CN1847420A - 利用镍铬矿和镍铬工业废弃物生产镍铬烧结矿的方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用镍铬矿和镍铬工业废弃物生产出用于高炉冶炼镍铬铁合金的镍铬烧结矿的方法，它是将镍铬工业废弃物、粒度小于10mm的镍铬矿，熔剂，焦粉送往一次混合机进行加水混合，再送入二次混合机造球；将二次混合机所造的球铺在烧结台车上进行烧结，将烧结产物进行筛分，筛分后得到镍铬烧结矿和烧结返料。使用本发明的方法生产的镍铬烧结矿，其成分稳定，冶金性能可以满足高炉冶炼镍铬铁合金的要求。这种镍铬烧结矿可以和其他镍铬炉料一起组成更为合理炉料结构用于高炉冶炼镍铬铁合金。
Description
技术领域
本发明属于高炉冶炼镍铬铁合金的原料技术领域，具体的涉及到用镍铬矿和镍铬工业废弃物生产镍铬烧结矿的方法。
背景技术
迄今为止，不锈钢冶炼过程产生的粒度极细的除尘灰和湿法浸取镍后废弃尾渣等镍铬工业废弃物，因无法利用大量废弃导致环境的严重污染。而宝贵的镍铬资源也被废弃而得不到利用。镍铬矿和镍铬工业废弃物有的都是粒度小于10mm的粉末，有的(如不锈钢烟尘、提镍、提铬尾渣)粒度甚至在200目以下。它们不能直接进入高炉冶炼而变为废弃物，这对于不可再生能源来说是一种很大的浪费。
发明内容
本发明目的是提供一种利用镍铬矿和镍铬工业废弃物生产出用于高炉冶炼镍铬铁合金的镍铬烧结矿的方法。
本发明可以通过如下技术方案得以实施，一种利用镍铬矿和镍铬工业废弃物生产镍铬烧结矿的方法，它包括如下步骤：
(1)将镍铬工业废弃物、粒度小于10mm的镍铬矿，熔剂，焦粉送往一次混合机进行加水混合，再送入二次混合机造球；
(2)将二次混合机所造的球铺在烧结台车上进行烧结，将烧结产物进行筛分，筛分后得到镍铬烧结矿和烧结返料。
将所述的烧结返料返与所述的镍铬工业废弃物、粒度小于10mm的镍铬矿，熔剂，焦粉一同送入一次混合机作为下一次混合的原料。
所述的熔剂是石灰石、白云石、莹石中的至少一种或两种以上的混合物。
所述的镍铬工业废弃物是不锈钢轧钢皮、提镍尾渣、不锈钢炼钢除尘灰中的至少一种或两种以上的混合物。
所述的不锈钢轧钢皮的成分重量含量为：铁：54％；氧化铁：2.57％；硫：0.064％；磷：0.028％；锰：3.08％；二氧化硅：4.43％；氧化钙：1.70％；氧化镁：0.76％；镍：0.82％；铬：7.74％；氧化铝：0.8％；水：3～5％；
所述的提镍尾渣的成分重量含量为：铁：46～50％；硫：0.02％；磷：0.07％；锰：0.8％；二氧化硅：8～10％；氧化钙：0.1％；氧化镁：5～6％；镍：0.29～0.35％；铬：2.5～3.2％；氧化铝：6～7％；水：20％；
所述的不锈钢炼钢除尘灰的成分重量含量为：铁：34.05％；氧化铁：9.82％；硫0.095％；磷：0.023％；锰：0.34％；二氧化硅：5.05％；氧化钙：11.50％；氧化镁：3.24％；镍：1.74％；铬：13.58％；氧化铝：2.39％；水：20％。
所述的镍铬工业废弃物为两种或两种以上时，要首先对所述的镍铬工业废弃物进行预混合，然后再同粒度小于10mm的镍铬矿，熔剂，焦粉混合。
所述的镍铬矿的成分重量含量为：镍0.5-1.5％，铬1-5％。
所述的焦粉中磷的重量含量要小于0.020％。
本发明与现有技术相比有如下优点：使用本发明的方法生产的镍铬烧结矿，其成份稳定，冶金性能可以满足高炉冶炼镍铬铁合金的要求。它既解决了低品位镍铬矿和镍铬工业废弃物的合理利用问题，同时为高炉冶炼提高了熟料。与球团矿合理的搭配，可以取消在高炉内加入石灰石，从而大幅度的降低焦比和提高产量，降低冶炼镍铬铁合金的成本。
