紅土鎳礦處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了紅土鎳礦處理方法。該方法包括：將紅土鎳礦、還原劑、添加劑制成球團，以便得到紅土鎳礦球團；將紅土鎳礦球團在蓄熱式轉底爐中進行還原焙燒，以便得到金屬化球團；將金屬化球團進行破碎和干式磁選，以便得到鎳鐵粒和第一尾渣；以及將第一尾渣進行濕式磨礦和濕式磁選，以便得到鎳鐵粉和第二尾渣。其中，還原劑為由橡膠制備得到的炭黑。利用該方法能夠有效地制備鎳鐵產(chǎn)品。
【專利說明】紅土鎳礦處理方法【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金領域。具體而言，本發(fā)明涉及紅土鎳礦處理方法。
【背景技術】
[0002]鎳是一種重要的有色金屬，主要有紅土鎳礦和硫化鎳礦冶煉而來。目前，紅土鎳礦的冶煉工藝粗分為火法、濕法及火濕法結合三類?；鸱üに嚲哂辛鞒潭獭⑿矢叩葍?yōu)點，但能耗較高。濕法工藝成本上比火法低，但處理工藝復雜、流程長、工藝條件對設備要求高?；饾穹üに噺碗s、流程長，其能耗也較高，對環(huán)境污染嚴重。
[0003]因此，目前紅土鎳礦處理方法，仍有待改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題之一。為此，本發(fā)明提出了可以有效處理紅土鎳礦方法。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的實施例，該方法包括:將紅土鎳礦、還原劑、添加劑制成球團，以便得到紅土鎳礦球團；將所述紅土鎳礦球團在蓄熱式轉底爐中進行還原焙燒，以便得到金屬化球團；將所述金屬化球團進行破碎和干式磁選，以便得到鎳鐵粒和第一尾渣；以及將所述第一尾渣進行濕式磨礦和濕式磁選，以便得到鎳鐵粉和第二尾渣。其中，所述還原劑為由橡膠制備得到的炭黑。由此，利用根據(jù)本發(fā)明實施例的紅土鎳礦處理方法，可以有效地處理紅土鎳礦，從而制得鎳鐵粉。另外，對廢舊橡膠進行了合理利用，避免了環(huán)境污染，一舉解決了紅土鎳礦冶煉工藝嚴重依賴煤、氣資源與煤、氣資源儲量日益匱乏之間的矛盾，以及越來越高的環(huán)保要求與廢舊橡膠污染環(huán)境之間的矛盾，取得了較好的綜合效益。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的實施例，上述紅土鎳礦處理方法還可以具有下列附加技術特征:
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述炭黑是通過下列步驟獲得的:將通過將橡膠在300~900°C下熱解10~90min，以便獲得炭黑、可燃氣和焦油。由此，可以變廢為寶，利用通常廢棄的難以處理的廢舊橡膠有效地制得炭黑、可燃氣和焦油，從而進一步可以利用炭黑、可燃氣和焦油有效地制備鎳鐵粉。另外，對廢舊橡膠進行了合理利用，避免了環(huán)境污染，有利于提聞綜合處理效率。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進一步包括將熱解所得到的炭黑破碎至粒度為1~4_。由此，炭黑可以作為還原劑，提高紅土鎳礦的還原效果，減少能量消耗，從而有利于降低生產(chǎn)成本。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，將所述可燃氣和焦油作為還原焙燒的燃料。由此，可以解決傳統(tǒng)工藝嚴重依賴煤、天然氣的問題，拓寬了能源來源，從而有利于降低生產(chǎn)成本。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，基于100重量份的紅土鎳礦，炭黑的用量為3~30重量份，添加劑的用量為0~20重量份。由此，可在此原料配比條件下，可以高效率地將該紅土鎳礦中的鎳鐵還原出來，制備出高品位鎳鐵。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述添加劑為選自生石灰、石灰石、白云石、碳酸鈣、氫氧化鈣、碳酸鈉、硫酸鈉、氯化鈉、氧化亞鐵和螢石的至少一種。由此，可以進一步提高綜合處理的效率。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述還原焙燒是在1400~1600°C下進行30~120min。