铁精粉和尾矿。

根据本发明上述实施例的处理红土镍矿的方法应用范围较广，可以对品位低至1.0重量%的红土镍矿进行处理，并且在该方法中通过转底炉一步还原法在短时间内将红土镍矿充分还原，缩短了生产流程，降低了生产成本。还原产物通过采取跳汰机进行湿法球磨分选和湿式磁选两步流程处理，使镍铁充分有效地分离，分别得到镍铁粒和镍铁粉两部分产品，综合产品的镍品位在8重量%以上。由此显著提高了镍铁产品的产量和质量。

另外，根据本发明上述实施例的红土镍矿处理方法还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述还原剂为还原煤。由此可以进一步提高处理红土镍矿的效率

根据本发明的一些实施例，所述添加剂为选自生石灰、石灰石、白灰、碳酸钠、碳酸钙、硫酸钠、氟化钙的至少一种。由此可以利用添加剂降低还原温度，减少物料烧结现象，进而进一步有效提高处理红土镍矿的效率。

根据本发明的一些实施例，基于100重量份的红土镍矿，所述还原剂的用量为5～25重量份，所述添加剂的用量为5～20重量份。由此可以进一步有效提高处理红土镍矿的效率。

根据本发明的一些实施例，基于100重量份的红土镍矿，所述还原剂的用量为10重量份，所述添加剂的用量为10重量份。由此可以进一步有效提高处理红土镍矿的效率。

根据本发明的一些实施例，在将所述红土镍矿用于制成球团之前，对所述红土镍矿进行干燥。由此可以进一步有效提高处理红土镍矿的效率。

根据本发明的一些实施例，在将所述球团进行还原焙烧之前，对所述球团进行干燥。由此可以进一步有效提高处理红土镍矿的效率。

根据本发明的具体实施例，利用还原焙烧所产生的烟气对所述红土镍矿或球团进行干燥。由此可以进一步有效提高处理红土镍矿的效率。

根据本发明的一些实施例，所述红土镍矿的镍品位大于1重量%。发明人发现根据本发明实施例的处理红土镍矿的方法特别适用于具有上述含量的红土镍矿，从而可以进一步提高镍铁产品的产率和质量。

根据本发明的一些实施例，所述还原焙烧是在1300～1470摄氏度下进行10～50分钟。与现有技术相比显著减少了焙烧时间，由此节省了大量能源的同时有效进一步提高了对红土镍矿处理的效率。

根据本发明的一些实施例，将经过水淬的还原产物进行破碎，以便粒度达到12mm以下。由此可以进一步提高处理红土镍矿的效率。

根据本发明的一些实施例，所述湿法球磨是在球磨机中进行的。由此可以提高湿法球磨的效率，进而进一步提高处理红土镍矿的效率。

根据本发明的具体实施例，在进行湿法球磨和湿式磁选之前，将所述尾渣进行制浆，以便得到浓度为50～67重量%的矿浆。由此可以利于湿法球磨和湿式磁选步骤的进行，从而进一步提高处理红土镍矿的效率。

根据本发明的具体实施例，所述湿法球磨适于达到0.074mm以下的颗粒占30重量%以上。由此可以进一步提高处理红土镍矿的效率。

根据本发明的一些实施例，所述湿式磁选是在95.50～302.40KA/m的磁场下进行的。由此可以有效地对镍铁精粉进行分选，提高处理红土镍矿的效率，同时进一步提高镍铁产率。

根据本发明的一些实施例，“转底炉还原+跳汰机分选+湿式磨选”并非简单的流程组合，这种流程组合的巧妙之处在于跳汰分选流程先于湿法球磨和湿式磁选流程，这样还原产品进行分级处理后只需将尾渣进行湿法球磨和湿式磁选，这种分别得到两种最终产品的处理方法不仅大大节省了湿法球磨成本，而且可使渣铁有效分离，得到高品质镍铁产品。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例红土镍矿的处理方法流程示意图。

