專利名稱：一種從氧化鎳礦中提煉鎳鐵合金的方法
技術領域：
本發明提供了 一種鎳鐵合金的提煉方法，尤其是一種從氧化鎳礦中提 煉鎳鐵合金的方法。
背景技術：
鎳具有良好的機械強度和延展性、良好的耐高溫特性、非常高的化學 穩定性，以及在空氣中不氧化等特性，是一種十分重要的有色金屬原料。 鎳的主要來源是含鎳的兩種礦物，即硫化鎳礦和氧化鎳礦。由于氧化鎳礦
中鎳含量一般在1. 5 ~ 2. 5%，鐵含量在10~20°/。，全水含量約在30~ 35%, 所以鎳礦中的有效成分即鎳與鐵之和不到20%，而水分和雜質高達80%以 上。目前從氧化鎳礦中提煉鎳鐵的方法主要有兩種，即濕法和火法。濕法 有酸浸法和氨浸法兩種；火法有高爐冶煉、礦熱爐冶煉、精煉爐冶煉三種。 濕法的主要缺點是投資成本高，生產中耗水量大，且廢水難以處理；火法 冶煉中礦熱爐和精煉爐的生產效率低，消耗電量大，除水電發達的地區以 外不經濟。國內冶煉牽臬^^的企業大多采用高爐冶煉。高爐冶煉廠將原礦添 加石灰、焦炭進行燒結，形成燒結礦，然后與焦炭、石灰石、螢石一起加 入到高爐中冶煉。 一是由于雜質含量高，冶煉中單位鎳鐵生產消耗焦炭和 電能的比例都很高；二是由于冶煉中渣量過大且非常粘稠，需要加入螢石 增加渣的流動性，因此對環境的影響很大。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是，提供一種從氧化鎳礦中提煉鎳鐵合金 的方法，以提高提煉的節能和環保效果。本發明是這樣實現的， 一種從氧化鎳礦中提煉鎳鐵合金的方法，所述 方法是，
a, 將氧化鎳礦石干燥、篩分、破碎，制成粒度不大于15mm、水分不 大于12%的礦粉，按重量計，以礦粉焦炭末生石灰-100: 3.5~4. 5: 4.5 ~5. 5的配比將三種物料混合均勻，送入回轉窯內用煤氣焙燒，在溫 度830°C 87(TC下，焙燒25 35分鐘，然后進行水淬處理，使上述三種 物料形成鎳鐵渣，鎳礦石中處于氧化狀態下的三氧化二鐵初步還原為四氧 化三鐵，使得鎳鐵渣具有一定的磁性；
b, 將上述鎳4失渣依次放入球磨機和棒磨機內，磨成小于320目的鎳鐵 渣粉末；
c, 使上述鎳鐵渣粉末通過強磁選機，把鎳鐵渣粉末中尚處于氧化狀態 的具有磁性的鎳鐵與無磁性的二氧化硅、三氧化二鋁等雜質分離開來，得
精選的鎳鐵渣粉末；
d, 按重量計，以精選的鎳鐵渣粉末焦炭末膨潤土水=100: 4. 5 ~ 5.5: 4. 5~5. 5: 2. 5 ~ 3. 5的配比將四種物料混合均勻，》丈入圓盤造球才幾 內，使之形成直徑不大于15mm的球團，送入回轉窯或豎爐內，在1100~ 1300°C高溫下焙燒25 ~ 35分鐘，制成高強度鎳鐵球團；
e, 按重量計，以高強度鎳鐵球團焦炭石灰石=100: 4. 5 ~ 5. 5: 2.5 ~ 3.5的配比，將三種物料放入高爐中冶煉，形成鎳鐵合金液，最后澆注成 鎳鐵合金錠或將鎳鐵合金液直接注入A0D爐中進一步精煉成鎳鐵合金產
口P 。
這種提煉鎳鐵合金的方法，通過焙燒使氧化《漆礦中的鎳隨著三氧化二 鐵變成四氧化三鐵而具有一定的磁性，可以經過磁選而使鎳鐵渣與無磁性 的二氧化硅、三氧化二鋁等雜質分離，成為鎳精礦，減少了后續處理的負荷，從而降低了能耗和廢棄物的排放，提高了節能和環保效果。將本發明 的技術方案用于鎳礦開釆場，將鎳礦焙燒磁化后制成鎳鐵球團外賣，也可 以取得良好的社會效益和經濟效益。