由此，可以有效地將紅土鎳礦一步還原為鎳鐵粒，有利于提高還原焙燒紅土鎳礦的效率，從而可以進一步有效地制得鎳鐵粉。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，基于100重量份的紅土鎳礦，炭黑的用量為8重量份，添加劑的用量為16重量份，所述還原焙燒是在1570°C下進行l(wèi)lOmin。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，基于100重量份的紅土鎳礦，炭黑的用量為11重量份，添加劑的用量為11重量份，所述還原焙燒是在1520°C下進行70min。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，基于100重量份的紅土鎳礦，炭黑的用量為30重量份，添加劑的用量為20重量份，所述還原焙燒是在1470°C下進行50min。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述蓄熱式轉底爐設置有至少一個蓄熱式燃燒器。由此，可以使燃料在貧氧狀態(tài)下燃燒，很好的控制了轉底爐內(nèi)的還原氣氛，提高了還原效率，縮短了還原時間短，有利于減少能量消耗，減低生產(chǎn)成本，同時，由于采用了低氧燃燒，大幅度減少了二氧化碳及氮氧化物的排放。另外，可以提高轉底爐爐膛內(nèi)溫度分布的均勻性，有利于直接還原反應的進行。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述紅土鎳礦的鎳品位大于0.6重量％。由此，利用根據(jù)本發(fā)明的實施例的紅土鎳礦處理方法，可以有效地處理該紅土鎳礦，制得鎳鐵粉。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，將所述第一尾渣進行濕式磨礦和濕式磁選進一步包括:采用濕式球磨機和棒磨機的至少一種進行一段或兩段磨礦；以及采用磁選機進行一段或兩段磁選。由此，可以有效地提高鎳的回收率，很好的進行渣鐵分離，獲得高品質(zhì)鎳鐵粒，省去了其它工藝中的電爐熔分或非電爐熔分流程。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進一`步包括對所述鎳鐵粉進行熔分，以便獲得鎳鐵合金。由此，可以獲得聞品質(zhì)鎮(zhèn)鐵合金。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進一步包括將所述第二尾渣用于制備建材。由此，利用第二尾渣制備建材，變廢為寶，既可以創(chuàng)造經(jīng)濟價值，又可以防止尾渣污染環(huán)境，從而取得了較好的綜合處理效益。
[0021 ] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述建材為選自鑄石、微晶玻璃、填充材料、膠凝材料、人工魚礁的至少一種。由此，可以創(chuàng)造經(jīng)濟價值，從而進一步拓寬了根據(jù)本發(fā)明實施例的紅土鎳礦處理方法所制備產(chǎn)品的用途。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的實施例的紅土鎳礦處理方法可以實現(xiàn)下列優(yōu)點至少之一:
[0023]1、根據(jù)本發(fā)明的實施例的紅土鎳礦處理方法，可綜合利用廢舊橡膠處理紅土鎳礦。廢舊橡膠熱解所得的炭黑、可燃氣、焦油全部得到了利用，實現(xiàn)了廢舊橡膠的再利用及固廢的零排放。將廢舊橡膠熱解的炭黑產(chǎn)品作為紅土鎳礦的內(nèi)配碳，具有在轉底爐直接還原過程中充當還原劑和燃料的作用。將廢舊橡膠熱解的可燃氣和焦油產(chǎn)品作為系統(tǒng)中干燥環(huán)節(jié)和轉底爐直接還原環(huán)節(jié)的燃料，有利于降低生產(chǎn)成本；
