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化镍矿精选工艺

阅读:1发布:2021-06-14

专利汇可以提供化镍矿精选工艺专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种 氧 化镍矿精选工艺,该工艺包括以下步骤:配料 造粒 :氧化镍矿经避路回破、筛分,得粉矿,将所述粉矿进行配矿,得到混合矿,在所述混合矿中配加还原剂和熔剂,得到混合料,再将所述混合料造球,得到生球;还原 焙烧 :将所述生球置入焙烧设备进行还原焙烧,得到焙烧球;再将所述焙烧球保护性骤冷; 磁选 :所述焙烧球冷却后,经球磨、筛分,得矿粉,将所述矿粉置入磁选设备进行磁选,经磁选得到初精矿;电选:将所述初精矿经电选分离,去除SiO2,得到终精矿。该精选工艺利于大规模的、高效率的、低能耗的 高炉 法镍 铁 冶炼 ,其工艺流程短,成本低,后期经济效益突出,可操控性强,利于氧化镍矿精炼,利于节能减排。,下面是化镍矿精选工艺专利的具体信息内容。

1、一种化镍矿精选工艺,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、配料造粒:氧化镍矿经避路回破、筛分,得粉矿,将所述粉 矿进行配矿,得到混合矿,在所述混合矿中配加还原剂和熔剂,得到混合 料,再将所述混合料造球,得到生球;其中,所述还原剂是焦粉或粉, 所述熔剂是生石灰;
步骤2、还原焙烧:将所述生球置入焙烧设备进行还原焙烧,得到焙 烧球;再将所述焙烧球保护性骤冷;其中,所述焙烧设备采用回转窑或竖 窑;窑控废气温度为180℃--220℃,预热带温度为350℃--400℃,还原带 温度为850℃--950℃;
步骤3、磁选:所述焙烧球冷却后,经球磨、筛分,得矿粉,将所述 矿粉置入磁选设备进行磁选,经磁选得到初精矿;
步骤4、电选:将所述初精矿经电选分离,去除SiO2,得到终精矿。
2、根据权利要求1所述的氧化镍矿精选工艺,其特征在于:在步骤1中, 所述氧化镍矿是含镍不小于0.6%的、粒度不大于32mm的氧化镍矿。
3、根据权利要求1所述的氧化镍矿精选工艺,其特征在于:在步骤1中, 所述粉矿的粒度小于3mm。
4、根据权利要求1所述的氧化镍矿精选工艺,其特征在于:在步骤1中, 所述还原剂和所述熔剂的粒度均小于3mm,所述还原剂占所述混合矿的重量 百分比大于1%,所述熔剂添加量使所述混合矿度达到0.5-1.0。
5、根据权利要求1所述的氧化镍矿精选工艺,其特征在于:在步骤1中, 所述生球的球径为8mm--12mm。
6、根据权利要求1所述的氧化镍矿精选工艺,其特征在于:在步骤3中, 所述矿粉细度-200目、大于76%。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种选矿工艺,具体地说,涉及了一种化镍矿精选工艺

