JP6333770B2 - Method for producing ferronickel - Google Patents

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本発明は、フェロニッケルの製造方法に関し、より詳しくは、ダストの発生量を抑えて効率的にフェロニッケルを製造することができるフェロニッケルの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing ferronickel, and more particularly to a method for producing ferronickel that can efficiently produce ferronickel while suppressing the amount of dust generated.

従来、鉄とニッケルの合金であるフェロニッケルの一般的な製造方法としては、ニッケルを含有するサプロライト鉱石等のニッケル酸化鉱石(以下、単に「鉱石」ともいう)を原料として、乾燥工程と、焼成予備還元工程と、熔融還元工程と、精製工程とを有する乾式製錬方法が用いられている。   Conventionally, as a general method for producing ferronickel, which is an alloy of iron and nickel, a nickel oxide ore such as saprolite ore containing nickel (hereinafter also simply referred to as “ore”) is used as a raw material, a drying step, and a firing step. A dry smelting method having a preliminary reduction step, a melt reduction step, and a purification step is used.

具体的に、乾燥工程では、原料の鉱石を、ロータリーキルンを使用して乾燥させ乾燥鉱石を得る。なお、以下では、この乾燥工程で使用するロータリーキルンを「ロータリードライヤー」ともいう。次に、焼成予備還元工程では、ロータリーキルンを使用して、得られた乾燥鉱石を800〜1000℃程度まで加熱し、その乾燥鉱石に含まれる残りの付着水、並びに結晶水を除去(以下、この処理を「焼成」という)するとともに、鉱石に含まれるニッケルや鉄の一部を還元して(以下、この処理を「予備還元」という)、鉄とニッケルとが部分的に還元された鉱石(以下、「焼鉱」という)を得る。   Specifically, in the drying step, the raw ore is dried using a rotary kiln to obtain dry ore. Hereinafter, the rotary kiln used in this drying step is also referred to as “rotary dryer”. Next, in the calcining pre-reduction step, the obtained dry ore is heated to about 800 to 1000 ° C. using a rotary kiln, and the remaining adhering water and crystal water contained in the dry ore are removed (hereinafter referred to as “this”). Ore in which iron and nickel are partially reduced (hereinafter referred to as “preliminary reduction”) by reducing a part of nickel or iron contained in the ore (hereinafter referred to as “preliminary reduction”). Hereinafter referred to as “calcined ore”.

次に、熔融還元工程では、得られた焼鉱に対して電気炉を使用して熔融還元処理を施し、ニッケルと鉄を含有するフェロニッケルと、シリカとマグネシアを主な成分とするフェロニッケルスラグとを得る。そして、精製工程では、熔融還元により得られたフェロニッケルから、スターラー等の脱硫設備を使用して硫黄等の不純物を除去する。   Next, in the smelting reduction process, the obtained sinter is subjected to smelting reduction treatment using an electric furnace, and ferronickel slag containing nickel and iron, and ferronickel slag containing silica and magnesia as main components. And get. In the refining step, impurities such as sulfur are removed from the ferronickel obtained by melt reduction using a desulfurization facility such as a stirrer.

ここで、鉱石中には、結晶水が10%程度含まれるため、上述した焼成予備還元工程における乾燥鉱石に対する焼成が不十分であると、得られた焼鉱を電気炉に装入したときに、その熔体中に結晶水が持ち込まれることとなる。すると、その結晶水が電気炉内の熔体の中で蒸発して、水蒸気爆発を引き起こす可能性がある。   Here, since the ore contains about 10% of crystal water, the firing ore in the firing pre-reduction step described above is insufficiently fired when the obtained ore is charged into an electric furnace. Crystal water will be brought into the melt. Then, the crystal water may evaporate in the melt in the electric furnace and cause a steam explosion.

さて、ロータリードライヤーでの乾燥処理、及び、ロータリーキルンでの焼成予備還元処理において発生し、ロータリードライヤー又はロータリーキルンの排ガスに混じっているダストは、鉱石と同程度のニッケル分を含有する。そのため、ロータリードライヤー又はロータリーキルンに続けて設けられている排ガス処理設備においては、ダストの回収が行われ、回収したダストはロータリーキルン等に繰り返し装入されている。   Now, the dust generated in the drying treatment with the rotary dryer and the firing pre-reduction treatment with the rotary kiln and mixed with the exhaust gas of the rotary dryer or the rotary kiln contains the same nickel content as the ore. Therefore, in the exhaust gas treatment facility provided after the rotary dryer or the rotary kiln, dust is collected, and the collected dust is repeatedly charged in the rotary kiln or the like.

このようなダストは、未焼成の鉱石、及び、排ガス処理設備で回収した後にロータリーキルンに繰り返したダストの再飛散分である。したがって、そのダスト中には、8%程度の結晶水が含まれている。また、ダストは、嵩密度が0.8以下の粉状であり飛散性が高い。そのため、ダストを電気炉へ直接装入することはできず、上述したようにロータリードライヤーに装入するか、若しくはペレタイザー等によって得られる造粒物をロータリーキルンで焼成させた後に電気炉へ装入するという方法が採られている。   Such dust is unburned ore and dust re-scattered in the rotary kiln after being collected in the exhaust gas treatment facility. Therefore, about 8% of crystal water is contained in the dust. Moreover, dust is powdery with a bulk density of 0.8 or less and has high scattering properties. Therefore, the dust cannot be directly charged into the electric furnace, and is charged into the rotary dryer as described above, or the granulated material obtained by a pelletizer or the like is fired in the rotary kiln and then charged into the electric furnace. The method is taken.

原料の鉱石が粘土質であって自己造粒性を有する鉱石であれば、ダストとなって飛散する割合は少ないと考えられるが、近年は自己造粒性を有している鉱石が少ないため、鉱石からの発生ダスト量も多くなっている。また、回収後に繰り返しロータリーキルンに装入するダストも自己造粒性を持たないため、多くがダストとして再飛散することになる。   If the ore of the raw material is clayey and has a self-granulating property, it is thought that the ratio of scattering as dust is small, but in recent years there are few ores that have self-granulating property, The amount of dust generated from ore is also increasing. Moreover, since the dust repeatedly charged into the rotary kiln after collection does not have self-granulating properties, most of the dust is re-scattered as dust.

また、ダストをペレタイザー等の造粒機で造粒してロータリーキルンに繰り返す方法では、その造粒物が高強度を有するものであれば、ロータリーキルンの転動運動に耐えて再飛散は少なくなるものの、ペレットの強度が例えば5kgf/p未満という低強度の造粒物であると、そのペレットからダストが再飛散してしまう。なお、「kgf/p」とは、1個のペレットの強度を示す単位である。   Also, in the method of granulating dust with a granulator such as a pelletizer and repeating it in a rotary kiln, if the granulated product has high strength, although it can withstand the rolling motion of the rotary kiln, re-scattering is reduced, If the strength of the pellet is a low-strength granulated product of, for example, less than 5 kgf / p, dust will re-scatter from the pellet. “Kgf / p” is a unit indicating the strength of one pellet.

