紅土鎳礦煤基直接還原—磁選富集鎳鐵的試驗(yàn)研究.pdf

1、近年來隨著我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，鎳的需求不斷攀升。長(zhǎng)期以來我國鎳原料的獲取以硫化鎳為主，但硫化鎳礦因長(zhǎng)期開采，儲(chǔ)量急劇下降。因此，研究和開發(fā)紅土鎳礦資源是非常必要的。紅土鎳礦主要分為褐鐵礦型和硅鎂鎳礦型，前者多采用高壓酸浸等濕法工藝處理，后者鐵低、鎳高，電爐還原熔煉是主流工藝。
　　由于濕法工藝環(huán)境污染嚴(yán)重、火法工藝能耗過高等問題，本文針對(duì)“紅土鎳礦煤基直接還原-磁選富集鎳鐵”的工藝路線進(jìn)行了研究，即先將紅土鎳礦中的鎳和鐵還原為金屬

2、，然后對(duì)還原物料進(jìn)行磁選分離。本研究所用紅土鎳礦(Ni1.73％, TFe24.56％)來自印尼某地。論文通過紅土鎳礦還原焙燒基礎(chǔ)試驗(yàn)，研究了溫度、時(shí)間、C/O比和CaO添加量對(duì)磁選后所得精礦Ni、Fe品位，Ni、Fe回收率的影響，得到基本還原參數(shù);在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行回轉(zhuǎn)爐動(dòng)態(tài)還原試驗(yàn)，模擬回轉(zhuǎn)窯爐料運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，考察不同工藝條件下的還原效果。
　　本文研究得到主要結(jié)論如下:
　　(1)溫度、時(shí)間、配碳量、CaO添加量是影響還原過

3、程的重要因素。當(dāng)還原時(shí)間相同時(shí)，溫度對(duì)還原效果影響最大。溫度升高有利于鎳鐵顆粒的長(zhǎng)大，F(xiàn)e、Ni品位及Fe、Ni回收率明顯提高;但溫度過高時(shí)，渣相和金屬相熔化，鎳鐵顆粒粘連。增加配碳量也有利于鎳鐵粒的還原和長(zhǎng)大，但煤粉中的灰分及殘余碳對(duì)磁選效果有影響。C/O超過1.3之前，增加CaO量，Ni、Fe回收率增加。但溫度較高時(shí)，加入過多的CaO導(dǎo)致出現(xiàn)較多液相，金屬顆粒與渣粘在一起，對(duì)Ni回收不利。
　　(2)經(jīng)過磁選后的精礦中鎳以鐵鎳

4、合金(Fe，Ni)形式存在，尾礦中主要是頑輝石(MgSiO3)、((Fe，Mg) SiO3)及鎂橄欖石（Mg2SiO4）等硅酸鹽，通過選礦鎳鐵與脈石成分分離比較明顯。
　　(3)基礎(chǔ)試驗(yàn)得到適宜的還原參數(shù)范圍為:溫度1275℃～1300℃，C/O比不超過1.3，CaO添加量7.5％。
　　(4)經(jīng)回轉(zhuǎn)爐探索試驗(yàn)，因爐內(nèi)爐料運(yùn)動(dòng)而動(dòng)力學(xué)條件有所改善，將試驗(yàn)溫度確定為1250℃～1275℃。試驗(yàn)溫度升高，Ni、Fe富集效果更好，