图2是根据本发明另一个实施例红土镍矿的处理方法流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

根据本发明的实施例，本发明提出了一种红土镍矿的处理方法。下面参考图1，对根据本发明实施例的红土镍矿的处理方法进行详细描述。

如图1所示，该红土镍矿的处理方法包括下列步骤：

S100：制备红土镍矿球团

根据本发明的实施例，将红土镍矿、还原剂、添加剂制成球团，以便得到红土镍矿球团。根据本发明实施例的处理红土镍矿的方法应用范围较广，可以对品位低至1.0重量%的红土镍矿进行处理。由此利用本发明实施例的处理红土镍矿的方法降低了对红土镍矿原料的要求，该方法显著扩大了可制取镍铁矿的原料即红土镍矿的范围。根据本发明的一些实施例，可以选用的红土镍矿原料并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，可以选用镍品位大于1重量%的红土镍矿作为原料。发明人发现根据本发明实施例的处理红土镍矿的方法特别适用于具有上述含量的红土镍矿，从而可以进一步提高镍铁产品的产率和质量。

根据本发明的一些实施例，将还原剂和添加剂一同添加到红土镍矿原料中制成球团，在转底炉中进行还原焙烧。根据本发明的具体实施例，可以选用还原煤作为还原剂，添加剂可以选择生石灰、石灰石、白灰、碳酸钠、碳酸钙、硫酸钠、氟化钙的至少一种。在还原焙烧过程中，以氧化物形态存在的铁、镍元素快速还原、析晶长大并迅速聚集形成镍铁粒。其中，加入的添加剂能够有效地加速矿物的还原，由此可以提高处理红土镍矿的效率。

根据本发明的一些实施例，红土镍矿原料、还原剂以及添加剂的配比并不受特别限制。根据本发明的具体实施例，基于100重量份的红土镍矿，还原剂的用量为5～25重量份，添加剂的用量为5～20重量份。由此可以有效提高处理红土镍矿的效率。由此可以在有效利用加入的还原剂和添加剂的同时使得红土镍矿中的铁、镍元素得到充分的还原，由此可以有效提高处理红土镍矿的效率，得到高品位的镍铁产品。

根据本发明的一些实施例，在将红土镍矿原料进行处理之前即用于制成球团之前需要对红土镍矿进行干燥。以便利于称取适量与还原剂和添加剂充分混合制成球团，由此可以有效提高处理红土镍矿的效率。根据本发明的具体实施例，可以利用下一步还原焙烧过程中转底炉产出的高温烟气对红土镍矿原料进行干燥，由此在可以将废烟气回收利用，避免了烟气排放对环境造成的污染，同时节省了能源，提高了处理红土镍矿的效率。根据本发明的一些实施例，对红土镍矿进行干燥后，再经筛分破碎后配入还原剂、添加剂适量混匀，可以采用造球盘或压球机制成红土镍矿球团。由此可以提高制备球团的效率，以便进一步提高处理红土镍矿的效率。

S200：将红土镍矿球团进行还原焙烧，得到还原产物

根据本发明上述实施例的处理红土镍矿的方法中，将红土镍矿球团在转底炉中进行还原焙烧，根据本发明的具体实施例，还原焙烧是在1300～1470摄氏度下进行10～50分钟。由此可以使得红土镍矿球团在高温的转底炉中被快速还原，还原时间短，设备产能大。具体地，在还原焙烧过程中，以氧化物形态存在的铁、镍元素快速还原、析晶长大并迅速聚集形成镍铁粒。

根据本发明的具体实施例，红土镍矿球团需要烘干后再进行还原焙烧。由此可以提高还原的效率，以便进一步提高处理红土镍矿的效率。根据本发明的具体实施例，可以利用还原焙烧时转底炉产出的高温烟气对所述红土镍矿和红土镍矿球团进行干燥。由此可以实现对高温烟气的再利用，避免了烟气排放对环境造成的污染，既节省能源又环保，同时可以促进提高处理红土镍矿的效率。