近年は、鉱石中のニッケル品位が低下しており、従来以上のフェロニッケル生産量を確保するためには、鉱石処理量を増やす必要がある。しかしながら、ロータリーキルンの処理能力はロータリーキルン容積によって決まるため、容易に処理量を増加させることができない。このような状況下で、ダストをロータリーキルンへ繰り返して処理をするということは、繰り返しているダスト分がロータリーキルンの処理能力を圧迫していることを意味していた。   In recent years, the nickel quality in the ore has been reduced, and it is necessary to increase the amount of ore treatment in order to secure a higher production of ferronickel than in the past. However, since the throughput of the rotary kiln is determined by the rotary kiln volume, the throughput cannot be increased easily. Under such circumstances, repeated processing of dust into the rotary kiln meant that the dust that was being repeated was pressing the processing capacity of the rotary kiln.

すなわち、繰り返しているダストは結晶水を含むため、焼成工程を経なければ電気炉へ装入できないが、通常の原料鉱石と同じ工程のロータリーキルンにダストを繰り返してしまうと、そのロータリーキルンの鉱石処理量が、必要な鉱石処理量を下回ってしまうことがあった。   In other words, since the repeated dust contains crystal water, it cannot be charged into the electric furnace without passing through the firing process, but if dust is repeated in the rotary kiln in the same process as normal raw ore, the ore processing amount of the rotary kiln However, it sometimes fell below the required amount of ore processing.

特許文献1では、低品位の酸化ニッケル含有原料を用いた場合でも、ニッケル含有量の高いフェロニッケルを安定して高効率でかつ安価に製造できるフェロニッケルの製造方法について開示されている。具体的には、酸化ニッケル及び酸化鉄を含有する原料と炭素質還元剤とからなる混合物を造粒機で塊成化した塊成物(以下、「ブリケット」ともいう)を移動炉床炉内で加熱還元するに際し、塊成物の炉内滞留時間を調整することによってニッケルの金属化率が40%以上、好ましくは85%以上で、かつ鉄の金属化率がニッケルの金属化率より15%以上低い還元塊成物し、ニッケルが鉄より優先的に還元されたこの還元塊成物を溶解炉で溶解することによって、ニッケル含有量の高いフェロニッケルを得る方法が開示されている。   Patent Document 1 discloses a method for producing ferronickel that can stably produce ferronickel having a high nickel content at high efficiency and low cost even when a low-grade nickel oxide-containing raw material is used. Specifically, an agglomerate (hereinafter also referred to as “briquette”) obtained by agglomerating a mixture of a raw material containing nickel oxide and iron oxide and a carbonaceous reducing agent with a granulator is placed in a moving hearth furnace. In the heat reduction, the metallization rate of nickel is adjusted to 40% or more, preferably 85% or more, and the iron metallization rate is 15% higher than the nickel metallization rate by adjusting the residence time of the agglomerate in the furnace. There is disclosed a method for obtaining a ferronickel having a high nickel content by melting in a melting furnace the reduced agglomerate having a lower content of at least% and preferentially reducing nickel than iron.

しかしながら、特許文献1に記載されているブリケットは、ペレットよりも高強度であることが期待されるものの、濡れ性が低い炭素質還元剤と混合すると、塊成物成型直後の成型性を悪化させ、ベルトコンベヤで搬送するにあたって必要な強度を確保することは困難であった。さらに、フェロニッケル製錬においては、鉱石中のニッケルと鉄との含有比率(Ni/Fe比)、目標とするメタル中のニッケル品位、及びスラグ中の鉄品位から、鉱石乾量基準Tに対する還元剤量が決まっており、原料鉱石に対する還元剤の割合は、鉱石全量中1〜20%程度内で変動させている。したがって、ブリケットの成型性に影響を及ぼす還元剤量は、鉱石組成で変動するため、成型性にも影響を及ぼし、原料鉱石と炭素質還元剤とを混合する工程や得られた混合物を成型する工程における制御を、より困難なものとしていた。   However, the briquette described in Patent Document 1 is expected to have higher strength than pellets, but when mixed with a carbonaceous reducing agent having low wettability, the moldability immediately after molding of the agglomerate is deteriorated. It has been difficult to secure the necessary strength for transporting by a belt conveyor. Furthermore, in ferronickel smelting, the reduction ratio to the ore dryness standard T from the content ratio of nickel and iron in the ore (Ni / Fe ratio), the target nickel quality in the metal, and the iron quality in the slag. The amount of the agent is determined, and the ratio of the reducing agent to the raw material ore is varied within about 1 to 20% of the total amount of ore. Therefore, the amount of reducing agent that affects briquette moldability varies depending on the composition of the ore, so it also affects moldability, and the step of mixing the raw ore and the carbonaceous reducing agent and the resulting mixture are molded. Control in the process was made more difficult.

このように工程における制御が困難なために、電気炉に装入することができる強度のブリケットを圧縮成型機や回転炉床炉から得ることは非常に困難であり、このことから、強度の低いブリケットを使用せざるを得ず、搬送系統及び回転炉床炉からのダスト発生量が増えてしまっていた。そして、ダスト発生量が増えるために、還元用の炭剤を含有するブリケットを使用することは難しかった。   Thus, since it is difficult to control in the process, it is very difficult to obtain a briquette having a strength that can be charged in an electric furnace from a compression molding machine or a rotary hearth furnace. There was no choice but to use briquettes, and the amount of dust generated from the transport system and rotary hearth furnace increased. And since the amount of dust generation increased, it was difficult to use the briquette containing the reducing charcoal.

特開2004−156140号公報JP 2004-156140 A

本発明は、上述したような実情に鑑みて提案されたものであり、フェロニッケル製錬において、ロータリーキルン等からのダスト発生量を抑え、効率よくフェロニッケルを製造することができるフェロニッケルの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of the above situation, and in ferronickel smelting, a method for producing ferronickel that can efficiently produce ferronickel while suppressing the amount of dust generated from a rotary kiln or the like. The purpose is to provide.

本発明者らは、上述した課題を解決するために鋭意検討を重ねた。その結果、乾燥鉱石を篩別して得られた篩下の粉乾燥鉱石と、ロータリーキルン等から発生するダストとを混合してブリケットとし、回転炉床炉で焼成して得られた焼成ブリケットと、乾燥鉱石を焼成して得られた焼鉱とを電気炉で熔融還元してフェロニッケルを製造することにより、ダストの発生量を効果的に抑えることができることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は、以下のものを提供する。   The inventors of the present invention have made extensive studies in order to solve the above-described problems. As a result, the dried powder ore obtained by sieving the dried ore and the dust generated from the rotary kiln, etc. are mixed to form briquettes, calcined briquettes obtained by firing in a rotary hearth furnace, and dried ores The present inventors have found that the amount of dust generated can be effectively suppressed by melting and reducing the sinter obtained by firing sinter with an electric furnace to produce ferronickel. That is, the present invention provides the following.

