CN108842019A - 一种利用煤基竖炉生产高品位镍铁粉的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于工业生产金属粉末技术领域,公开了一种利用煤基竖炉生产高品位镍铁粉的方法,以解决现有技术中生产镍铁过程中存在的问题,该方法包括配料、混料制球、湿球团的干燥、竖炉还原、密闭冷却、破碎磨细、磁选分离等步骤,本发明的利用煤基竖炉生产高品位镍铁粉的方法通过配料、混料制球、湿球团的干燥、竖炉还原、高温球团冷却、破碎磨细、磁选分离等步骤,实现了镍铁粉的生产,本发明原燃料适应性广、规模化生产、作业率高、工艺流程短、吨镍铁能耗成本低、工艺条件容易控制、适合在电力匮乏的红土矿产地建厂、镍铁粉含镍量大于10%。
Description
技术领域
本发明涉及工业生产金属粉末技术领域,具体涉及一种利用煤基竖炉生产高品位镍铁粉的方法。
背景技术
随着二十一世纪全球不锈钢和特殊钢的广泛应用,造成冶炼不锈钢和特殊钢的最主要元素-镍金属供应量不断上涨。目前,世界上镍产品的供应已经由逐渐枯竭的硫化矿转向为占镍资源72%左右的红土矿,用高炉、回转窑或电炉还原熔炼处理红土矿得到的镍铁,经过精炼后可以作为高价格电解镍的替代品用于生产不锈钢,但也存在流程长、能耗高、回转窑易结圈、处理效率低、不适合电力匮乏地区建厂的问题。
目前我国一些企业生产的镍铁的含镍量多在4%~8%,只能用作冶炼不锈钢的配料,在冶炼不锈钢时,尚需加入一定量的精炼纯镍。只有提高技术使镍生铁中的含镍量达到10%~15%,才能在冶炼不锈钢时完全替代纯镍。现有技术无法解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中生产镍铁过程中存在的问题,提供了一种能耗成本低、工艺条件容易控制的利用煤基竖炉生产高品位镍铁粉的方法。
为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案:一种利用煤基竖炉生产高品位镍铁粉的方法,包括以下步骤:
1)配料:选取红土矿为原料进行破碎,并选取还原剂及熔剂及粘结剂,之后将破碎后的红土矿与还原剂、熔剂、粘结剂按质量百分比为100∶3~5∶5~8∶2~3的比例混合;
2)混料制球:将混合后的红土矿、还原剂、熔剂、粘结剂同时加入混料机中并加入水混合,且加入的水与红土矿的质量比为3~20:100,混匀之后利用造球机将混合后的物料制成湿球团;
3) 湿球团的干燥:将制成的湿球团经干燥机脱水,之后得到干球团;
4)竖炉还原:将干燥后的干球团直接热装加入竖炉,在竖炉内进行还原,还原温度控制在1150-1200℃,还原时间5~6h,得到金属化球团;
5) 密闭冷却:将金属化球团移出竖炉,之后再在竖炉外密闭冷却器中冷却到60℃以下;
6)破碎磨细:将冷却后的金属化球团加入破碎机破碎,之后利用球磨机磨细;
7)磁选分离:选用1000~2500GS的磁场强度进行磁选磨细后的物料,之后得到产品镍铁粉和副产品尾渣。
进一步地,且红土矿中的镍品位为0.6%~2.5%,铁品位为8.5%~48.5%。
进一步地,步骤6)中磨细后的粉末物料中小于200目的颗粒大于60%以上。
进一步地,步骤7)中得到产品镍铁粉中的镍品位大于10%。
进一步地,红土矿和所述还原剂的粒度均小于1mm。
进一步地,还原剂为煤粉,且煤粉中的固定碳>60%,灰分<15%,煤粉粒度<1mm。
进一步地,熔剂为石灰石,且石灰石中的CaO>50%,石灰石的粒度<1mm。
进一步地,粘结剂为水泥、水玻璃、膨润土、石灰或有机粘结剂。