[0024]2、根據(jù)本發(fā)明的實施例的紅土鎳礦處理方法，本發(fā)明能采用轉底爐直接還原技術將紅土鎳礦一步生產(chǎn)出高品質(zhì)的鎳鐵?；蜴囪F合金。將紅土鎳礦進行預處理后在轉底爐中進行直接還原，對還原所得金屬化球團進行簡單破碎后，再通過干式磁選就能很好把鎳鐵粒和渣分離，獲得高品質(zhì)鎳鐵粒，省去了其它工藝中的電爐熔分或非電爐熔分流程，降低了投資成本，節(jié)能又高效。還可根據(jù)原紅土鎳礦的性質(zhì)，選擇是否再對干式磁選后的尾渣進行濕式磨選，以提高鎳的回收率。根據(jù)本發(fā)明的實施例的紅土鎳礦處理方法，工藝簡單，日處理量大，從而適用于大規(guī)模的批量生產(chǎn)；
[0025]3、根據(jù)本發(fā)明的實施例的紅土鎳礦處理方法，本發(fā)明采用了蓄熱式燃燒技術，可充分利用廢舊橡膠熱解產(chǎn)生的可燃氣與焦油，實現(xiàn)紅土鎳礦的一步還原。利用廢舊橡膠熱解得到炭黑、可燃氣、焦油等為燃料，轉底爐的還原溫度可達1400~1600°C，能將紅土鎳礦一步還原為鎳鐵粒。蓄熱式燃燒技術可使燃料在貧氧狀態(tài)下燃燒，很好的控制了轉底爐內(nèi)的還原氣氛，還原效率高，還原時間短，同時由于采用了低氧燃燒，大幅度減少了二氧化碳及氮氧化物的排放，從而有利于環(huán)境保護。該技術的燃燒精確控制還可提高轉底爐爐膛內(nèi)的溫度分布均勻性，有利于直接還原反應的進行。另外，該技術提高了轉底爐的熱效率，能耗比普通轉底爐降低30%以上；
[0026]4、根據(jù)本發(fā)明的實施例的紅土鎳礦處理方法，本發(fā)明與傳統(tǒng)的鼓風爐和高爐冶煉鎳鐵工藝相比，解決了能耗高、污染大等問題。與回轉窯-電爐工藝(RKEF)相比，沒有回轉窯結圈的顧慮，也無需消耗大量昂貴的電能，且轉底爐的溫度可控制的更高，金屬更容易聚集和長大，與渣更容易分離，可直接一步生產(chǎn)出鎳鐵粒；
[0027]5、根據(jù)本發(fā)明的實施例的紅土鎳礦處理方法，本發(fā)明取得了較好的綜合效益。既可以生產(chǎn)高品質(zhì)鎳鐵，又可以將尾渣用來制備建材，既可以創(chuàng)造經(jīng)濟價值，又有利于環(huán)境保護。
[0028]6、根據(jù)本發(fā)明的實施例的紅土鎳礦處理方法，本發(fā)明拓寬了處理紅土鎳礦的能量來源、降低了生產(chǎn)成本、 提高了產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率，可解決廢舊橡膠造成的環(huán)境污染問題，還能實現(xiàn)紅土鎳礦冶煉過程的固廢零排放，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展，將最終所得的尾渣用來制備建材，最終實現(xiàn)整個工藝流程的固廢零排放。
[0029]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0031]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的紅土鎳礦處理方法的流程示意圖；
[0032]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的紅土鎳礦處理方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0033]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0034]本發(fā)明提出了一種紅土鎳礦處理方法，參考附圖1，根據(jù)本發(fā)明的實施例，紅土鎳礦處理方法可以包括以下步驟:
[0035]S100:制球[0036]根據(jù)本發(fā)明的實施例，在該步驟中，將紅土鎳礦、炭黑、添加劑制成球團，以便得到紅土鎳礦球團。
[0037]傳統(tǒng)的紅土鎳礦的冶煉工藝粗分為火法、濕法及火濕法結合三類，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，紅土鎳礦的成分非常復雜，含有眾多的雜質(zhì)元素，例如鈣、鎂、鋁、鉻、硅、硫等，因而，在利用濕法冶煉工藝對紅土鎳礦進行處理時往往使用多種化學試劑，并且需要進行多步驟化學反應，而這些雜質(zhì)元素也會參與到相關的化學反應中，從而對紅土鎳礦的處理造成不利影響，如果直接采用火法冶煉工藝，一般先要干燥礦石以除去礦石中所有的游離水和結合水，再經(jīng)還原焙燒處理，然后還需采用電爐熔分或非電爐熔分流程等，這些處理過程均需要消耗大量燃料(如煤、電、天然氣等)，能耗較大，環(huán)境污染嚴重，生產(chǎn)成本較高。