(1)本発明の第1の発明は、ニッケル酸化鉱石を原料として、ロータリーキルン、回転炉床炉、及び電気炉を使用してフェロニッケルを製造する方法であって、前記ニッケル酸化鉱石を、ロータリーキルンを使用して乾燥させて乾燥鉱石を得る乾燥工程と、前記乾燥鉱石のうちの所定量を、所定の目開きの篩を使用して篩別し、篩上の粒乾燥鉱石と篩下の粉乾燥鉱石とを得る篩別工程と、前記乾燥工程にて得られた乾燥鉱石と、前記篩別工程にて篩別された粒乾燥鉱石と、還元用炭剤とをロータリーキルンに装入して、温度800〜1000℃で焼成するとともに予備還元して焼鉱を得る焼成予備還元工程と、前記篩別工程にて篩別された粉乾燥鉱石と、前記乾燥工程及び前記焼成予備還元工程におけるロータリーキルンから発生したダストとを混合し、混合物からブリケットを成形するブリケット成形工程と、回転炉床炉を使用して、得られたブリケットを温度800〜1100℃で焼成して焼成ブリケットを得るブリケット焼成工程と、前記焼鉱と、前記焼成ブリケットとを、電気炉を使用して熔融還元する熔融還元工程とを有することを特徴とするフェロニッケルの製造方法である。   (1) A first invention of the present invention is a method for producing ferronickel using nickel oxide ore as a raw material using a rotary kiln, a rotary hearth furnace, and an electric furnace, wherein the nickel oxide ore is converted into a rotary kiln. A drying step to obtain dry ore by using a sieve, and a predetermined amount of the dry ore is sieved using a sieve with a predetermined opening, and the granulated dry ore on the sieve and the powder under the sieve A rotary kiln is charged with a sieving step to obtain a dry ore, the dry ore obtained in the drying step, the granulated dry ore screened in the sieving step, and a reducing charcoal. From a calcining preliminary reduction step of calcining at a temperature of 800 to 1000 ° C. and preliminarily reducing to obtain a calcined ore, powder dried ore screened in the sieving step, and a rotary kiln in the drying step and the calcining preliminary reduction step Dass that occurred A briquette forming step for forming briquettes from the mixture, a briquette firing step for obtaining a fired briquette by firing the obtained briquettes at a temperature of 800 to 1100 ° C using a rotary hearth furnace, It is a manufacturing method of ferronickel characterized by having the melt reduction process of melt-reducing an ore and the said baking briquette using an electric furnace.

(2)本発明の第2の発明は、第1の発明において、前記焼成ブリケットを熔融還元するための還元剤を、15〜40kg固定炭素/ブリケット乾量基準Tの割合の量で、前記焼成予備還元工程における前記ロータリーキルンに投入することを特徴とするフェロニッケルの製造方法である。   (2) According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the reducing agent for melt-reducing the fired briquette is an amount of the ratio of 15 to 40 kg fixed carbon / briquette dry standard T. It is the manufacturing method of the ferronickel characterized by throwing into the said rotary kiln in a preliminary reduction process.

(3)本発明の第3の発明は、第1又は第2の発明において、前記焼成ブリケットを熔融還元するための還元剤を、15〜40kg固定炭素/ブリケット乾量基準Tの割合の量で、前記熔融還元工程における前記電気炉に投入することを特徴とするフェロニッケルの製造方法である。   (3) According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the reducing agent for melt-reducing the fired briquette is an amount of a ratio of 15 to 40 kg fixed carbon / briquette dry standard T. A method for producing ferronickel, which is put into the electric furnace in the melt reduction step.

(4)本発明の第4の発明は、第1乃至第3のいずれかの発明において、前記篩別工程では、目開き5〜15mmの篩を使用して篩別することを特徴とするフェロニッケルの製造方法である。   (4) According to a fourth invention of the present invention, in any one of the first to third inventions, in the sieving step, sieving is performed using a sieve having an opening of 5 to 15 mm. It is a manufacturing method of nickel.

本発明によれば、ロータリーキルン等からのダスト発生量を抑え、効率よくフェロニッケルを製造することができる。   According to the present invention, it is possible to efficiently produce ferronickel while suppressing the amount of dust generated from a rotary kiln or the like.

フェロニッケルの製造方法の流れを示す工程図である。It is process drawing which shows the flow of the manufacturing method of ferronickel.

以下、本発明の具体的な実施形態(以下、「本実施の形態」という)について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。   Hereinafter, a specific embodiment of the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, A various change is possible in the range which does not change the summary of this invention.

≪1.概要≫
本実施の形態に係るフェロニッケルの製造方法は、ニッケル酸化鉱石を原料として、ロータリーキルン、回転炉床炉、及び電気炉を使用してフェロニッケルを製造する方法である。図1に、このフェロニッケルの製造方法の流れを示す工程図を示す。
<< 1. Overview >>
The method for producing ferronickel according to the present embodiment is a method for producing ferronickel using nickel oxide ore as a raw material and using a rotary kiln, a rotary hearth furnace, and an electric furnace. FIG. 1 is a process chart showing the flow of this ferronickel production method.

本実施の形態に係るフェロニッケルの製造方法は、ニッケル酸化鉱石を乾燥させる乾燥工程S1と、得られた乾燥鉱石のうちの所定量を篩別して粒乾燥鉱石と粉乾燥鉱石とを得る篩別工程S2と、乾燥鉱石と篩別された粒乾燥鉱石と還元用炭剤とをロータリーキルンに装入して焼成するとともに予備還元して焼鉱を得る焼成予備還元工程S3と、粉乾燥鉱石とダストとからブリケットを成形するブリケット成形工程S4と、成形したブリケットを回転炉床炉にて焼成して焼成ブリケットを得るブリケット焼成工程S5と、焼鉱と焼成ブリケットとを電気炉にて熔融還元する熔融還元工程S6とを有する。   The method for producing ferronickel according to the present embodiment includes a drying step S1 for drying nickel oxide ore, and a sieving step for obtaining a granular dry ore and a powder dry ore by sieving a predetermined amount of the obtained dry ore. S2, the dried granulated ore sieved from the dried ore, and the reducing charcoal are charged into a rotary kiln and calcined and preliminarily reduced to obtain a calcined ore, and the powdered dried ore and dust Briquette forming step S4 for forming briquettes from, briquette firing step S5 for firing the formed briquettes in a rotary hearth furnace to obtain fired briquettes, and melting reduction for melting and reducing the sinter and fired briquettes in an electric furnace Step S6.

このようなフェロニッケルの製造方法によれば、ロータリーキルン等からのダストの発生量を抑えることができ、効率的にフェロニッケルを製造することができる。以下では、各工程について順に説明する。   According to such a ferronickel production method, the amount of dust generated from a rotary kiln or the like can be suppressed, and ferronickel can be produced efficiently. Below, each process is demonstrated in order.

≪2.フェロニッケルの製造方法の各工程について≫
(1)乾燥工程
乾燥工程S1では、原料であるニッケル酸化鉱石を、ロータリーキルンを使用して乾燥させて乾燥鉱石を得る。なお、以下では、乾燥工程S1における乾燥処理に用いるロータリーキルンを「ロータリードライヤー」という。
≪2. About each process of manufacturing method of ferronickel >>
(1) Drying step In the drying step S1, nickel oxide ore as a raw material is dried using a rotary kiln to obtain dry ore. Hereinafter, the rotary kiln used for the drying process in the drying step S1 is referred to as “rotary dryer”.