具体实施方式
实施例1：
镍铬矿：镍铁矿开采过程，表层1～3米，由于含Ni低，含Fe较高、不能满足提镍工艺的要求因而当作尾矿废弃。这些弃矿可以用作冶炼镍铬铁合金(不锈钢母液)的原料。所述的镍铬矿的成分重量含量为：铁：50.4％；氧化亚铁：1.03％；镍：0.96％；铬：2.21％；硫：0.022％；磷：0.027％；锰：0.14％；二氧化硅：6.48％；氧化钙：2.46％；氧化镁：1.33％；氧化铝：3.68％。
不锈钢轧钢皮：不锈钢轧制过程中的铁鳞(轧钢皮)。含有可回收的宝贵Ni、Cr资源，含铁量亦较高，其他有害杂质均较低，是十分理想的配加原料。
所述的不锈钢轧钢皮的成分重量含量为：铁：54％；氧化铁：2.57％；硫：0.064％；磷：0.028％；锰：3.08％；二氧化硅：4.43％；氧化钙：1.70％；氧化镁：0.76％；镍：0.82％；铬：7.74％；氧化铝：0.8％；水：3～5％。
提镍尾渣：镍工厂氨浸法提镍后的废弃尾渣也含有可回收的Ni、Cr资源，可在配料中加入，既可达到降低成本的目的也可减轻环境污染。
所述的提镍尾渣的成分重量含量为：铁：46～50％；硫：0.02％；磷：0.07％；锰：0.8％；二氧化硅：8～10％；氧化钙：0.1％；氧化镁：5～6％；镍：0.29～0.35％；铬：2.5～3.2％；氧化铝：6～7％；水：20％。
不锈钢炼制过程中的烟尘灰：不锈钢炼制过程所产生的烟尘灰含有较丰富的镍和铬元素，而在传统的工艺流程中又很难得到利用。本发明则充分利用了高炉还原的特点，将不锈钢炼钢烟尘作为配加原料，消化了废弃物，降低了生产成本，还有利于调节产品的镍铬成份。
所述的不锈钢炼钢除尘灰的成分重量含量为：铁：34.05％；氧化铁：9.82％；硫0.095％；磷：0.023％；锰：0.34％；二氧化硅：5.05％；氧化钙：11.50％；氧化镁：3.24％；镍：1.74％；铬：13.58％；氧化铝：2.39％；水：20％。
焦粉：焦粉是重要的烧结燃料，除满足一般炼铁要求的物理和化学性能条件以外，冶炼镍铬铁合金(不锈钢母液)特别关注焦粉中的磷含量，尽量选择低磷的焦粉。焦炭的典型各组分重量含量如图1所示。
表1.焦粉典型各组分重量含量(％)
| 工业份析 | 灰份 | 挥发份 | 固定碳 | 内水份 | S | FeO |
| 19.96 | 2.54 | 77.04 | 0.460 | 0.689 | 5.34 | |
| 灰份 | SiO2 | CaO | MgO | Al2O3 | P | |
| 8.45 | 2.49 | 0.580 | 3.09 | 0.014 |
熔剂：本发明所用的熔剂主要有白云石粉、石灰石粉。各组分重量含量表2所示。
表2.熔剂(粉)典型各组分重量含量(％)
| FeO | S | P | SiO2 | CaO | CaF2 | MgO | Al2O3 | 烧损 | |
| 白云石 | 1.07 | 0.033 | 0.004 | 1.93 | 30.99 | 17.49 | 1.96 | 45.15 | |
| 石灰石 | 0.53 | 0.020 | 0.001 | 1.30 | 52.65 | 0.24 | 0.84 | 42.35 |
由于参加配料的料种过多，同时各种工业废弃物的数量，成份都不会十分稳定，为了准确的配料，以保持烧结矿成份的稳定，各种原料必须经过中和混匀后先将用量较少的几种原料不锈钢轧钢皮、提镍尾渣、不锈钢炼炼钢除尘灰首先进入预配料系统得到一种成份稳定的混合料，再进入烧结配料仓，这样就简化了配料品种，提高了称量精度，减少了烧结料的成份波动。