因此，實際上目前尚無能夠有效地處理紅土鎳礦的有效方法。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過本發(fā)明的方法,能夠有效地對紅土鎳礦進行處理,制得鎳鐵粉或鎳鐵合金。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的實施例，紅土鎳礦的種類及成分不受特別限制。例如根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，紅土鎳礦的鎳品位大于0.6重量％。由此，利用根據(jù)本發(fā)明的實施例的紅土鎳礦處理方法，可以有效地處理該紅土鎳礦，制得鎳鐵粉或鎳鐵合金。本發(fā)明可處理紅土鎳礦的范圍廣，原礦的鎳品位只需大于0.6%即可。即使鎳品位僅為0.67%的原礦，采用本方法處理后，也能生產(chǎn)出鎳品位為6.88%的鎳鐵合金。而目前處理紅土鎳礦生產(chǎn)鎳鐵的主流火法工藝只適合處理鎳品位大于2%的高品位紅土鎳礦，不適合處理鎳品位小于1.5%紅土鎳礦。
[0039]發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)， 與直接對紅土鎳礦進行還原處理相比，將紅土鎳礦制成球團后再進行還原處理有利于提高紅土鎳礦在還原設備中的還原效率，可以進一步提高還原焙燒紅土鎳礦的效果。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的實施例，紅土鎳礦球團的制球手段不受特別限制。例如根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，將紅土鎳礦、炭黑、添加劑制成球團，以便得到紅土鎳礦球團。由此，炭黑可以作為紅土鎳礦還原的還原劑，而添加劑可以進一步提高還原焙燒紅土鎳礦的還原效果。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的實施例，炭黑破碎至粒度為1~4_。由此，有利于進一步提高還原焙燒紅土鎳礦的效率，減少能量消耗，從而有利于降低生產(chǎn)成本。
[0042]另外，采用輥式高壓壓球機或圓盤造球機進行制球，提高了工作效率，有利于大批
量生產(chǎn)。
[0043]在冶金【技術領域】，能量消耗及能量來源是難以解決的問題。冶金過程需要消耗大量的能量，能量來源又極其有限，嚴重依賴煤、氣資源，但是煤、氣資源的儲蓄量卻日益減少，成本不斷增加，嚴重束縛了冶金工業(yè)的發(fā)展速度。然而在另一方面，各種工業(yè)及生活廢棄物的處理已成為人們所必須面對的難題，特別是對于經(jīng)過化學交聯(lián)的橡膠，由于它內(nèi)部具有交聯(lián)的網(wǎng)絡結構，不溶且不易降解，難以處理，橡膠制品已廣泛應用于到我們生活中的每一個角落，如果這些橡膠制品使用后如處理不當，既造成資源浪費，又會給環(huán)境帶來嚴重污染。因此，如何經(jīng)濟、有效、環(huán)保地處理廢舊橡膠就成了一個很有社會意義的焦點問題。本發(fā)明在如何合理利用廢舊橡膠方面，特別是在將其作為能量來源處理紅土鎳礦方面，取得了創(chuàng)造性地進步。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的實施例，橡膠的類型并不受特別限制，可以為廢舊橡膠，例如，廢舊輪胎、電纜皮、鞋底料、橡膠制品邊角料、下腳料等。[0045]根據(jù)本發(fā)明的實施例，可以通過將廢舊橡膠在300~900°C下熱解10~90min以便獲得炭黑、可燃氣和焦油。由此，可以變廢為寶，有效地制得炭黑、可燃氣和焦油，進一步可以利用炭黑、可燃氣及焦油有效地制備鎳鐵，從而拓寬了能源的來源渠道。另外，對廢舊橡膠進行了合理利用，避免了環(huán)境污染，取得了良好的綜合處理效益。
[0046]根據(jù)本發(fā)明的實施例，紅土鎳礦球團的組成成分不受特別限制。例如根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，基于100重量份的紅土鎳礦，炭黑的用量為3~30重量份，添加劑的用量為0~20重量份。由此，在此的配比范圍條件下，可以高效率地將紅土鎳礦中的鎳和鐵還原出來，從而制備出不同品位的鎳鐵。