ニッケル酸化鉱石としては、一般的に、ラテライト鉱石の数種類をブレンドして調合したものを使用する。乾燥工程S1においては、所定の品位となるようニッケル酸化鉱石を調合した後に、ロータリードライヤーを使用して乾燥し、その原料鉱石に付着する水分を20%程度まで低減させた乾燥鉱石を得る。   Generally, nickel oxide ore is prepared by blending several kinds of laterite ores. In the drying step S1, nickel oxide ore is prepared so as to have a predetermined quality, and then dried using a rotary dryer to obtain a dried ore in which moisture adhering to the raw material ore is reduced to about 20%.

(2)篩別工程
篩別工程S2では、得られた乾燥鉱石のうちの所定量を、所定の目開きの篩を使用して篩別し、篩上の粒乾燥鉱石と篩下の粉乾燥鉱石とを得る。なお、粒乾燥鉱石とは、所定の目開きの篩を用いて篩別を行った際に篩上に残留する、その目開きよりも大きい粒径を有する粒状の乾燥鉱石である。粉乾燥鉱石とは、所定の目開きの篩を用いて篩別を行った際に篩を通過して篩下に移行する、その目開き以下の大きさの粉状の乾燥鉱石である。
(2) Sieving step In the sieving step S2, a predetermined amount of the obtained dried ore is sieved using a sieve with a predetermined opening, and the grain-dried ore on the sieve and the powder drying under the sieve Get with ore. The grain dry ore is a granular dry ore having a particle size larger than the mesh that remains on the sieve when sieving is performed using a sieve having a predetermined mesh. The powder dry ore is a powdery dry ore having a size equal to or smaller than the mesh size that passes through the sieve and moves under the sieve when sieving is performed using a sieve having a predetermined mesh size.

ここで、上述した乾燥工程S1においてニッケル酸化鉱石を乾燥させて得られた乾燥鉱石は、粒径が大きいものであれば飛散しにくいものの、例えば粒径1〜9mm程度の小さい粉鉱石であると飛散しやすくなる。このことから、この篩別工程S2では、得られた乾燥鉱石を、目開きが5〜15mm、好ましくは5〜10mmの振動篩等の篩機を使用して、篩上の粒乾燥鉱石と篩下の粉乾燥鉱石とに篩別する。   Here, the dry ore obtained by drying the nickel oxide ore in the drying step S1 described above is a small powder ore having a particle size of about 1 to 9 mm, although it is difficult to scatter if the particle size is large. It becomes easy to scatter. From this, in this sieving step S2, the obtained dried ore is separated from the granulated dry ore on the sieve using a sieve such as a vibrating sieve having a mesh opening of 5 to 15 mm, preferably 5 to 10 mm. Sift the powdered ore below.

そして、篩別処理を行った乾燥鉱石のうち、飛散しにくい、つまりダストとなりにくい篩上の粒乾燥鉱石のみを次工程の焼成予備還元工程S3に移送して焼成処理を行うようにする。一方で、飛散しやすい篩下の粉乾燥鉱石は、後述するブリケット成形工程S4においてブリケットに成形される。   Then, among the dried ores subjected to the sieving process, only the granular dried ore on the sieve that is difficult to be scattered, that is, dust, is transferred to the subsequent firing pre-reduction step S3 to perform the firing treatment. On the other hand, the dry powder ore under the sieve that easily scatters is formed into a briquette in a briquette forming step S4 described later.

このように本実施の形態においては、所定量の乾燥鉱石に対して篩別処理を行い、ダストとなりにくい粒乾燥鉱石をロータリーキルンに装入して焼成するようにしている。これにより、その焼成処理に際してロータリーキルンから発生するダストの発生を効果的に抑えることができる。   As described above, in the present embodiment, a predetermined amount of dry ore is subjected to a sieving process, and granular dry ore that is difficult to become dust is charged into a rotary kiln and fired. Thereby, generation | occurrence | production of the dust which generate | occur | produces from a rotary kiln at the time of the baking process can be suppressed effectively.

乾燥工程S1にて得られた乾燥鉱石のうち、この篩別工程S2にて篩別を行う乾燥鉱石の所定量は、原料とするニッケル酸化鉱石の処理量等に応じて適宜調整することが好ましいが、例えば、得られた乾燥鉱石のうちの質量で2〜20%の割合の量とする。   Of the dry ore obtained in the drying step S1, the predetermined amount of the dry ore that is subjected to sieving in the sieving step S2 is preferably adjusted as appropriate according to the amount of nickel oxide ore used as a raw material. However, it is set as the quantity of the ratio of 2-20% by the mass in the obtained dry ore, for example.

(3)焼成予備還元工程
焼成予備還元工程S3では、乾燥鉱石と、篩別工程S2にて篩別された粒乾燥鉱石と、還元用炭剤とをロータリーキルンに装入して焼成するとともに予備還元して焼鉱を得る。なお、ここでロータリーキルンに粒乾燥鉱石等と共に装入する乾燥鉱石とは、乾燥工程S1において得られた乾燥鉱石であって、篩別工程S2にて篩別処理を行った所定量の乾燥鉱石以外のものである。
(3) Calcination preliminary reduction process In the calcination preliminary reduction process S3, the dry ore, the granulated dry ore screened in the sieving process S2, and the reducing carbonizer are charged into a rotary kiln and baked and preliminarily reduced. And get the mine. Here, the dry ore charged with the rotary dry kiln together with the granular dry ore is the dry ore obtained in the drying step S1, other than the predetermined amount of dry ore subjected to the sieving process in the sieving step S2. belongs to.

ロータリーキルンから排出される焼鉱に結晶水が含まれていると、後工程である熔融還元工程S6で使用する電気炉において水蒸気爆発を引き起こす可能性がある。そのため、焼成予備還元工程S3では、その水蒸気爆発の可能性を回避するために、例えば、焼成温度を800〜1000℃とし、また滞留時間1〜3時間に維持して焼成を行うようにし、これによりニッケル酸化鉱石に残留する結晶水を除去する。   When crystallized water is contained in the ore discharged from the rotary kiln, there is a possibility of causing a steam explosion in the electric furnace used in the melt reduction step S6 which is a subsequent step. Therefore, in the firing preliminary reduction step S3, in order to avoid the possibility of the steam explosion, for example, the firing temperature is set to 800 to 1000 ° C., and the residence time is maintained for 1 to 3 hours. To remove the water of crystallization remaining in the nickel oxide ore.

上述のように、焼成予備還元工程S3のロータリーキルンに装入される鉱石は、ダストとなりやすい粒径の小さな粉状の乾燥鉱石の一部を除いたものである。このことから、焼成処理に際してロータリーキルンから発生するダスト量を効果的に抑えることができる。   As described above, the ore charged into the rotary kiln in the calcining preliminary reduction step S3 is obtained by removing a part of the powdery dry ore having a small particle diameter that easily becomes dust. For this reason, the amount of dust generated from the rotary kiln during the firing process can be effectively suppressed.

(4)ブリケット成形工程
ブリケット成形工程S4では、篩別工程S2にて篩別された粉乾燥鉱石と、ダストとからブリケットを成形する。ダストは、乾燥工程S1での乾燥処理に用いたロータリードライヤー、及び、焼成予備還元工程S3での焼成処理に用いたロータリーキルンから発生した排ガスから回収されるダストである。
(4) Briquette forming step In the briquette forming step S4, briquettes are formed from the powder-dried ore screened in the sieving step S2 and dust. The dust is dust recovered from the exhaust gas generated from the rotary dryer used in the drying process in the drying process S1 and the rotary kiln used in the baking process in the baking preliminary reduction process S3.

