一種采用低貧品位紅土鎳礦冶煉高鎳鐵水的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于不銹鋼冶煉領域，具體涉及一種采用低貧品位紅土鎳礦冶煉高鎳鐵水 的方法；該方法將低貧品位紅土鎳礦經過還原焙燒、磁選富集后得到富集礦，再將富集礦與 低貧品位紅土鎳礦一起參與燒結配料，通過燒結得到高鎳高品位燒結礦，再送入高爐熔煉， 得到高鎳鐵水。
【背景技術】
[0002]目前，國內外生產高鎳鐵的基本方法是采用RKEF法（即回轉窯焙燒一一電爐熔煉 法）或者是回轉窯直接還原法。因為生產原料為低品位紅土礦，所以產品渣量大，在RKEF 法的電爐階段，加熱礦渣會造成很大的電能損耗，同時產量低；在回轉窯直接還原法中，因 為要考慮達到好的還原效果，又要節約能耗，苛刻的溫度要求會導致窯內結圈較快，在需要 大量人力處理結圈的同時，此法還有生產作業率低，煤耗相對較大的弊端。
[0003] 而將經過回轉窯還原焙燒、磁選富集后得到富集礦參與燒結配料，通過燒結機，得 到粒度均勻并具有一定強度的燒結礦，燒結礦的金屬品位多35%，再將燒結礦送入高爐進 一步還原熔融，冶煉出鎳點大于8%的高鎳鐵水的生產工藝技術還沒見報道，屬國內外空 白。用高爐不能生產高鎳鐵水的主要原因是：目前國內外生產高鎳鐵的紅土礦都屬于低品 位紅土鎳礦，金屬量較低，也就是說直接將這些礦按照燒結一一高爐工藝入爐的話，必然會 使高爐內渣量大增，這樣很容易引起爐內煮渣，使爐況不順。如果采用先將低貧品位紅土 鎳礦在回轉窯焙燒、再磁選富集、同低貧品位紅土鎳礦一起燒結、再進入高爐熔融得到高鎳 鐵水的方法，則技術上存在以下難度：回轉窯焙燒中的溫度控制、磁選階段金屬回收率的控 制、燒結配礦工序中低貧品位紅土鎳礦和富集礦比例的配制、高爐熔融過程中渣型和渣量 的控制。
[0004]中國專利申請"一種從紅土鎳礦中提取鐵及高品位鎳鐵合金的方法"（【申請號】 200810143343. 8,申請公布號：CN101418359A)公開的技術方案為：將紅土鎳礦粉碎后， 加入碳質還原劑或復合添加劑，混勻成型后在900°C~1300°C的溫度下還原焙燒，將紅土 鎳礦中的氧化鎳和氧化鐵還原轉化成為金屬鎳和金屬鐵或磁性氧化鐵，得到的還原焙砂經 濕式球磨后，采用弱磁磁選富集鐵，得到還原鐵粉或鐵精礦產品；弱磁尾礦再經磁選得到鎳 鐵粗精礦；為了進一步提高鎳鐵合金中鎳的品位，采用酸處理選擇性的溶去部分鐵（或鐵 化合物），最終可獲得鎳品位大于30%的鎳鐵合金。該方法尚存在的缺陷為：還原出的焙燒 砂直接經濕式球磨，球磨機的料量和可見鎳鐵還原顆粒用量較大，球磨機負擔較重，電能消 耗較高；采用酸處理溶去部分鐵及其化合物，酸耗較大，不夠經濟。
[0005] 因此，在目前的科研和生產中，需要一種能夠直接還原生產出粗鎳鐵合金水，對渣 型和成分進行控制，直接將粗鎳鐵合金水精煉制備得到不銹鋼的方法。

【發明內容】

[0006] 本發明提供一種采用低貧品位紅土鎳礦冶煉高鎳鐵水的方法；該方法是將低貧品 位紅土鎳礦經過還原焙燒、磁選富集得到富集礦，之后富集礦按規定比例與低貧品位紅土 鎳礦混合并進行燒結，從而得到高鎳高品位燒結礦，再將高鎳高品位燒結礦加入高爐熔煉， 得到高鎳鐵水。