[0047]根據(jù)本發(fā)明的又一些實施例，添加劑為選自生石灰、石灰石、白云石、碳酸鈣、氫氧化鈣、碳酸鈉、硫酸鈉、氯化鈉、氧化亞鐵和螢石的至少一種。由此，可進一步提高紅土鎳礦的還原效果。
[0048]S200:還原
[0049]將紅土鎳礦制成球團之后，在該步驟中，將步驟S1中制備的球團加入到還原裝置中，從而可以制得金屬化球團。
[0050]在冶金【技術領域】，如何提高還原焙燒效率、節(jié)約能源消耗是極其重要也是難以解決的技術問題。為了有效地解決此問題，本發(fā)明創(chuàng)造性地將廢舊橡膠熱解產(chǎn)生的炭黑、可燃氣、焦油等作為燃料，使轉底爐的還原溫度可以達到1400°C以上，能將紅土鎳礦一步還原為鎳鐵粒。根據(jù)本發(fā)明的實施例，本發(fā)明采用了蓄熱式燃燒技術，可使燃料在貧氧狀態(tài)下燃燒，很好的控制了轉底爐內(nèi)的還原氣氛，還原效率高，還原時間短，并且由于采用了低氧燃燒，大幅度減少了二氧化碳及氮氧化物的排放，從而有利于環(huán)境保護。另外，蓄熱式燃燒技術的燃燒精確控制可以使轉底爐爐膛內(nèi)的溫度分布均勻，并且有利于直接還原反應的進行及轉底爐熱效率的提高，能耗比普通轉底爐降低30%以上。
[0051]根據(jù)本發(fā)明的實施例，還原焙燒的手段不受特別限制，可以采用任何的已知設備及工藝。例如根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，蓄熱式轉底爐設置有至少一個蓄熱式燃燒器。由此，有利于提高還原焙燒效率，降低能量消耗，從而有利于降低生產(chǎn)成本。另外由于采用了該還原裝置，有利于提高日處理量，從而適于工業(yè)化的大規(guī)模生產(chǎn)。
[0052]根據(jù)本發(fā)明的實施例，還原焙燒的工藝參數(shù)不受特別限制，本領域技術人員可以根據(jù)需要，或者通過預先實驗來確定。例如根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，還原焙燒是在1400~1600°C下進行30~120min。由此，可以有效地將紅土鎳礦一步還原為鎳鐵粒，有利于提高還原焙燒紅土鎳礦的效率，從而可以進一步有效地制得鎳鐵粉或鎳鐵合金。
[0053]根據(jù)本發(fā)明的的具體實施例，采用本發(fā)明的上述處理紅土鎳礦的方法可以通過控制紅土鎳礦與還原劑和添加劑的配比，同時控制還原培燒的條件可以制備得到不同品位的鎳鐵粒。根據(jù)本發(fā)明的具體示例，還原條件可以為基于100重量份的紅土鎳礦，炭黑的用量為8重量份，添加劑的用量為16重量份，還原焙燒是在1570°C下進行l(wèi)lOmin。根據(jù)本發(fā)明的另一個具體示例，還原條件可以為基于100重量份的紅土鎳礦，炭黑的用量為11重量份，添加劑的用量為11重量份，所述還原焙燒是在1520°C下進行70min。根據(jù)本發(fā)明的再一個具體示例，還原條件可以為基于100重量份的紅土鎳礦，炭黑的用量為30重量份，添加劑的用量為20重量份，所述還原焙燒是在1470°C下進行50min。由此通過對紅土鎳礦還原過程中，還原劑和添加劑的配比、轉底爐還原溫度和還原時間等工藝參數(shù)的調(diào)整，來控制鎳、鐵在還原過程中的長大，使得被還原的鎳和鐵顆粒更容易富集、遷移和長大，可得到粒度較大的鎳鐵粒，因此，只需對還原所得金屬化球團進行簡單的破碎后，再通過干式磁選就能很好的把鎳鐵粒和渣分離，獲得鎳品位為4~35%的鎳鐵粒，鎳回收率可高達89.49%。可以顯著提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，同時可以滿足不同行業(yè)對不同品位鎳鐵粒的需求。
[0054]S300:分離
[0055]根據(jù)本發(fā)明的實施例，在該步驟中，步驟S2中制備的金屬化球團進行破碎和干式磁選，分離得到鎳鐵粒和第一尾渣，然后，將第一尾渣進行濕式磨礦和濕式磁選，以便分離得到鎳鐵粉和第二尾渣。