具體實施例方式
下面進一步說明本發明。
焙燒、水淬處理后，鎳礦石中處于氧化狀態下的三氧化二鐵初步還原 為四氧化三鐵。因為氧化鎳礦中的鎳是以原子狀態鑲嵌在鐵的晶格內的， 所以隨著三氧化二鐵還原為四氧化三鐵而使得鎳鐵渣具有一定的磁性。
將礦粉、焦炭末、生石灰這三種物料混合均勻，送入回轉窯內焙燒時， 可采用煤氣燃燒完成。
將鎳鐵球團、焦炭、石灰石放入高爐中冶煉時，爐溫、冶煉時間等工 藝條件與現有的高爐冶煉相同。
所述的水淬處理為已有技術，不再詳述。
實施例1
a，將氧化鎳礦石干燥、篩分、破碎，制成粒度不大于15腿、水分不 大于12%的礦粉，按重量計，以礦粉焦炭末生石灰=100: 3.5: 4. 5的 配比將三種物料混合均勻，送入回轉窯內用煤氣焙燒，在溫度850。C下， 焙燒25分鐘，然后進行水淬處理，使上述三種物料形成鎳鐵渣，鎳礦石中 處于氧化狀態下的三氧化二鐵初步還原為四氧化三鐵，使得鎳鐵渣具有一 定的》茲性；
b，將上述鎳鐵渣依次放入球磨機和棒磨機內，磨成小于320目的鎳鐵 渣粉末；
c,使上述鎳鐵渣粉末通過強磁選機，把鎳鐵渣粉末中尚處于氧化狀態 的具有磁性的鎳鐵與無磁性的二氧化硅、三氧化二鋁等雜質分離開來，得精選的鎳鐵渣粉末；
d，按重量計，以精選的鎳鐵渣粉末焦炭末膨潤土水-100: 4.5: 4.5: 2. 5的配比將四種物泮牛混合均勻，放入圓盤造3求機內，4吏之形成直徑 不大于15mm的球團，送入回轉窯內，在1100。C高溫下焙燒25分鐘，制成 高強度鎳鐵球團；
e,按重量計，以高強度鎳鐵球團.焦炭石灰石=100: 4.5: 2.5的 配比，將三種物料放入高爐中冶煉，形成鎳鐵合金液，最后澆注成鎳鐵合 金錠。
實施例2
a, 將氧化鎳礦石千燥、篩分、破碎，制成粒度不大于15mm、水分不 大于12%的礦粉，按重量計，以礦粉焦炭末生石灰-100: 4.5: 5.5 的配比將三種物料混合均勻，送入回轉窯內用煤氣焙燒，在溫度870。C下， 焙燒35分鐘，然后進行水淬處理，使上述三種物料形成鎳鐵渣，鎳礦石中 處于氧化狀態下的三氧化二鐵初步還原為四氧化三鐵，使得鎳鐵渣具有一 定的》茲性；
b, 將上述鎳鐵渣依次放入球磨機和棒磨機內，磨成小于32G目的鎳鐵 渣粉末；
c, 使上述鎳鐵渣粉末通過強磁選機，把鎳鐵渣粉末中尚處于氧化狀態 的具有磁性的鎳鐵與無磁性的二氧化硅、三氧化二鋁等雜質分離開來，得
精選的鎳鐵渣粉末；
d, 按重量計，以精選的鎳鐵渣粉末焦炭末膨潤土水-100: 5.5: 5.5: 3.5的配比將四種物料混合均勻，放入圓盤造球機內，使之形成直 徑不大于15mm的球團，送入回轉窯或豎爐內，在1300。C高溫下焙燒35分
鐘，制成高強度4臬4失〗求團；e,按重量計，以高強度鎳鐵球團焦炭石灰石=100: 5.5: 3.5 的配比，將三種物料放入高爐中冶煉，形成鎳鐵合金液，最后澆注成鎳鐵 合金錠。
實施例3
a, 將氧化鎳礦石干燥、篩分、破碎，制成粒度不大于15mm、水分不 大于12%的礦粉，按重量計，以礦粉焦炭末生石灰=100: 4: 5的配比 將三種物料混合均勻，送入回轉窯內用煤氣焙燒，在溫度850。C下，焙燒 30分鐘，然后進行水淬處理，使上述三種物料形成鎳鐵渣，鎳礦石中處于 氧化狀態下的三氧化二鐵初步還原為四氧化三鐵，使得鎳鐵渣具有一定的 磁性；