[0007] 本發明的目的是通過以下技術方案實現的：
[0008] -種采用低貧品位紅土鎳礦冶煉高鎳鐵水的方法，包括以下步驟：
[0009] 焙燒還原步驟：
[0010] 將低貧品位紅土鎳礦進行焙燒還原處理，得到鐵渣礦；
[0011] 磁選步驟：
[0012] 將所述鐵渣礦進行磁選處理，得到富集礦和尾渣；
[0013] 燒結步驟：
[0014] 按規定配比將低貧品位紅土鎳礦和所述富集礦進行燒結處理，得到高鎳高品位燒 結礦；
[0015] 熔煉步驟：
[0016] 將所述高鎳高品位燒結礦進行熔煉處理，得到所述高鎳鐵水。
[0017] 在上述方法的優選的實施方式中，所述焙燒還原步驟中，所述焙燒還原處理在回 轉窯中進行。
[0018] 在上述方法的優選的實施方式中，所述焙燒還原步驟的焙燒還原處理中，焙燒溫 度為 1000-1400°C，優選為 1250-1350°C;出料溫度為 900-1300°C，優選為 900-1050°C。
[0019] 在上述方法的優選的實施方式中，所述焙燒還原步驟中，采用的低貧品位紅土鎳 礦、熔劑、還原碳的之間的重量份數比為100 : (2-6) : (8-15)。
[0020] 在上述方法的優選的實施方式中，所述磁選步驟中，所述磁選處理包括：依次經過 第一次干選處理、第一道破碎處理、第二道破碎處理、第二次干選處理、第三道破碎處理、第 四道破碎處理、第三次干選處理，得到三次干選處理篩選出的三部分富集礦和第三次干選 后的鐵渣礦；然后將該第三次干選后的鐵渣礦依次進行球磨處理、濕選處理以及尾礦回收 處理，得到濕選和尾礦回收處理篩選出的兩部分富集礦；收集所述三部分富集礦和所述兩 部分富集礦；
[0021] 優選地，所述磁選步驟的所述磁選處理中，經過所述第二道破碎處理后，得到的鐵 礦渣的粒度為15_以下；經過所述第四道破碎處理后，得到的鐵礦渣的粒度為5_以下； 更優選地，所述磁選步驟的所述磁選處理中，所述第一次干選處理、第二次干選處理、第三 次干選處理的磁場強度均為800~1200GS;所述磁選步驟的所述磁選處理中，經所述球磨 處理后的鐵渣礦中，粒度小于200目的顆粒占顆粒總量的80 %以上。
[0022] 在上述方法的優選的實施方式中，所述磁選步驟的所述磁選處理中，所述尾渣中 的Mg0/Si02的質量比為0. 2-0. 6,優選為0. 3-0. 4。
[0023] 在上述方法的優選的實施方式中，所述燒結步驟的燒結處理中，最高燒結溫度控 制在1200~1350°C，燒結處理的時間為20min~30min;優選地，所述燒結步驟的燒結處 理中，采用的所述低貧品位紅土鎳礦、富集礦、調渣劑、無煙煤之間的重量份數比為100 : (65-150) :(10-20) :(5-8);更優選地，所述調渣劑為生石灰。
[0024] 在上述方法的優選的實施方式中，所述熔煉步驟的熔煉處理在高爐中進行；所述 熔煉步驟的熔煉處理中，溫度為1300-1500°C，時間為3-5小時；優選地，所述熔煉步驟的熔 煉處理中，采用的所述高鎳高品位燒結礦和焦炭的重量份數比為100 :(15-25)。
[0025] 本發明的目的是通過以下另一技術方案實現的：