背景技术

因成矿条件差异,氧化镍矿按矿物类型分为两大类:一是含镍褐矿, 铁高,镁低,其化学式为(Fe,Ni)O(OH)·nH2O;二是硅镁镍矿,铁低, 硅镁高,其化学式为4(Ni,Mg)4·3SiO2·6H2O和H2(Ni,Mg)SiO4·mH2O; 国内大批量进口使用的氧化镍矿,多来自菲律宾,印尼,澳大利亚等国, 成分波动比较宽泛,其中,含镍褐铁矿含铁量在20-47%左右,含镍0.6-1.6% 左右,SiO2在10%左右,MgO在6.0%左右;硅镁镍矿含铁量10-20%左右, 含镍1.3-1.9%左右,SiO2在24%左右,MgO在15%左右。
由于氧化镍矿中镍常以类质同象分散在脉石矿物中,颗粒很细,传统 的富集方法是冶炼富集,火法冶炼富集有造锍熔炼法、镍铁法、粒铁法等, 湿法冶炼富集又分常压浸法和高压酸浸法等;这些方法各有特点,又各 有缺点,如粒铁法回收率低,电炉法处理高铁矿时,铁回收低,电耗大, 常压氨浸法钴回收低,高压酸浸法适用于处理硅镁低的氧化镍矿;
上述工艺大多是将原矿经破碎筛分后直接进入流程进行加工,如此, 在高炉冶炼中,冶炼效率低,能耗高,矿资源浪费严重,不利于精炼成分 不一的氧化镍矿,不利于大规模的镍铁冶炼;虽然,常压氨浸法为提高浸 出率进行化选还原焙烧,但其基本特征是高CO2%/CO%比值和中等温控,其 中等温控在710℃--730℃,目的在于促镍抑铁。
针对以上问题,人们一直在寻求一种新的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足,从而提供一种工艺简单、成本低、 后期经济效益突出、可操控性强、利于氧化镍矿精炼的、利于节能减排的 氧化镍矿精选工艺。
为了实现上述目的,本发明提供一种氧化镍矿精选工艺,该工艺包括 以下步骤:
步骤1、配料造粒:氧化镍矿经避路回破、筛分,得粉矿,将所述粉 矿进行配矿,得到混合矿,在所述混合矿中配加还原剂和熔剂,得到混合 料,再将所述混合料造球,得到生球;
其中,所述还原剂是焦粉或粉,所述熔剂是生石灰;
步骤2、还原焙烧:将所述生球置入焙烧设备进行还原焙烧,得到焙 烧球;再将所述焙烧球保护性骤冷;其中,所述焙烧设备采用回转窑或竖 窑;窑控废气温度为180℃--220℃,预热带温度为350℃--400℃,还原带 温度为850℃--950℃;
步骤3、磁选:所述焙烧球冷却后,经球磨、筛分,得矿粉,将所述 矿粉置入磁选设备进行磁选,经磁选得到初精矿;
步骤4、电选:将所述初精矿经电选分离,去除SiO2,得到终精矿。
基于上述,在步骤1中,所述氧化镍矿是含镍不小于0.6%的、粒度不大 于32mm的氧化镍矿。
基于上述,在步骤1中,所述粉矿的粒度小于3mm。
基于上述,在步骤1中,所述还原剂和所述熔剂的粒度均小于3mm,所 述还原剂占所述混合矿的重量百分比大于1%,,所述熔剂添加量使所述混合矿 度达到0.5-1.0。
基于上述,在步骤1中,所述生球的球径为8mm--12mm。
基于上述,在步骤3中,所述矿粉细度-200目、大于76%。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步性,具体的说, 在高炉法冶炼镍铁中,采用该工艺所得终精矿进行冶炼,一方面利于保镍 保铁,可最大限度地回收铁、镍金属资源,另一方面利于保碱性矿物除酸 性矿物,可最大限度地实现低焦比、低渣量,为高品质的高炉冶炼创造条 件;该精选工艺利于大规模的、高效率的、低能耗的高炉法镍铁冶炼,其 工艺流程短,成本低,后期经济效益突出,可操控性强,利于氧化镍矿精炼, 利于节能减排。