b, 將上述鎳鐵渣依次放入球磨機和棒磨機內，磨成小于320目的鎳鐵 渣粉末；
c，使上述鎳鐵渣粉末通過強磁選機，把鎳鐵渣粉末中尚處于氧化狀態 的具有磁性的鎳鐵與無磁性的二氧化硅、三氧化二鋁等雜質分離開來，得
精選的鎳鐵渣粉末；
d, 按重量計，以精選的鎳鐵渣粉末焦炭末膨潤土水=100: 5: 5: 3的配比將四種物料混合均勻，放入圓盤造球機內，使之形成直徑不大于 15mm的球團，送入回轉窯或豎爐內，在1200。C高溫下焙燒30分鐘，制成 高強度鎳鐵球團；
e, 按重量計，以高強度鎳鐵球團焦炭石灰石-100: 5: 3的配比， 將三種物料放入高爐中冶煉，形成鎳鐵合金液，將鎳鐵合金液直接注入AOD 爐中進一步精煉成鎳鐵合金產品。
權利要求
1、一種從氧化鎳礦中提煉鎳鐵合金的方法，其特征在于，所述方法的工藝步驟是，a，將氧化鎳礦石破碎、干燥、篩分，制成粒度不大于15mm、水分不大于12％的礦粉，按重量計，以礦粉∶焦炭末∶生石灰＝100∶3.5～4.5∶4.5～5.5的配比將三種物料混合均勻，送入回轉窯內焙燒，在溫度830℃～870℃下，焙燒25～35分鐘，然后進行水淬處理，使上述三種物料形成鎳鐵渣，鎳礦石中處于氧化狀態下的三氧化二鐵初步還原為四氧化三鐵，使得鎳鐵渣具有一定的磁性；b，將上述鎳鐵渣依次放入球磨機和棒磨機內，磨成小于320目的鎳鐵渣粉末；c，使上述鎳鐵渣粉末通過強磁選機，把鎳鐵渣粉末中尚處于氧化狀態的具有磁性的鎳鐵與無磁性的二氧化硅、三氧化二鋁等雜質分離開來，得精選的鎳鐵渣粉末；d，按重量計，以精選的鎳鐵渣粉末∶焦炭末∶膨潤土∶水＝100∶4.5～5.5∶4.5～5.5∶2.5～3.5的配比將四種物料混合均勻，放入圓盤造球機內，使之形成直徑不大于15mm的球團，將球團送入回轉窯或豎爐內，在1100～1300℃高溫下焙燒25～35分鐘，制成高強度鎳鐵球團；e，按重量計，以高強度鎳鐵球團∶焦炭∶石灰石＝100∶4.5～5.5∶2.5～3.5的配比，將三種物料放入高爐中冶煉，形成鎳鐵合金液，最后澆注成鎳鐵合金錠或將鎳鐵合金液直接注入AOD爐中進一步精煉成鎳鐵合金產品。
全文摘要
本發明提供了一種從氧化鎳礦中提煉鎳鐵合金的方法，將氧化鎳礦石干燥、篩分、破碎，制成礦粉，礦粉、焦炭末、生石灰混合焙燒后，水淬處理，使其形成鎳鐵渣，鎳礦石中處于氧化狀態下的三氧化二鐵初步還原為四氧化三鐵，使得鎳鐵渣具有一定的磁性；再磨成鎳鐵渣粉末；對鎳鐵渣粉末進行磁選；磁選后制成高強度鎳鐵球團；再送進高爐中冶煉，形成鎳鐵合金液。這種提煉鎳鐵合金的方法，鎳鐵渣隨著三氧化二鐵變成四氧化三鐵而具有一定的磁性，可以經過磁選而使鎳鐵渣與無磁性的二氧化硅、三氧化二鋁等雜質分離，成為鎳精礦，減少了后續處理的負荷，從而降低了能耗和廢棄物的排放，提高了節能和環保效果。也可將本發明的技術方案用于鎳礦開采場。
文檔編號C21B5/02GK101418356SQ20071011348
公開日2009年4月29日 申請日期2007年10月28日 優先權日2007年10月28日
發明者劉之蕙, 劉云升, 劉云強 申請人:沾化慶翔金屬材料有限公司