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一种不使用矿热炉的镍铁冶炼回转窑直接还原新方法

  技术域

  一种镍铁冶炼回转窑直接还原方法,尤其适用于镍铁在回转窑中还原冶炼使用。

  背景技术

  现有成熟的镍铁冶炼工艺为回转窑-矿热炉工艺其中:先将镍铁矿通过板式给料机输送到齿辊破碎机中破碎,破碎后的镍铁矿进入烘干机中降低含水量,将烘干后的镍铁和还原煤、石灰石按照100:8:2投入混料机中混合,混合料送入回转窑焙烧,温度控制在800℃。回转窑燃烧器设置在窑头,混合料从窑尾进入,先被干燥,然后到达回转窑中部,开始脱去干矿结晶水,直到卸料前,干矿被煤和一氧化碳部分还原,较得到焙烧物中的镍以金属Ni和Ni2+两种形式存在,干矿中的大部分铁也被还原为Fe2+;回转窑中得到的焙烧物通过传输装置送到矿热炉,焙烧物在矿热炉中,1500℃条件下,产出粗铁渣和炉渣,炉渣冷却后,堆存或再回收利用。矿热炉冶炼为了更好的流通性,需要用焦炭作为能源,其产能小,能耗高。

  发明内容

  本发明的目的是克服已有技术中的不足之处,提出一种工艺简单,能耗少,不使用矿热炉,降低电能需要镍铁冶炼回转窑直接还原方法。

  为实现上述技术目的,本发明的镍铁冶炼回转窑直接还原方法包括步骤如下:

  a.将回转窑窑头的余热经导管与烘干机相连接,使回转窑窑头中产生的余热导入烘干机;将回转窑的窑尾尾气经导管与压球机相连接,使回转窑中的尾气导入压球机中;

  b.将镍铁矿通过给料机输送到齿辊破碎机中破碎,将破碎后的镍铁矿送入温度为600℃的烘干机中烘干,降低含水量至15%-18%;

  c.将烘干后的镍铁矿与还原煤、石灰石按照100:10:2的质量比投入混料机中混合均匀,之后将混合物送入压球机挤压成团块,要求团块的含水分量低于18%,团块的强度大于2000N;通过回转窑中的尾气使压球机内温度达到800℃;

  d.将挤压后的团块送入回转窑内烧制,保持团块在回转窑内以6米/小时匀速行进,同时向回转窑中喷洒煤粉和空气,在团块行进期间,煤粉燃烧产生的热气与团块逆流行走,保证回转窑内温度均匀稳定,从而减少细颗粒烟尘,团块在移动至回转窑出口约30米的时候,团块温度上升至1350℃-1500℃,团块崩裂开始生成熔渣反应,同时团块通过煤发生还原反应生成含镍铁金属的渣块。

  e.含金属的渣块较从回转窑的出口排出,将排出的渣块直接引入水坑中进行水淬。

  f.将水淬后的渣块打捞起来投入球磨机中破碎为小于2mm的颗粒,再利用磁选机进行镍铁金属和熔渣的分离,较得到镍铁金属。

  有益技术效果:本方法只是用环保回转窑焙烧而不适用矿热炉焙烧,能耗少,熔炼的主要能源为煤,而不是昂贵的电能,降低了生产成本,且设备工艺简单,设备维修方便,减少了生产建设的投资,方便严重缺乏电力的地区使用。

回转窑冶炼镍铁流程图

  上图1为本发明的方法流程图。

  施工步骤如下

  镍铁冶炼回转窑直接还原方法包括步骤如下:

  a.将回转窑窑头的余热经导管与烘干机相连接,使回转窑窑头中产生的余热导入烘干机,将回转窑的窑尾尾气经导管与压球机相连接,使回转窑中的尾气导入压球机中。

  b.将镍铁矿即红土矿通过篦条筛分,将细颗粒矿石和大块矿石分离,大块矿石则通过给料机输送到齿辊破碎机中破碎,将破碎后的镍铁矿以及细颗粒矿石送入温度为600℃的烘干机中烘干,降低含水量至15%-18%。

  c.将烘干后的镍铁矿通过破碎机破碎后存入原料仓,原料仓内的镍铁矿通过单机秤与还原煤、石灰石按照100:10:2的质量比投入混料机中混合均匀,之后将混合物送入压球机挤压成团块,要求团块的含水分量低于18%,团块的强度大于2000N;通过回转窑中的尾气使压球机内温度达到800℃。

  d.使用大倾角皮带输送机将团块以6米/小时的速度送入回转窑,并保持团块在在回转窑里以6米/小时匀速行进,同时向回转窑中喷洒煤粉和空气,在团块行进期间,煤粉燃烧产生的热气与团块逆流行走,所有冶炼过程的各个阶段为:脱水、还原、团块崩裂、熔渣生产、还原后金属颗粒聚集。碳进入到团块中作为燃料和还原剂参与反应,通过团块均匀地加入到回转窑中,完成了一个稳定的运转状态,同时获得稳定的温度场,保证回转窑内温度均匀稳定,从而减少细颗粒烟尘,如团块的品质较低,那么入窑供料速率会发生变化,或者内部所含的碳质材料扩散,将会导致物料与回转窑内壁接触部位局部过热或过冷,从而增加细颗粒烟尘,并使窑内抽力情况恶化,团块在移动至回转窑出口约30米的时候,团块温度上升至1350℃-1500℃,在这个阶段,熔渣生成反应开始,同时还原反应发生,镍氧化物呈橄榄石结构(Ni ,Mg)2SiO4,而铁氧化物也生成同样的结构形式Fe2SiO4,它们在高温下与游离的二氧化硅产生反应生成固溶体;生成含镍铁金属的渣块。

  e.经回转窑冶炼后生成含金属的渣块较排出,为了抑制氧化以及便于破碎,排出的渣块直接投入水坑中进行水淬。

  f.水淬后的渣块被打捞起来投入球磨机破碎成小于2mm的颗粒,并利用磁选机进行镍铁金属和熔渣的分离,从而得到镍铁成品。

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创建时间 2017-11-24 来源 回转窑网 浏览
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