ここで、ロータリードライヤーを含むロータリーキルンは転動作用を利用しており、ロータリーキルンの内部では鉱石が擦れ合うことによってダストが発生する。また、ロータリーキルンでは、その排出端側又は装入端側に設けられているバーナーの燃焼に必要な空気あるいは酸素を、常時、ロータリーキルン内に供給する必要があるため、発生したダストは内部を流れる空気あるいは酸素によって巻き上げられ、その結果としてダスト発生量は多くなってしまう。   Here, the rotary kiln including the rotary dryer is used for rolling operation, and dust is generated by ore rubbing inside the rotary kiln. In addition, in a rotary kiln, it is necessary to always supply air or oxygen necessary for combustion of a burner provided on the discharge end side or the charging end side into the rotary kiln. Or it is wound up by oxygen, and as a result, the amount of dust generated increases.

従来、発生したダストは、乾燥鉱石と共に繰り返しロータリーキルンに装入して処理するようにしていた。しかしながら、例えば乾燥鉱石と共にダストをロータリーキルンに装入して焼成予備還元を行った場合、そのロータリーキルンからは、乾燥鉱石及び繰り返したダストの装入量に対して20〜30%の割合で再びダストが発生する。また、ダストをロータリーキルンに繰り返し装入して処理した場合において、その再び発生したダスト成分の内訳としては、繰り返し処理を行っているダストの再飛散分が52%程度、乾燥鉱石を処理したことによる新規ダストが47%程度、還元剤の石炭が1%程度となる。   Conventionally, the generated dust has been repeatedly charged in a rotary kiln together with dry ore for processing. However, for example, when dust is charged into a rotary kiln together with dry ore and calcined preliminary reduction is performed, the rotary kiln again generates dust at a rate of 20 to 30% with respect to the charged amount of dry ore and repeated dust. Occur. In addition, when the dust is repeatedly charged into the rotary kiln and processed, the breakdown of the dust components generated again is due to the processing of the dry ore with a re-dispersion of the dust being repeatedly processed of about 52%. New dust is about 47% and reducing agent coal is about 1%.

このように、乾燥鉱石と共に、発生したダストを繰り返し処理すると、新たに装入できる乾燥鉱石の量、すなわちロータリーキルンの鉱石処理量が減少してしまうことになる。   Thus, when the generated dust is repeatedly treated together with the dry ore, the amount of dry ore that can be newly charged, that is, the ore treatment amount of the rotary kiln is reduced.

これに対して、本実施の形態においては、ブリケット成形工程S4として、乾燥工程S1で用いたロータリードライヤー、及び、焼成予備還元工程S3で用いたロータリーキルンからそれぞれ発生したダストを回収し、それらダストと、篩別工程S2にて篩別された篩下の粉乾燥鉱石とを混合して混合物を得て、得られた混合物をブリケットに成形する工程を有している。このようなブリケット成形工程S4における処理を行うことで、発生したダストをロータリーキルンに繰り返し装入する場合に生じていた乾燥鉱石の処理量の減少を抑えることができ、効率的にフェロニッケルを製造できる。   On the other hand, in the present embodiment, as the briquette molding step S4, the dust generated from the rotary dryer used in the drying step S1 and the rotary kiln used in the firing pre-reduction step S3 is recovered, and the dust and In addition, the method includes a step of mixing the powdered ore under the sieve obtained in the sieving step S2 to obtain a mixture, and then forming the obtained mixture into briquettes. By performing such a treatment in the briquette forming step S4, it is possible to suppress a decrease in the processing amount of the dry ore that has occurred when the generated dust is repeatedly charged into the rotary kiln, and ferronickel can be efficiently produced. .

また、ブリケット成形工程S4では、発生したダストと、篩別工程S2にて篩別された篩下の粉乾燥鉱石とを混合してブリケットを成形するようにしており、そのブリケットを焼成した後に、焼成ブリケットを熔融還元工程S6の電気炉に装入する。このような処理によれば、得られたブリケットに含まれる粉乾燥鉱石から発生する新規ダスト量や、ブリケットに含まれるダストから再飛散するダスト量を効果的に低減させることができる。   Further, in the briquette forming step S4, the generated dust and the powder dried ore under the sieve screened in the screening step S2 are mixed to form a briquette. After firing the briquette, The fired briquette is charged into the electric furnace in the melt reduction step S6. According to such treatment, it is possible to effectively reduce the amount of new dust generated from the dry powder ore contained in the obtained briquette and the amount of dust re-scattered from the dust contained in the briquette.

特に、ブリケットを成形するに際しては、還元剤を混合させずに成形させる。このことにより、還元剤に起因するブリケットの強度低下を抑え、高い強度のブリケットを成形することができる。また、篩別工程S2にて篩別された粉乾燥鉱石を用いて、それをいわゆる芯材のようにしてダストと混合させてブリケットを成形しているため、ブリケットの成形性を良好なものとし、より一層に強度の高いものとすることができる。この点においても、新規のダストや、再飛散するダストの発生を効果的に抑えることができる。   In particular, when forming a briquette, it is formed without mixing a reducing agent. As a result, the strength reduction of the briquettes due to the reducing agent can be suppressed, and a high strength briquette can be formed. Moreover, since the powder dry ore screened in the screening step S2 is mixed with dust like a so-called core material to form briquettes, the briquette moldability is improved. Further, the strength can be further increased. Also in this respect, generation of new dust and dust that re-scatters can be effectively suppressed.

なお、ダストと粉乾燥鉱石との混合物の質量比率としては、ブリケットの成形性の観点から、ダスト:粉乾燥鉱石=6:4〜8:2程度であることが好ましい。   In addition, as a mass ratio of the mixture of dust and powder dry ore, it is preferable that it is about dust: powder dry ore = 6: 4-8: 2 from a viewpoint of the moldability of a briquette.

(5)ブリケット焼成工程
ブリケット焼成工程S5では、成形したブリケットを、回転炉床炉を用いて焼成して焼成ブリケットを得る。ブリケットに対する焼成条件としては、特に限定されないが、例えば焼成温度を800〜1100℃とし、滞留時間を20〜70分として焼成を行う。
(5) Briquette firing step In the briquette firing step S5, the formed briquette is fired using a rotary hearth furnace to obtain a fired briquette. Although it does not specifically limit as baking conditions with respect to a briquette, For example, it bakes by setting a calcination temperature to 800-1100 degreeC, and a residence time for 20 to 70 minutes.

焼成に使用する回転炉床炉では、転動作用がないため、装入物同士の衝突や装入物と内壁面との衝突が起こらない。そのため、ほとんどの装入物が、装入したときの形状のままで焼成されることになる。したがって、例えばロータリーキルンを使用して鉱石を焼成した場合と比較して、そのブリケットを焼成したときのダストの発生率が低い。また加えて、一般的に回転炉床炉の形状はドーナツ型であるため、ロータリーキルンと同程度に焼成させようとした場合、ロータリーキルンと比較して省スペースで設置することができる。さらに、回転炉床炉では、ロータリーキルンと比較して熱効率が良好であるという利点も有している。   In the rotary hearth furnace used for firing, since there is no rolling operation, there is no collision between charges or collision between the charges and the inner wall surface. Therefore, most of the charge is fired in the shape as it was charged. Therefore, the generation rate of dust when the briquette is fired is lower than when ore is fired using a rotary kiln, for example. In addition, since the shape of the rotary hearth furnace is generally a donut shape, when it is intended to be fired to the same extent as a rotary kiln, it can be installed in a smaller space than a rotary kiln. Further, the rotary hearth furnace has an advantage that the thermal efficiency is better than that of the rotary kiln.