具体实施方式

下面通过具体实施方式,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
一种氧化镍矿精选工艺,该工艺包括以下步骤:
步骤1、预选:在自然界长期氧化、解和溶解作用下,使得氧化镍 矿中的矿呈含镍、铁低的特点,预选工艺就是除掉这部分块矿,将块矿 集中堆放,另行处理;通过筛分,除去含镍小于0.6%的、粒度大于32mm 的块矿;粒度小于32mm的矿物经避路回破、筛分,得到粒度小于3mm的粉 矿,分类码堆备用。
步骤2、配料造粒:将预选后的合格粉矿进行配矿;配矿的目的是根 据不同类型的矿石的矿物组成不同、结晶结构不同、元素含量不同、物化 性能不同的特征,求长避短,利于造球、焙烧、磁选、电选;亦是根据最 终产品销售市场不同含镍量的要求,提供不同的原料镍、铁比,而获得不 同含镍量的镍合金;配料比例选择范围宽泛,可达20-80%,配矿后得到混 合矿;
在混合矿中配加还原剂焦粉或煤粉和熔剂生石灰,其粒度均小于3mm, 还原剂配加量占混合矿的重量百分比大于1%,所述熔剂添加量使所述混合 矿碱度达到0.5-1.0,从而得到混合料;
混合料经造球机造球,得到球径为8mm--12mm的生球。
步骤3、还原焙烧:将生球进行还原焙烧;矿中的铁在焙烧过程中首 先脱去结晶水,然后象赤铁矿一样被还原成磁铁矿,据Fe-CO-O2平衡图可 知,Fe2O3几乎在任何温度下均易被还原成Fe3O4,在一定的CO2%/CO%浓度下, t<572℃,可生成金属铁;t>572℃,可生成弱磁性FeO,即温度太高时生 成弱磁性硅酸铁;据Ni-CO-O2平衡图可知,NiO在比较高的CO2%/CO%比值 下,即可还原为金属镍;硅酸镍在FeO和CaO存在的情况下,生成硅酸铁 和硅酸,从而加速硅酸镍的还原;焙烧设备采用回转窑,也可以采用竖 窑;
还原焙烧中,窑控废气温度200℃左右,预热带温度350℃--400℃, 还原带温度850℃--950℃;
将还原后的焙烧球保护性骤冷。
步骤4、磁选:含镍褐铁矿的比磁化率[CgS,×10-625-32],暗镍蛇纹石 比磁化率[CgS,11.71],焙烧后形成的Fe3O4、Ni及少量Fe2O3·SiO3的比磁 化率分别为[CgS,480-575、CgS,480]在三段细磨、三段磁选和尾矿分级 回收中得到理想富集;
焙烧球冷却后,经球磨、筛分,入磁选机磁选,入选细度-200目大于 76%,经磁选后初精矿收得率以重量计为70%左右,尾矿率30%,初精矿 含镍含铁提高42.3%,工艺铁、镍收得率93%-96%。
步骤5、电选:磁选后得到的初精矿含SiO2依然较高,进一步除去SiO2 对于高炉法冶炼镍铁合金具有特殊的意义,降低渣量是顺行、高产、低焦 比的重要措施;
初精矿中Ni,可视为电导体,电阻率为6.3×10-8欧姆;Fe3O4可视为 半导体,电阻率为52×10-6欧姆;SiO2视为非导体,电阻率为1012-1017欧 姆;在电场作用下,颗粒受到的电、机械力不同,产生不同的运动轨迹 而实现分离,因而,初精矿再经电选分离SiO2,效果好,效率高,经电选, SiO2含量去除45%--56%,得到终精矿;与混合矿相比,终精矿镍、铁含 量提高54%--56%,总金属收得率93%--95%。
经济效益分析,以含镍褐铁矿和硅镁镍矿各50%搭配使用计,含镍褐 铁矿和硅镁镍矿均为干基:
1、不经精选,直接加入炉冶炼得到镍铁,其生产指标:吨合金渣量为 200Kg/t左右,吨合金焦比为1200Kg/t左右,吨镍焦比为29.13t/t;
2、经精选后,其生产指标为:吨合金渣量在815Kg/t左右,吨合金 焦比为700Kg/t,吨镍焦比为16.75t/t;
3、精选成本,精选增加成本是从造球焙烧工艺开始的;
造球焙烧工艺:内配还原剂、水、电、燃气、氮气、辅助机物料、备 品备件、人工、折旧等,加工成本48.12元/吨;
磁选工艺:水、电、机物料、备品备件、人工、折旧等,等加工成本 44.14元/吨;
电选工艺:水、电、机物料、备品备件、人工、折旧等,加工成本21.21 元/吨;
小计:113.47元/吨精,尾耗已扣,则吨合金增加成本355.38元/吨, 吨镍增加成本8501.91元/吨。
4、经济效益和社会效益:
精矿冶炼,吨镍节焦12.83t/t,价值25660元/吨镍,焦价按现行2000 元/吨计,节电及其他工厂固定费用3588.5元/吨镍,小计29248.5元/吨 镍;矿石精选增加成本是8501.91元/吨镍;二者相抵,吨镍成本降低 29248.5-8501.91=20746.59元/吨镍,经济效益显著。
同时,吨镍焦比大幅下降,达到了节能减排、落实科学发展观的目的。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其 限制;尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技 术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技 术特征进行等同替换;而不脱离本发明技术方案的精神,其均应涵盖在本发 明请求保护的技术方案范围当中。
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