本发明的利用煤基竖炉生产高品位镍铁粉的方法通过配料、混料制球、湿球团的干燥、竖炉还原、高温球团冷却、破碎磨细、磁选分离等步骤,实现了镍铁粉的生产,本发明原燃料适应性广、规模化生产、作业率高、工艺流程短、吨镍铁能耗成本低、工艺条件容易控制、适合在电力匮乏的红土矿产地建厂、且生产的镍铁粉中含镍量大于10%。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1所示,一种利用煤基竖炉生产高品位镍铁粉的方法,包括以下步骤:
1)配料:选取红土矿为原料进行破碎,且红土矿中的镍品位为0.6%,铁品位为2.5%,并选取还原剂及熔剂及粘结剂,之后将破碎后的红土矿与还原剂、熔剂、粘结剂按质量百分比为100∶3∶5∶2的比例混合。
2)混料制球:将混合后的红土矿、还原剂、熔剂、粘结剂同时加入混料机中并加入水混合,且加入的水与红土矿的质量比为3:100,混匀之后利用造球机将混合后的物料制成湿球团。红土矿和所述还原剂的粒度均小于1mm。还原剂为煤粉,且煤粉中的固定碳为60.17%,灰分为8.46%,煤粉粒度<1mm。熔剂为石灰石,且石灰石中的CaO 为51.65%,石灰石的粒度<1mm。粘结剂为水泥或水玻璃。
3) 湿球团的干燥:将制成的湿球团经干燥机烘干脱水,之后得到干球团。
4)竖炉还原:将干燥后的干球团直接热装加入竖炉,在竖炉内进行还原,还原温度控制在1150℃,还原时间5h,得到金属化球团。
5) 密闭冷却:将金属化球团移出竖炉,之后再在炉外密闭冷却器中冷却到60℃以下。
6)破碎磨细:将冷却后的金属化球团加入颚式破碎机破碎,之后利用球磨机磨细,磨细后的粉末物料中小于200目的颗粒占61%。
7)磁选分离:选用1000GS的磁场强度进行磁选磨细后的物料,之后得到产品镍铁粉和副产品尾渣,得到产品镍铁粉中的镍品位为10.23%,镍回收率87.5%,得到产品镍铁粉可压块。
实施例2
如图1所示,一种利用煤基竖炉生产高品位镍铁粉的方法,包括以下步骤:
1)配料:选取红土矿为原料进行破碎,且红土矿中的镍品位为1.83%,铁品位为16.71%,并选取还原剂及熔剂及粘结剂,之后将破碎后的红土矿与还原剂、熔剂、粘结剂按质量百分比为100∶4∶6∶2.5的比例混合。
2)混料制球:将混合后的红土矿、还原剂、熔剂、粘结剂同时加入混料机中并加入水混合,且加入的水与红土矿的质量比为10:100,混匀之后利用造球机将混合后的物料制成湿球团。红土矿和所述还原剂的粒度均小于1mm。还原剂为煤粉,且煤粉中的固定碳为60.17%,灰分为8.46%,煤粉粒度<1mm。熔剂为石灰石,且石灰石中的CaO 为51.65%,石灰石的粒度<1mm。粘结剂为有机粘结剂。
3) 湿球团的干燥:将制成的湿球团经干燥机烘干脱水,之后得到干球团。
4)竖炉还原:将干燥后的干球团直接热装加入竖炉,在竖炉内进行还原,还原温度控制在1180℃,还原时间5.5h,得到金属化球团。
5) 密闭冷却:将金属化球团移出竖炉,之后再在炉外密闭冷却器中冷却到60℃以下。
6)破碎磨细:将冷却后的金属化球团加入颚式破碎机破碎,之后利用球磨机磨细,磨细后的粉末物料中小于200目的颗粒占62%。
7)磁选分离:选用2000GS的磁场强度进行磁选磨细后的物料,之后得到产品镍铁粉和副产品尾渣,得到产品镍铁粉中的镍品位为15.65%,镍回收率90.7%,得到产品镍铁粉可压块。
实施例3
如图1所示,一种利用煤基竖炉生产高品位镍铁粉的方法,包括以下步骤:
1)配料:选取红土矿为原料进行破碎,且红土矿中的镍品位为2.5%,铁品位为48.5%,并选取还原剂及熔剂及粘结剂,之后将破碎后的红土矿与还原剂、熔剂、粘结剂按质量百分比为100∶5∶8∶3的比例混合。
2)混料制球:将混合后的红土矿、还原剂、熔剂、粘结剂同时加入混料机中并加入水混合,且加入的水与红土矿的质量比为22:100,混匀之后利用造球机将混合后的物料制成湿球团。红土矿和所述还原剂的粒度均小于1mm。还原剂为煤粉,且煤粉中的固定碳为60.17%,灰分为8.46%,煤粉粒度<1mm。熔剂为石灰石,且石灰石中的CaO 为51.65%,石灰石的粒度<1mm。粘结剂为膨润土、石灰。
3) 湿球团的干燥:将制成的湿球团经干燥机烘干脱水,之后得到干球团。
4)竖炉还原:将干燥后的干球团直接热装加入竖炉,在竖炉内进行还原,还原温度控制在1200℃,还原时间6h,得到金属化球团。
5) 密闭冷却:将金属化球团移出竖炉,之后再在炉外密闭冷却器中冷却到60℃以下。
6)破碎磨细:将冷却后的金属化球团加入颚式破碎机破碎,之后利用球磨机磨细,磨细后的粉末物料中小于200目的颗粒占61.5%。
7)磁选分离:选用2000GS的磁场强度进行磁选磨细后的物料,之后得到产品镍铁粉和副产品尾渣,得到产品镍铁粉中的镍品位为11.99%,镍回收率93.2%,得到产品镍铁粉可压块。
Claims (8)
1.一种利用煤基竖炉生产高品位镍铁粉的方法,其特征是,包括以下步骤:
1)配料:选取红土矿为原料进行破碎,并选取还原剂、熔剂及粘结剂,之后将破碎后的红土矿与还原剂、熔剂、粘结剂按质量百分比为100∶3~5∶5~8∶2~3的比例混合;
2)混料制球:将混合后的红土矿、还原剂、熔剂、粘结剂同时加入混料机中并加入水混合,且加入的水与红土矿的质量比为3~20:100,混匀之后利用造球机将混合后的物料制成湿球团;
3) 湿球团的干燥:将制成的湿球团经干燥机脱水,之后得到干球团;
4)竖炉还原:将干燥后的干球团直接热装加入竖炉,在竖炉内进行还原,还原温度控制在1150-1200℃,还原时间5~6h,得到金属化球团;
5) 密闭冷却:将金属化球团移出竖炉,之后再在竖炉外密闭冷却器中冷却到60℃以下;
6)破碎磨细:将冷却后的金属化球团加入破碎机破碎,之后利用球磨机磨细;
7)磁选分离:选用1000~2500GS的磁场强度进行磁选磨细后的物料,之后得到产品镍铁粉和副产品尾渣。
2.根据权利要求1所述的一种利用煤基竖炉生产高品位镍铁粉的方法,其特征是:所述红土矿中的镍品位为0.6%~2.5%,铁品位为8.5%~48.5%。
3.根据权利要求1所述的一种利用煤基竖炉生产高品位镍铁粉的方法,其特征是:所述步骤6)中磨细后的粉末物料中小于200目的颗粒大于60%以上。
4.根据权利要求1所述的一种利用煤基竖炉生产高品位镍铁粉的方法,其特征是:所述步骤7)中得到产品镍铁粉中的镍品位大于10%。
5.根据权利要求1所述的一种利用煤基竖炉生产高品位镍铁粉的方法,其特征是:所述红土矿和所述还原剂的粒度均小于1mm。
6.根据权利要求1所述的一种利用煤基竖炉生产高品位镍铁粉的方法,其特征是:所述还原剂为煤粉,且煤粉中的固定碳>60%,灰分<15%,煤粉粒度<1mm。
7.根据权利要求1所述的一种利用煤基竖炉生产高品位镍铁粉的方法,其特征是:所述熔剂为石灰石,且石灰石中的CaO>50%,石灰石的粒度<1mm。
8.根据权利要求1所述的一种利用煤基竖炉生产高品位镍铁粉的方法,其特征是:所述粘结剂为水泥、水玻璃、膨润土、石灰或有机粘结剂。
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