[0056]根據(jù)本發(fā)明的實施例，分離的手段不受特別限制。例如根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，首先對還原所得金屬化球團進行簡單破碎后，再通過干式磁選就能很好把鎳鐵粒和渣分離，獲得高品質(zhì)鎳鐵粒。由此，省去了其它工藝中的電爐熔分或非電爐熔分流程，降低了投資成本，節(jié)能又高效。
[0057]在具體操作時，可根據(jù)原紅土鎳礦的性質(zhì)，選擇是否再對干式磁選后的尾渣進行濕式磨選，以提高鎳的回收率，同時，最終所得的尾渣可以用來制備建材，最終實現(xiàn)整個工藝流程的固廢零排放。
[0058]根據(jù)本發(fā)明的實施例，可以進一步地對第一尾渣進行濕式磨礦和濕式磁選，采用濕式球磨機和棒磨機的至少一種進行一段或兩段磨礦，以及采用磁選機進行一段或兩段磁選。由此，可以有效地提聞鎮(zhèn)的回收率，獲得聞品質(zhì)鎮(zhèn)鐵粒。
[0059]根據(jù)本發(fā)明的實施例，可以進一步對所述鎳鐵粉進行熔分。由此，可以獲得高品質(zhì)鎳鐵合金。
[0060]根據(jù)本發(fā)明的實施例，利用第二尾渣制備的產(chǎn)品種類不受特別限制。例如根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，利用第二尾渣制備建材，例如根據(jù)本發(fā)明的又一些實施例，建材為選自鑄石、微晶玻璃、填充材料、膠凝材料、人工魚礁的至少一種。由此，變廢為寶，既可以創(chuàng)造經(jīng)濟價值又可以防止尾渣污染環(huán)境，有利`于取得更好的綜合處理效益。
[0061]本發(fā)明的紅土鎳礦冶煉方法除了可以有效地應用于冶金【技術領域】，相關技術人員當然也可以將其擴大至其它領域，在此不予贅述，這些均在本發(fā)明的權利保護范圍之內(nèi)。
[0062]下面通過具體的實施例，對本發(fā)明進行說明，需要說明的是這些實施例僅僅是為了說明目的，而不能以任何方式解釋成對本發(fā)明的限制。另外，在下列實施例中如果沒有特別說明，則所采用的設備和材料均為市售可得的。
[0063]一般方法
[0064]下面結合附圖2對在后面實施例中處理紅土鎳礦的一般處理方法進行描述:
[0065]原料:還原劑為廢舊橡膠熱解所得到的炭黑，添加劑為生石灰、石灰石、白云石、碳酸鈣、氫氧化鈣、碳酸鈉、硫酸鈉、氯化鈉、氧化亞鐵、螢石中的一種或多種組合，燃料為廢舊橡膠熱解所得到的炭黑、焦油和可燃氣。
[0066]設備:制球設備為對棍式高壓壓球機或圓盤造球機，轉底爐為蓄熱式轉底爐，蓄熱式轉底爐上有一個或多個蓄熱式燃燒器，渣鐵分離設備以干式磁選為主。
[0067]工藝:濕式磨選包括:采用濕式球磨機或棒磨機進行一段或兩段磨礦，然后采用磁選機進行一段或兩段選別；熔分工藝包括:電爐熔分或非電爐熔分。
[0068]產(chǎn)品:利用一次尾洛和二次尾洛可制備的建材產(chǎn)品包括:鑄石、微晶玻璃、填充材料、膠凝材料、人工魚礁等，還可用來制磚或筑路。
[0069]在下列實施例中，對紅土鎳礦進行處理的主要步驟如下:
[0070]第一步，將廢舊橡膠進行清洗，粉碎至適當尺寸后，烘干。將橡膠粒通過布料裝置布入熱解裝置，熱解溫度為300~900°C，熱解時間為10~90min，所述廢舊橡膠經(jīng)熱解后生成炭黑、可燃氣、焦油等產(chǎn)品。將炭黑破碎至1~4mm粒度。
[0071]第二步，將紅土鎳礦干燥、破碎和篩分至1~4mm粒度，與第一步破碎好的炭黑、添加劑等按以下重量份配料:紅土鎳礦100份，炭黑3~30份，添加劑0~20份。將配好的物料混合均勻后采用壓球機或造球機進行制球，球團進行干燥，將干燥后的含碳球團布入轉底爐進行直接還原，第一步熱解所得的可燃氣和焦油作為干燥環(huán)節(jié)和轉底爐直接還原環(huán)節(jié)的燃料，干燥后的含碳球團進入轉底爐隨爐底轉動，還原溫度1400~1600°C，還原時間30~120min，含碳球團隨轉底爐爐底的旋轉逐步完成還原反應，還原生成的鎳和鐵在球團內(nèi)部逐漸長大生成鎳鐵粒，旋轉一周后從排料口排出金屬化球團，對金屬化球團進行破碎和干式磁選，即可得到鎳鐵粒和尾渣。
[0072]可根據(jù)需要選擇是否對尾渣再進行濕式磨選，得到鎳鐵粉和二次尾渣。鎳鐵粉可根據(jù)需要選擇是否進行熔分制備鎳鐵合金，一次尾渣或二次尾渣可用來制備建材及其它產(chǎn)品。
[0073]實施例1:
[0074]采用鎳品位1.31重量％，全鐵含量23.75重量％的紅土鎳礦。按照紅土鎳礦:炭黑:添加劑=100:12:10的比例配料，混合均勻后，用對輥式高壓壓球機造塊，將干燥后的含碳球團通過布料裝置布入轉底爐，含碳球團在蓄熱式轉底爐中進行還原，還原溫度1500°C，還原時間60min，從排料口排出的金屬化球團經(jīng)破碎、干式磁選，得到鎳鐵粒的鎳品位為
14.16重量％。同時，為提高鎳的回收率，對尾渣進行濕式磨選后進行電爐熔分，熔分所得鎳鐵合金的鎳品位為8.33重量％。整個流程的鎳總回收率為95.38%。尾渣和二次尾渣用來筑路。
[0075]實施例2:
[0076]采用鎳品位0.72重量％，全鐵含量41.93重量％的紅土鎳礦。按照紅土鎳礦:炭黑:添加劑=100:26:17的比例配料，混合均勻后，用對輥式高壓壓球機造塊，將干燥后的含碳球團通過布料裝置布入轉底爐，含碳球團在蓄熱式轉底爐中進行還原，還原溫度1450°C，還原時間45min，從排料口排出的金屬化球團經(jīng)破碎和干式磁選，得到鎳鐵粒的鎳品位為
4.11重量％。同時，為提高鎳的回收率，對尾渣進行濕式磨選后進行非電爐熔分，熔分所得鎳鐵合金的鎳品位為6.07重量％。整個流程的鎳總回收率為98.51%。尾渣和二次尾渣用作礦山填充材料。
[0077]實施例3:
[0078]采用鎳品位為1.71重量％,全鐵含量11.62重量％的紅土鎳礦。按照紅土鎳礦:炭黑:添加劑=100:5:20的比例配料，混合均勻后，用對輥式高壓壓球機造塊，將干燥后的含碳球團通過布料裝置布入轉底爐`，含碳球團在蓄熱式轉底爐中進行還原，還原溫度1550°C，還原時間105min，從排料口排出的金屬化球團經(jīng)破碎和干式磁選，得到鎳鐵粒的鎳品位為30.47重量％。同時，為提高鎳的回收率，對尾渣進行濕式磨選后進行非電爐熔分，熔分所得鎳鐵合金的鎳品位為16.58重量％。整個流程的鎳總回收率為98.34%。[0079]實施例4[0080]采用鎳品位為1.28%的紅土鎳礦，全鐵含量25.33%。按照紅土鎳礦:還原劑:添加劑=100:11:11的比例配料，混合均勻后，用對輥式高壓壓球機造塊，將干燥后的含碳球團通過布料裝置布入轉底爐，含碳球團在蓄熱式轉底爐中進行還原，還原溫度1520°c，還原時間70min，從排料口排出的金屬化球團經(jīng)破碎、干式磁選，得到鎳鐵粒的鎳品位為15.27%。同時，為提高鎳的回收率，對尾渣進行濕式磨選后進行電爐熔分，熔分所得鎳鐵合金的鎳品位為9.02%。整個流程的鎳總回收率為96.44%。尾渣和二次尾渣用來筑路。
[0081]實施例5
[0082]采用鎳品位為0.67%的紅土鎳礦，全鐵含量42.51%。按照紅土鎳礦:還原劑:添加劑=100:30:20的比例配料，混合均勻后，用對輥式高壓壓球機造塊，將干燥后的含碳球團通過布料裝置布入轉底爐，含碳球團在蓄熱式轉底爐中進行還原，還原溫度1470°C，還原時間50min，從排料口排出的金屬化球團經(jīng)破碎和干式磁選，得到鎳鐵粒的鎳品位為4.63%。同時，為提高鎳的回收率，對尾渣進行濕式磨選后進行非電爐熔分，熔分所得鎳鐵合金的鎳品位為6.88%。整個流程的鎳總回收率為97.49%。尾渣和二次尾渣用來制磚。
[0083]實施例6
[0084]采用鎳品位為1.82%的紅土鎳礦，全鐵含量14.55%。按照紅土鎳礦:還原劑:添加劑=100:8:16的比例配料，混合均勻后，用對輥式高壓壓球機造塊，將干燥后的含碳球團通過布料裝置布入轉底爐，含碳球團在蓄熱式轉底爐中進行還原，還原溫度1570°C，還原時間llOmin，從排料口排出的金屬化球團經(jīng)破碎和干式磁選，得到鎳鐵粒的鎳品位為35.54%。同時，為提高鎳的回收率，對尾渣進行濕式磨選后進行非電爐熔分，熔分所得鎳鐵合金的鎳品位為15.31%。整個流程的鎳總回收率為98.49%。
[0085]本實施例通過采用了蓄熱式燃燒技術的轉底爐設備，可很好的控制還原溫度和合適的還原氣氛，實現(xiàn)鎳的選擇性還原。通過控制含碳球團在轉底爐中的還原時間和添加適量的添加劑，在1570°C的還原溫度下，鐵的還原被抑制，鎳被充分還原為鎳鐵粒。因此，經(jīng)干式磁選后可得到鎳品位高達35.54%的鎳鐵粒。同時，本案例以尾渣和二次尾渣為原料，通過合理配比，制備出了符合復合硅酸鹽水泥325標準的硅酸鹽水泥，實現(xiàn)了紅土鎳礦的綜合利用及清潔生產(chǎn)。