具体的に、回転炉床炉としては、一般的なものを用いることができ、炉床回転速度が調整可能であって一定速度で回転させることができる回転炉床炉であればよい。例えば、外径が10〜50m、床幅が1〜5m、高さが500〜1500mm程度の空間を保有する回転炉床炉を使用することができる。また、回転炉床炉に装入するブリケットの鉱層厚さとしては、20〜200mm程度とする。   Specifically, as the rotary hearth furnace, a general one can be used as long as it is a rotary hearth furnace capable of adjusting the hearth rotation speed and rotating at a constant speed. For example, a rotary hearth furnace having a space with an outer diameter of 10 to 50 m, a floor width of 1 to 5 m, and a height of about 500 to 1500 mm can be used. The thickness of the briquette ore layer charged in the rotary hearth furnace is about 20 to 200 mm.

また、回転炉床炉は、例えば、等間隔で4つのゾーンにバーナーが設置されており、ゾーン[1]で昇温し、ゾーン[2]〜[4]で焼成処理を行う。焼成対象であるブリケットは、回転炉床炉のゾーン[1]の上部から装入され、ゾーン[1]、[2]、[3]、[4]の順番で各ゾーンを一定速度で一周した後、ゾーン[4]に設けられているスクリューにより排出される。   In addition, the rotary hearth furnace has, for example, burners installed in four zones at equal intervals, the temperature is raised in zone [1], and the firing process is performed in zones [2] to [4]. The briquette to be fired is charged from the upper part of the zone [1] of the rotary hearth furnace, and makes a round around each zone at a constant speed in the order of zones [1], [2], [3], [4]. Then, it is discharged by a screw provided in zone [4].

また、回転炉床炉では、燃料として重油、LPG、LNGを使用し、燃料の種類や使用量は、ブリケットの処理量や焼成状態に応じて適宜決めることができる。また、排ガスの出口は、例えば、上述した構造の回転炉床炉におけるゾーン[1]に設け、ゾーン[1]の昇温帯では排ガスも利用して昇温するようにする。なお、回転炉床炉から排出される排ガスは、例えばスプレー冷却塔で冷却され、その後にバグフィルターで集塵する。また、排ガスを、ロ―タリードライヤー等に使用する乾燥用の熱風として装入して廃熱をリサイクルしてもよい。   In the rotary hearth furnace, heavy oil, LPG, and LNG are used as fuel, and the type and amount of fuel can be appropriately determined according to the processing amount of the briquette and the firing state. Further, the exhaust gas outlet is provided in, for example, the zone [1] in the rotary hearth furnace having the above-described structure, and the temperature is raised using the exhaust gas in the temperature rising zone of the zone [1]. The exhaust gas discharged from the rotary hearth furnace is cooled by, for example, a spray cooling tower, and then collected by a bag filter. The waste heat may be recycled by charging the exhaust gas as hot air for drying used in a rotary dryer or the like.

なお、ブリケットには、ダストに由来する炭素が1〜3%、例えば2%程度含まれるため、このブリケット焼成工程S5ではニッケル金属化率が40%未満の焼成ブリケットが得られる。焼成処理により得られた焼成ブリケットは、既存のロータリーキルンによる焼成予備還元工程から熔融還元工程に焼鉱を搬送するための搬送手段に装入して次工程の熔融還元工程S6に搬送するようにすればよく、したがって既存の設備を有効に活用することができる。具体的には、例えば、ロータリーキルンの焼鉱排出口に続けて設けられているホッパーに、焼成ブリケットを投入することが好ましい。   Since briquettes contain 1 to 3%, for example, about 2% of carbon derived from dust, in this briquette firing step S5, a fired briquette having a nickel metallization rate of less than 40% is obtained. The calcined briquette obtained by the calcining process is inserted into a transporting means for transporting the sinter from the calcining preliminary reduction process using the existing rotary kiln to the melt reduction process and transported to the next melt reduction process S6. Therefore, existing facilities can be used effectively. Specifically, for example, it is preferable to put the fired briquette into a hopper provided after the mine discharge port of the rotary kiln.

(6)熔融還元工程
熔融還元工程S6では、焼成予備還元工程S3で得られた焼鉱と、ブリケット焼成工程S5で得られた焼成ブリケットとを、電気炉にて熔融還元する。
(6) Melt reduction step In the melt reduction step S6, the calcined ore obtained in the calcining preliminary reduction step S3 and the calcined briquette obtained in the briquette calcining step S5 are melted and reduced in an electric furnace.

ブリケット焼成工程S5にて得られた焼成ブリケットは、上述したように例えばホッパーに投入され、焼成予備還元工程S3にて得られた焼鉱と共に、電気炉へ投入される。電気炉では、ロータリーキルンを経て焼鉱と共に排出された還元用炭剤によって、投入された焼鉱と焼成ブリケットとが熔融還元される。   The fired briquette obtained in the briquette firing step S5 is, for example, put into a hopper as described above, and is put into an electric furnace together with the burned ore obtained in the firing preliminary reduction step S3. In the electric furnace, the charged sinter and the fired briquette are melt-reduced by the reducing charcoal discharged together with the sinter through the rotary kiln.

この電気炉における熔融還元により、フェロニッケルメタルとフェロニッケルスラグとが得られる。   Ferronickel metal and ferronickel slag are obtained by melt reduction in this electric furnace.

ここで、ブリケットには炭剤等の還元剤を含有させないため、ブリケットに含まれるダストに由来する炭素比率は2%程度となる。したがって、ブリケットは焼成後にほとんど還元されていない。そのため、ブリケット焼成工程S5にて得られた焼成ブリケットを熔融還元工程S6にて還元するためには、ブリケット還元用の還元剤が必要となる。   Here, since the briquette does not contain a reducing agent such as charcoal, the carbon ratio derived from dust contained in the briquette is about 2%. Therefore, the briquettes are hardly reduced after firing. Therefore, in order to reduce the fired briquette obtained in the briquette firing step S5 in the melt reduction step S6, a reducing agent for briquette reduction is required.

このことから、ブリケット還元用の還元剤として、ブリケット乾量基準Tに対して15〜40kgの固定炭素(「15〜40kgの固定炭素/ブリケット乾量基準T」と表記する)を、例えば焼成予備還元工程S3におけるロータリーキルンに、通常の乾燥鉱石の部分還元のために添加する還元剤量に追加して装入することが好ましい。なお、装入に際しては、ロータリーキルンの装入端、もしくは投炭設備から装入することが好ましい。   Therefore, as a reducing agent for reducing briquettes, 15 to 40 kg of fixed carbon (referred to as “15 to 40 kg of fixed carbon / briquette dry amount standard T”) with respect to the briquette dry amount standard T is used as, for example, a preliminary firing It is preferable to add to the rotary kiln in the reduction step S3 in addition to the amount of reducing agent added for partial reduction of normal dry ore. In addition, when charging, it is preferable to load from the charging end of the rotary kiln or the coal casting facility.