将预配混合料和镍铬矿粉，石灰石粉(或石灰粉)、白云石粉、焦粉按一定配比(根据高炉冶炼不同牌号镍铬铁合金对Ni、Cr及对烧结二元碱度的要求以及对氧化镁、氧化铁等项要求)称量配料，进入一次混合机混合加水，再进入二次混合机造球，再铺在烧结台车上按一定的料层厚度经950℃～1100℃点火，进行抽风烧结，将烧结产物进行筛分即可得到含镍铬烧结矿和烧结返料。
与普通铁烧结矿相比，由于烧结料中含有氧化铬和较高的氧化铝和氧化镁，尤其是镍铬矿粉含结晶水较高，含镍铬的烧结矿，通常配碳量较高，应达到60～70kg/t烧结矿(焦粉)烧结矿中的氧化亚铁应保持在10～12％以保持较高的机械强度。
由于是富矿粉烧结，混合料的透气性较好，垂直烧结速度较高，有利于加厚料层，料层厚度可达到500～600mm。为了改善烧结矿表层的质量，应采用烧结余热利用，加热点火煤气和助燃空气，并采用新型设有予热和保温段的点火器。
将所述的烧结返料返与所述的镍铬工业废弃物、粒度小于10mm的镍铬矿粉，熔剂，焦粉一同送入一次混合机作为下一次混合的原料。
Claims (8)
1、一种利用镍铬矿和镍铬工业废弃物生产镍铬烧结矿的方法，其特征在于：它包括如下步骤：
(1)将镍铬工业废弃物、粒度小于10mm的镍铬矿、熔剂、焦粉送往一次混合机进行加水混合，再送入二次混合机造球；
(2)将二次混合机所造的球铺在烧结台车上进行烧结，将烧结产物进行筛分，筛分后得到镍铬烧结矿和烧结返料。
2、根据权利要求1所述的利用镍铬矿和镍铬工业废弃物生产镍铬烧结矿的方法，其特征在于：
将所述的烧结返料与所述的镍铬工业废弃物、粒度小于10mm的镍铬矿、熔剂、焦粉一同送入一次混合机作为下一次混合的原料。
3、根据权利要求1所述的利用镍铬矿和镍铬工业废弃物生产镍铬烧结矿的方法，其特征在于：
所述的熔剂是石灰石、白云石、莹石中的至少一种或两种以上的混合物。
4、根据权利要求1所述的利用镍铬矿和镍铬工业废弃物生产镍铬烧结矿的方法，其特征在于：
所述的镍铬工业废弃物是不锈钢轧钢皮、提镍尾渣、不锈钢炼钢除尘灰中的至少一种或两种以上的混合物。
5、根据权利要求4所述的利用镍铬矿和镍铬工业废弃物生产镍铬烧结矿的方法，其特征在于：
所述的不锈钢轧钢皮的成分重量含量为：铁：54％；氧化铁：2.57％；硫：0.064％；磷：0.028％；锰：3.08％；二氧化硅：4.43％；氧化钙：1.70％；氧化镁：0.76％；镍：0.82％；铬：7.74％；氧化铝：0.8％；水：3～5％；
所述的提镍尾渣的成分重量含量为：铁：46～50％；硫：0.02％；磷：0.07％；锰：0.8％；二氧化硅：8～10％；氧化钙：0.1％；氧化镁：5～6％；镍：0.29～0.35％；铬：2.5～3.2％；氧化铝：6～7％；水：20％；
所述的不锈钢炼钢除尘灰的成分重量含量为：铁：34.05％；氧化铁：9.82％；硫0.095％；磷：0.023％；锰：0.34％；二氧化硅：5.05％；氧化钙：11.50％；氧化镁：3.24％；镍：1.74％；铬：13.58％；氧化铝：2.39％；水：20％。
6、根据权利要求4所述的利用镍铬矿和镍铬工业废弃物生产镍铬烧结矿的方法，其特征在于：所述的镍铬工业废弃物为两种或两种以上时，要首先对所述的镍铬工业废弃物进行预混合，然后再同粒度小于10mm的镍铬矿、熔剂、焦粉混合。
7、根据权利要求1所述的利用镍铬矿和镍铬工业废弃物生产镍铬烧结矿的方法，其特征在于：所述的镍铬矿的成分重量含量为：镍0.5-1.5％，铬1-5％。
8、根据权利要求1所述的利用镍铬矿和镍铬工业废弃物生产镍铬烧结矿的方法，其特征在于；所述的焦粉中磷的重量含量要小于0.020％。
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