根据本发明的一些实施例，经在转底炉还原后的还原产物出炉后需进行水淬，由此可防止还原产物中的金属物质被再次氧化。根据本发明的具体实施例，将经过水淬的还原产物进行破碎，以便粒度达到12mm以下，优选破碎力度达到6mm以下，以便进一步对还原产物进行分离。

S300：对还原产物进行分选，得到镍铁粒和镍铁精粉

根据本发明的一些实施例，利用跳汰机对经过破碎的还原产物进行分选，得到镍铁粒和尾渣，其中镍铁粒作为最终产品的一部分，尾渣需要进一步分离其中的镍铁。

根据本发明的具体实施例，对尾渣中的镍铁进行分离包括，将所得到的尾渣进行湿法球磨和湿式磁选得到镍铁精粉。

根据本发明的具体示例，将经跳汰机分选后的尾渣在球磨机内进行湿式磨矿，控制矿浆浓度为50～67重量%，湿法球磨后的矿粉细度达到0.074mm以下的颗粒占30重量%以上。由此可以利于进一步对矿浆中的镍铁精粉进行分离，以便提高处理红土镍矿的效率和产率。

根据本发明的一些实施例，将尾渣法球磨后矿浆进行湿式磁选得到镍铁精粉。根据本发明的具体实施例，湿式磁选条件并不受特别限制，根据本发明的具体示例，湿式磁选是在95.50～302.40KA/m的磁场下进行的。由此可以充分分离矿浆中的镍铁精粉。

根据本发明上述实施例的处理红土镍矿的方法应用范围较广，可以对镍品位低至1.0重量%的红土镍矿进行处理，由此利用本发明实施例的处理红土镍矿的方法降低了对红土镍矿原料的要求，该方法显著扩大了可制取镍铁矿的原料即红土镍矿的范围。本发明处理红土镍矿的方法流程短，省去了传统“回转窑—电炉还原熔炼”流程中的电炉熔炼过程，利用转底炉一还原步得到镍铁粒，大大降低了生产成本，节约了能耗。本发明处理红土镍矿的方法实施过程易于控制，可精确控制转底炉的还原温度和还原时间，可做到在线实时调整生产条件。另外本发明处理红土镍矿的方法中所用的还原剂和添加剂种类简单，来源广泛，价格低廉，节省了生产成本。本发明的方法还可实现铁回收率的可调可控。还原产物通过采取跳汰机分选和湿法球磨、湿式磁选两步流程处理，使镍铁充分有效地分离，分别得到镍铁粒和镍铁粉两部分产品，综合产品的镍品位在8重量%以上。由此显著提高了镍铁产品的产量和质量。

下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

一般方法

下面参考图2描述在后面实施例中处理红土镍矿的一般方法，该方法包括下列步骤：

1、原料预处理：红土镍矿进行烘干，再经筛分破碎后至配入还原煤、添加剂后混合，混匀的物料采用造球盘或压球机制成含碳球团，含碳球团经烘干后再布入转底炉；

2、转底炉高温快速还原：含碳球团布入转底炉后在炉内进行高温快速还原，还原温度为1300～1470℃，还原时间10～50min，还原时间短，设备产能大。转底炉所用燃料的热值可以为热值介于800kcal/Nm³～9000kcal/Nm³的燃料，转底炉产出的高温烟气用作红土镍矿烘干和炉前球团烘干；

3、水淬：转底炉出料产品进行水淬，防止产品再氧化；

4、筛分破碎：经筛分破碎后的还原产品粒度控制在12mm以下；

5、跳汰机选别：筛分破碎后的产品定量均匀的供给跳汰机，通过跳汰机实现渣铁分离；

6、湿式磨选：跳汰机分选后的尾渣在球磨机内进行湿式磨选，控制矿浆浓度为50～67重量%，磨矿粒度在0.074mm以下的颗粒占30重量%以上，磁场强度为95.50～302.40KA/m。