また、ブリケット還元用として追加装入する還元剤は、乾燥した炭剤、例えばコークスを用いて、熔融還元工程S6における電気炉に投入してもよい。ただし、コークスの価格は石炭価格と比較して1.5〜3倍程度でありコストが増加するため、上述したように15〜40kg固定炭素/ブリケット乾量基準Tの石炭を、焼成予備還元工程S3におけるロータリーキルンに投入する方がより好ましい。   Moreover, the reducing agent additionally charged for briquette reduction may be put into the electric furnace in the melt reduction step S6 using a dry carbonaceous agent, for example, coke. However, since the price of coke is about 1.5 to 3 times that of the coal price and the cost increases, as described above, the coal of 15 to 40 kg fixed carbon / briquette dry standard T is calcined and pre-reduced. It is more preferable to put in the rotary kiln in S3.

このように、焼成ブリケットと、その焼成ブリケットの量に見合う還元剤が追加で投入されて電気炉において熔融還元が行われることによって、より効果的に且つ効率的にフェロニッケルを製造することができる。   Thus, the ferronickel can be manufactured more effectively and efficiently by adding the reducing brittle and the reducing agent corresponding to the amount of the fired briquette and performing the melt reduction in the electric furnace. .

以上詳細に説明したように、本実施の形態に係るフェロニッケルの製造方法によれば、ロータリーキルン等からのダストの発生量を効果的に抑えることができ、効率よくフェロニッケルを生産することができる。   As described above in detail, according to the ferronickel manufacturing method according to the present embodiment, the amount of dust generated from a rotary kiln or the like can be effectively suppressed, and ferronickel can be produced efficiently. .

以下、本発明の実施例を示して、本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples of the present invention. However, the present invention is not limited to the following examples.

[実施例1]
(乾燥工程)
原料としてのニッケル酸化鉱石を、ロータリードライヤーを使用して乾燥させることによって、付着水の水分率が20%の乾燥鉱石を得た。
[Example 1]
(Drying process)
The nickel oxide ore as a raw material was dried using a rotary dryer to obtain a dry ore having a moisture content of 20%.

(篩別工程)
次に、得られた乾燥鉱石の20%を見開き10mmの篩を使用して篩上と篩下に篩別し、篩上に別けられた粒乾燥鉱石と、篩下に別けられた粉乾燥鉱石とを得た。
(Sieving process)
Next, 20% of the obtained dry ore is spread using a 10 mm sieve, and is sieved on the sieve and below the sieve. The granular dried ore separated on the sieve and the powder dried ore separated on the sieve And got.

(焼成予備還元工程)
篩別処理を行わなかった乾燥鉱石と、篩別されて得られた篩上の粒乾燥鉱石と、還元用炭剤としての石炭とをロータリーキルンに装入し、焼成温度800℃、滞留時間3時間の条件で焼成予備還元を行い、焼鉱を得た。
(Firing preliminary reduction process)
The dry ore not subjected to the sieving treatment, the granulated dry ore on the sieve obtained by sieving, and the coal as the reducing charcoal are charged into a rotary kiln, and the firing temperature is 800 ° C. and the residence time is 3 hours. Calcination preliminary reduction was carried out under the conditions described above to obtain a sinter.

(ブリケット成形工程)
一方、篩別処理で別けられた篩下の粉乾燥鉱石と、乾燥処理で用いたロータリードライヤー及び焼成予備還元処理で用いたロータリーキルンからそれぞれ発生したダストとを混合し、その混合物を圧縮成形機(一般的には、「ブリケットマシーン」ともよぶ)を使用してブリケットを成形した。なお、ダストと粉乾燥鉱石との混合物の質量比率としては、ダスト:粉乾燥鉱石=7:3となるように混合し、ブリケットを成形した。
(Bricket forming process)
On the other hand, the powder dried ore separated under the sieving process is mixed with the dust generated from the rotary dryer used in the drying process and the rotary kiln used in the firing preliminary reduction process, and the mixture is compressed into a compression molding machine ( In general, the briquette was formed using a “briquette machine”. In addition, it mixed so that it might become dust: powder dry ore = 7: 3 as a mass ratio of the mixture of dust and powder dry ore, and the briquette was shape | molded.

(ブリケット焼成工程)
次に、成形したブリケットを回転炉床炉により焼成した。具体的には、回転炉床炉において、ブリケットを5wt/hの速度で回転移動させ、焼成温度を850℃、滞留時間を30分の条件として焼成させた。その結果、結晶水分が完全に除去された焼成ブリケットが得られた。なお、焼成ブリケットのニッケル金属化率は2%であった。
(Bricket firing process)
Next, the molded briquette was fired in a rotary hearth furnace. Specifically, in a rotary hearth furnace, the briquette was rotated and moved at a speed of 5 wt / h, and the firing was performed under the conditions of a firing temperature of 850 ° C. and a residence time of 30 minutes. As a result, a fired briquette from which crystal moisture was completely removed was obtained. The nickel metalization rate of the fired briquette was 2%.

(熔融還元工程)
そして、焼鉱と、焼成ブリケットと、還元用炭剤とを電気炉へ装入して熔融還元処理を施し、フェロニッケルメタルとフェロニッケルスラグとを得た。なお、焼鉱、並びに焼成ブリケットから結晶水が完全に除かれていたため、電気炉からの排ガス中の水分濃度が増加するといった水蒸気爆発が起こる兆候は認められなかった。
(Melting reduction process)
Then, the sinter, the fired briquette, and the reducing charcoal were charged into an electric furnace and subjected to a melt reduction treatment to obtain ferronickel metal and ferronickel slag. In addition, since the crystal water was completely removed from the sinter and the baked briquette, there was no indication that a steam explosion such as an increase in the water concentration in the exhaust gas from the electric furnace occurred.

このようなフェロニッケルの製造操業において、ロータリーキルン及び回転炉床炉を合せたダストの発生率は15%となり、低い水準で抑えることができた。そして、このダスト発生率の低下に伴い、効率よくフェロニッケルを得ることができた。なお、ここでいうダスト発生率とは、次式で求められる値の百分率を意味する。
「ダスト発生率」
=ロータリーキルン及び回転炉床炉から発生したダスト重量
/ロータリーキルン及び回転炉床炉への装入物総重量
In such a ferronickel production operation, the dust generation rate of the rotary kiln and rotary hearth furnace was 15%, which could be suppressed to a low level. As the dust generation rate decreased, ferronickel could be obtained efficiently. In addition, the dust generation rate here means the percentage of the value calculated | required by following Formula.
"Dust generation rate"
= Weight of dust generated from rotary kiln and rotary hearth furnace
/ Total weight of charge in rotary kiln and rotary hearth furnace

このことは、篩別処理により得られた篩下の粉乾燥鉱石を用いてダストと共に混合し、さらには還元用炭剤を添加せずにブリケットを成形したことによって、高い強度のブリケットを得ることができたため、ダストの発生を抑えることができたと考えられる。   This means that a high strength briquette can be obtained by mixing with dust using the powdered ore under the sieve obtained by sieving, and further forming the briquette without adding reducing charcoal. Therefore, it is considered that the generation of dust could be suppressed.