[0026] 一種采用低貧品位紅土鎳礦冶煉的高鎳鐵水，由上述采用低貧品位紅土鎳礦冶煉 高鎳鐵水的方法或其任一優選的實施方式制備而成。
[0027] 在上述高鎳鐵水的優選的實施方式中，所述高鎳鐵水的鎳點大于8%。
[0028] 相比現有技術，本發明具有如下有益效果：
[0029] 1、由于本發明將回轉窯焙燒還原后的鐵渣礦，經過磁選步驟富集，去除大量的渣， 所以將減少大量的入爐渣，對于高爐來說，可以省去大量不必要浪費的燃料，降低成本。
[0030] 2、由于本發明將富集礦與紅土鎳礦一起進行配礦燒結，再送入高爐內，解決了高 爐不能生產高鎳鐵水的難題，而且相對于國內外生產高鎳鐵水的其他工藝而言，大幅增加 了高鎳鐵水的產量。
[0031] 3、由于本發明產能高，熱能由燃料提供，不需要采用電爐，所以特別適合于一些電 力貧乏的地區實行。
[0032] 4、本發明中的高爐煤氣，產生的壓差可以用來發電，較經濟。
[0033] 5、由于本發明的各個步驟和參數之間協同作用，所以可生產出符合A0D爐冶煉不 銹鋼的入爐高鎳鐵水成分要求的高鎳鐵水。
[0034] 6、由于本發明的焙燒還原步驟中的各段溫度范圍較寬泛和采用適當的物料，對溫 度要求不甚苛刻，所以可以降低回轉窯內的結圈現象：延緩結圈時間，減小結圈程度。
【具體實施方式】
[0035] 一種采用低貧品位紅土鎳礦冶煉高鎳鐵水的方法，包括以下步驟：
[0036] 步驟一、焙燒還原：
[0037] 根據入高爐所需的富集礦的合金成分要求，將低貧品位紅土鎳礦中配入合適的熔 劑和還原碳；將上述物料在回轉窯進行焙燒還原處理，得到鐵渣礦。
[0038] 該鐵渣礦中包含有鎳鐵和渣；該鐵渣礦經過之后的磁選步驟后分離得到尾渣和富 集礦；
[0039] 該低貧品位紅土鎳礦中，鎳含量為1. 5%~2. 3%，TFe(全鐵）含量在14%~22% 之間，優選為鎳與全鐵的質量比多10% ;
[0040] 該低貧品位紅土鎳礦在焙燒之前，需要預先進行烘干處理，至含水量為16 %~ 19% ;再進行篩分破碎處理，至粒度< 3mm的顆粒的占顆粒總數的80%以上，得到破碎后的 低貧品位紅土鎳礦；
[0041] 焙燒還原處理中，低貧品位紅土鎳礦、熔劑、還原碳的之間的重量份數比為100 : (2-6) :(8-15)(示例性地，可以為 100 :2 :8、100 :6 :8、100 :2 :15、100 :6 :15 中任意比例）；
[0042] 該熔劑為石灰、白云石中的一種或幾種；加入熔劑是為了以控制渣型、鎳點，加入 還原碳是為了保證低貧品位紅土鎳礦中的金屬還原程度和磁性，以保證磁選后富集礦中鎳 金屬的回收率在90%以上；鐵金屬的回收率根據產品鎳品位的需求情況來調整，可控制在 75 ~85% ;
[0043] 鎳金屬回收率的計算方式為：Ni金屬回收率=(消耗的低貧品位紅土鎳礦的Ni 金屬總量-對應的產出尾渣量X尾渣中鎳金屬的質量百分含量）/消耗的低貧品位紅土鎳 礦的Ni金屬總量；
[0044] 鐵金屬回收率的計算方式為：Fe金屬回收率=(消耗的低貧品位紅土鎳礦的Fe 金屬總量-對應的產出尾渣量X尾渣中Fe金屬的質量百分含量）/消耗的低貧品位紅土 鎳礦的Fe金屬總量；
[0045] 若以上兩式中，消耗的低貧品味的紅土鎳礦的總量，是指回