浅谈矿热炉冶炼镍铁工艺
中冶华天南京工程技术有限公司王刚
摘要本文介绍了从红土镍矿提炼镍铁几种不同的冶炼工艺并着重分析了矿热炉冶炼镍铁工艺RKEF法此工艺成为当前我国红土镍矿处理的主要方法。研究开发高效、流程短、低耗能、环保等镍铁冶炼新工艺已经成为未来开发的趋势。
关键词镍铁矿热炉RKEF法
1前言
金属镍具有良好的机械强度、延展性和化学稳定性耐腐蚀能磁化等一系列特性广泛用于不锈钢、高温合金、电镀和化工等行业在国民经济的发展中具有极其重要的地位。全球约23的镍用于生产不锈钢镍原料的成本占奥氏体不锈钢生产成本的70左右。
镍原料多数源自红土镍矿红土镍矿资源为硫化镍矿岩体风化—淋滤—沉积形成的地表风化壳性矿床世界上红土镍矿分布在赤道线南北30度以内的热带国家。我国镍矿资源储量中70集中在甘肃。
红土型镍矿可以生产出氧化镍、硫镍、铁镍等中间产品其中硫镍氧化镍可供镍精炼厂使用以解决硫化镍原料不足的问题。至于镍铁更是便于用于制造不锈钢降低不锈钢的生产成本。
2镍铁火法冶炼工艺分类
含镍硫化矿目前主要采用火法处理通过精矿焙烧反射炉电炉或鼓风炉冶炼铜镍硫吹炼镍精矿电解得金属镍。氧化矿主要是含镍红土矿其品位低适于湿法处理主要方法有氨浸法和硫酸法两种。氧化矿的火法处理是镍铁法。
21高炉法
高炉生产生铁历史悠久但普遍使用高炉生产镍铁还是中国人发明刘光火和研究的结果。
高炉生产镍铁的流程主要是矿石干燥筛分大块破碎配料烧结烧结矿加焦炭块及熔剂入高炉熔炼镍铁水铸锭和熔渣水淬产出镍铁锭和水淬渣。
f工艺流程当中的高炉熔炼有很大的缺点
1要用优质的焦炭作为熔炼的燃料焦炭的耗能量很大能耗高
2产品镍含量通常在28大多在5以下镍品位低杂质含量高一
般用于200系的不锈钢生产。
3在冶炼的过程中有害气体的排放量大比如为了增加炉渣的流动性而添加萤石萤石加入量占炉料总量的815然而在国内镍铁小高炉没有设置脱氟设备全部放散从而导致排放的高炉烟气中含有大量有害的含氟气体。
4红土镍矿可分为高铁低镁低镍、低铁高镁高镍红土镍矿两种不同类型原料。而当红土矿含镍15、含铁35时比较适合小高炉熔炼可产出含镍约4的低镍生铁。但如果是低铁高镁高镍矿用小高炉熔炼那么就会导致高炉的产渣量大、粘度大情况从而难以保证炉况顺行。
5由于炉料强度低所以只能采用小型高炉矮高炉生产镍铁而无法进行大规模的生产。
6小型高炉生产镍铁的成本较高。
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