[実施例2]
焼成予備還元工程において、そのロータリーキルンに、回転炉床炉で焼成させるブリケット乾量基準Tに対して還元用石炭を30kg固定炭素の割合(「30kg固定炭素/ブリケット乾量基準T」と表記する)で装入したことを除き、実施例1と同様にしてフェロニッケルの製造操業を行った。
[Example 2]
The ratio of 30kg fixed carbon to the briquette dry standard T to be fired in the rotary kiln in the rotary kiln in the firing pre-reduction step (denoted as "30kg fixed carbon / briquet dry standard T") A ferronickel production operation was carried out in the same manner as in Example 1 except that it was charged.

その結果、電気炉から効率良くフェロニッケルを得ることができた。また、ダストの発生率も実施例1と同様に15%と低い水準となった。   As a result, ferronickel was efficiently obtained from the electric furnace. Also, the dust generation rate was as low as 15% as in Example 1.

[比較例1]
篩別工程、ブリケット成形工程、ブリケット焼成工程を行わなかったことを除き、実施例1と同様にしてフェロニッケルの製造操業を行った。
[Comparative Example 1]
A ferronickel production operation was performed in the same manner as in Example 1 except that the sieving step, briquette forming step, and briquette firing step were not performed.

その結果、ダスト発生率が22%と高い水準となり、実施例1に比べてフェロニッケルの生産効率は8%低下した。   As a result, the dust generation rate was as high as 22%, and the production efficiency of ferronickel was 8% lower than that in Example 1.

[参照例1]
ブリケット焼成工程において、成形したブリケットを回転炉床炉に装入し、焼成温度を600℃、滞留時間を30分とした条件で焼成を行い、得られた焼成ブリケットを電気炉へ装入したことを除き、実施例1と同様にしてフェロニッケルの製造操業を行った。
[Reference Example 1]
In the briquette firing process, the molded briquette was charged into a rotary hearth furnace, fired at a firing temperature of 600 ° C. and a residence time of 30 minutes, and the resulting fired briquette was charged into an electric furnace. A ferronickel production operation was carried out in the same manner as in Example 1 except for.

その結果、電気炉からの排ガス中のHO濃度が上昇し、水蒸気爆発の可能性が出てきたため操業を中断した。 As a result, the H 2 O concentration in the exhaust gas from the electric furnace increased and the possibility of a steam explosion came out, so the operation was interrupted.

[参照例2]
焼成予備還元工程において、乾燥鉱石と、篩別された篩上の粒乾燥鉱石と、還元用炭剤とをロータリーキルンに挿入し、焼成温度を600℃、滞留時間を1時間とした条件で焼成を行い、得られた焼鉱を電気炉へ装入したことを除き、実施例1と同様にしてフェロニッケルの製造操業を行った。
[Reference Example 2]
In the firing pre-reduction step, the dried ore, the granulated dried ore on the sieved sieve, and the reducing charcoal are inserted into a rotary kiln and fired under the conditions of a firing temperature of 600 ° C. and a residence time of 1 hour. The ferronickel production operation was carried out in the same manner as in Example 1 except that the obtained sinter was charged into an electric furnace.

その結果、電気炉からの排ガス中のHO濃度が上昇し、水蒸気爆発の可能性が出てきたため操業を中断した。
As a result, the H 2 O concentration in the exhaust gas from the electric furnace increased and the possibility of a steam explosion came out, so the operation was interrupted.

Claims (4)

ニッケル酸化鉱石を原料として、ロータリーキルン、回転炉床炉、及び電気炉を使用してフェロニッケルを製造する方法であって、
前記ニッケル酸化鉱石を、ロータリーキルンを使用して乾燥させて乾燥鉱石を得る乾燥工程と、
前記乾燥鉱石のうちの所定量を、所定の目開きの篩を使用して篩別し、篩上の粒乾燥鉱石と篩下の粉乾燥鉱石とを得る篩別工程と、
前記乾燥工程にて得られた乾燥鉱石と、前記篩別工程にて篩別された粒乾燥鉱石と、還元用炭剤とをロータリーキルンに装入して、温度800〜1000℃で焼成するとともに予備還元して焼鉱を得る焼成予備還元工程と、
前記篩別工程にて篩別された粉乾燥鉱石と、前記乾燥工程及び前記焼成予備還元工程におけるロータリーキルンから発生したダストとを混合し、還元剤を混合せず、該粉乾燥鉱石とダストとの混合物からブリケットを成形するブリケット成形工程と、
回転炉床炉を使用して、得られたブリケットを温度800〜1100℃で焼成して焼成ブリケットを得るブリケット焼成工程と、
前記焼鉱と、前記焼成ブリケットとを、電気炉を使用して熔融還元する熔融還元工程と
を有することを特徴とするフェロニッケルの製造方法。
Using nickel oxide ore as a raw material, a method for producing ferronickel using a rotary kiln, a rotary hearth furnace, and an electric furnace,
Drying step of obtaining the dried ore by drying the nickel oxide ore using a rotary kiln;
Sieving a predetermined amount of the dry ore using a sieve with a predetermined opening, and obtaining a grain dry ore on the sieve and a powder dry ore under the sieve;
The dry ore obtained in the drying step, the granulated dry ore screened in the sieving step, and the reducing charcoal are charged into a rotary kiln and fired at a temperature of 800 to 1000 ° C. A firing pre-reduction step of reducing and obtaining a sinter,
The powder dried ore screened in the sieving step is mixed with the dust generated from the rotary kiln in the drying step and the calcining preliminary reduction step, the reducing agent is not mixed, and the powder dried ore and dust are mixed. A briquetting process for forming briquettes from the mixture;
Using a rotary hearth furnace, firing the obtained briquette at a temperature of 800-1100 ° C. to obtain a fired briquette,
A ferronickel manufacturing method comprising: a smelting reduction step of smelting the sinter and the fired briquette using an electric furnace.
前記焼成ブリケットを熔融還元するための還元剤を、15〜40kg固定炭素/ブリケット乾量基準Tの割合の量で、前記焼成予備還元工程における前記ロータリーキルンに投入することを特徴とする請求項1に記載のフェロニッケルの製造方法。   The reducing agent for melting and reducing the calcined briquette is charged into the rotary kiln in the calcining preliminary reduction step in an amount of a ratio of 15 to 40 kg fixed carbon / briquette dry weight standard T. The manufacturing method of ferronickel of description. 前記焼成ブリケットを熔融還元するための還元剤を、15〜40kg固定炭素/ブリケット乾量基準Tの割合の量で、前記熔融還元工程における前記電気炉に投入することを特徴とする請求項1に記載のフェロニッケルの製造方法。   The reducing agent for melt-reducing the fired briquette is charged into the electric furnace in the melt-reduction step in an amount of a ratio of 15 to 40 kg fixed carbon / bricket dryness standard T. The manufacturing method of ferronickel of description. 前記篩別工程において、目開き5〜15mmの篩を使用して篩別することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のフェロニッケルの製造方法。   The method for producing ferronickel according to any one of claims 1 to 3, wherein in the sieving step, sieving is performed using a sieve having an opening of 5 to 15 mm.
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