工艺参数：

1、原料重量配比为：红土镍矿100重量份，还原煤5～25重量份，添加剂5～20重量份；2、所加入的添加剂为石灰石、生石灰、白灰、碳酸钠、碳酸钙、硫酸钠、氟化钙等一种或几种，通过配料计算控制物料碱度范围在0.1～0.9之间；

3、混合的物料压制成含碳球团时，采用对辊式压球机或圆盘造球机；

4、还原煤为廉价的非焦煤；

5、红土镍矿烘干后进行筛分破碎时，筛孔直径范围在1～4mm；

6、转底炉出料水淬产品进行筛分破碎时，筛孔直径范围在2～12mm。

实施例1

原料为镍品位1.34重量%，铁品位17.52重量%的红土镍矿，按照红土镍矿100重量份，煤10重量份，石灰石10重量份的重量比例混匀后压球，球团经烘干后布入转底炉在1320℃环境下还原20min。转底炉排出的高温烟气返回炉前系统用作红土镍矿原料烘干及球团烘干，转底炉出料产品水淬后进行筛分破碎，小于4mm产品均匀给入跳汰机得到镍铁粒，跳汰机分选后的尾渣在球磨机内进行湿法球磨，控制磨矿浓度60重量%，磨矿粒度在0.074mm以下的颗粒占38.89重量%，磁场强度为160.66KA/m，湿式磁选后得到镍铁精粉。

将两部分产品（镍铁粒和镍铁精粉）指标加权平均后可知，最终的产品指标为：镍品位为9.10重量%，镍回收率为96.92重量%，铁回收率为48.72重量%。

上述方法中转底炉烟气的利用率达到70%以上。

实施例2

原料为镍品位1.27重量%，铁品位21.85重量%的红土镍矿，按照红土镍矿100重量份，煤15重量份，石灰石10重量份的重量比例混匀后压球，球团经烘干后布入转底炉在1380℃环境下还原15min。转底炉排出的高温烟气返回炉前系统用作红土镍矿原料烘干及球团烘干，转底炉出料产品水淬后进行筛分破碎，小于6mm产品均匀给入跳汰机得到镍铁粒，跳汰机分选后的尾渣在球磨机内进行湿法球磨，控制磨矿浓度50重量%，磨矿粒度在0.074mm以下的颗粒占42.72重量%，磁场强度为192.80KA/m，湿式磁选后得到镍铁精粉。

将两部分产品（镍铁粒和镍铁精粉）指标加权平均后可知，最终的产品指标为：镍品位为8.31重量%，镍回收率为95.43重量%，铁回收率为68.64重量%。

上述方法中转底炉烟气的利用率达到70%以上。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种红土镍矿处理方法，其特征在于，包括：

将红土镍矿、还原剂、添加剂制成球团，以便得到红土镍矿球团；

将所述红土镍矿球团在转底炉中进行还原焙烧，以便得到还原产物；

将所述还原产物进行水淬；

将经过水淬的还原产物进行破碎；

利用跳汰机对经过破碎的还原产物进行分选，以便得到镍铁粒和尾渣；以及

将所得到的尾渣进行湿法球磨和湿式磁选，以便得到镍铁精粉和尾矿。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述还原剂为还原煤；所述添加剂为选自生石灰、石灰石、白灰、碳酸钠、碳酸钙、硫酸钠、氟化钙的至少一种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于100重量份的红土镍矿，所述还原剂的用量为5～25重量份，所述添加剂的用量为5～20重量份。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

在将所述红土镍矿用于制成球团之前，对所述红土镍矿进行干燥；

在将所述球团进行还原焙烧之前，对所述球团进行干燥；

其中，

利用还原焙烧所产生的烟气对所述红土镍矿或球团进行干燥。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述红土镍矿的镍品位大于1重量%。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述还原焙烧是在1300～1470摄氏度下进行10～50分钟。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述经过水淬的还原产物进行破碎后的粒度达到12mm以下。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所述尾渣进行湿法球磨和湿式磁选前，将所述尾渣进行制浆，以便得到浓度为50～67重量%的矿浆。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述湿法球磨适于达到0.074mm以下的颗粒占30重量%以上。

Images