[0086]在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示意性實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
[0087]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領域的普通技術人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型，這些均落在本發(fā)明的權利保護范圍。
【權利要求】
1.一種紅土鎳礦處理方法，其特征在于，包括:將紅土鎳礦、還原劑、添加劑制成球團，以便得到紅土鎳礦球團；將所述紅土鎳礦球團在蓄熱式轉底爐中進行還原焙燒，以便得到金屬化球團；將所述金屬化球團進行破碎和干式磁選，以便得到鎳鐵粒和第一尾渣；以及將所述第一尾渣進行濕式磨礦和濕式磁選，以便得到鎳鐵粉和第二尾渣。其中，所述還原劑為由橡膠制備得到的炭黑。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述炭黑是通過下列步驟獲得的:將通過將橡膠在300~900°C下熱解10~90min，以便獲得炭黑、可燃氣和焦油。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其特征在于，進一步包括將熱解所得到的炭黑破碎至粒度為1~4mm。
4.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，將所述可燃氣和焦油作為還原焙燒的燃料。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，基于100重量份的紅土鎳礦，炭黑的用量為3~30重量份，添加劑的用量為0~20重量份，所述添加劑為選自生石灰、石灰石、白z?石、碳酸鈣、氫氧化鈣、碳酸鈉、硫酸鈉、氯化鈉、氧化亞鐵和螢石的至少一種。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述還原焙燒是在1400~1600°C下進行30 ~120mino
7.根據(jù)權利要求5或6所述的方法，其特征`在于，基于100重量份的紅土鎳礦，炭黑的用量為8重量份，添加劑的用量為16重量份，所述還原焙燒是在1570°C下進行l(wèi)lOmin。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，基于100重量份的紅土鎳礦，炭黑的用量為11重量份，添加劑的用量為11重量份，所述還原焙燒是在1520°C下進行70min。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，基于100重量份的紅土鎳礦，炭黑的用量為30重量份，添加劑的用量為20重量份，所述還原焙燒是在1470°C下進行50min。
10.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述蓄熱式轉底爐設置有至少一個蓄熱式燃燒器。
11.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述紅土鎳礦的鎳品位大于0.6重量％。
12.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，將所述第一尾渣進行濕式磨礦和濕式磁選進一步包括:采用濕式球磨機和棒磨機的至少一種進行一段或兩段磨礦；以及采用磁選機進行一段或兩段磁選。
13.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括:對所述鎳鐵粉進行熔分，以便獲得鎳鐵合金；以及將所述第二尾渣用于制備建材，其中，所述建材為選自鑄石、微晶玻璃、填充材料、膠凝材料、人工魚礁的至少一種。
【文檔編號】C22C33/04GK103667743SQ201310422348
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月16日 優(yōu)先權日:2013年9月16日
【發(fā)明者】吳道洪, 賈巖, 曹志成 申請人:北京神霧環(huán)境能源科技集團股份有限公司