一种红土镍矿冶炼含铬镍铁的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111286611A(43)申请公布日2020.06.16(21)申请号202010226760.XC22C35/00(2006.01)(22)申请日2020.03.27(71)申请人中南大学地址410083湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号(72)发明人罗骏李光辉姜涛饶明军彭志伟张鑫(74)专利代理机构长沙市融智专利事务所(普通合伙)43114代理人钟丹魏娟(51)Int.Cl.C22B5/10(2006.01)C22B23/02(2006.01)C22B34/32(2006.01)C22B1/11(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种红土镍矿冶炼含铬镍铁的方法(57)摘要本发明公开了一种红土镍矿冶炼含铬镍铁的方法，是在红土镍矿中配入一定比例的硫化镍矿、含铬物料及不锈钢冶炼废渣，采用回转窑预还原-电炉工艺进行冶炼，含铬镍铁产品用于生产300系奥氏体不锈钢。其中，硫化镍矿及含铬物料可分别作为部分镍源和铬源以提高合金冶炼产品中镍、铬品位，硫化镍矿和含铬物料中其他组分与不锈钢冶炼其他废渣中多组分相互配合，作为造渣剂调节炉渣冶炼性能，改善铬氧化物的还原条件及强化金属与渣的分离。该方法不仅可以提高镍铁产品中铬品位及铬回收率，大幅度降低冶炼能耗，还能够充分利用不锈钢生产过程中产生多种冶金废渣，实现二次资源回收，降低企业生产成本，消除冶金废渣带来的环境污染。CN111286611ACN111286611A权利要求书1/1页1.一种红土镍矿冶炼含铬镍铁的方法，其特征在于：将红土镍矿与混合添加剂、还原剂混合获得混合料，混合料预还原获得预还原焙砂，预还原焙砂进行熔炼、熔炼完成后渣铁分离，获得含铬镍铁；所述混合添加剂包含硫化镍矿、含铬物料、不锈钢冶炼其他废渣；所述混合料中，硫的含量为0.75％～4％；氟化物的含量为1～3％；氧化钙的含量为3～8％，氧化铝的含量为3～6％，氧化镁与氧化硅的质量比为0.5～0.7。2.根据权利要求1所述的一种红土镍矿冶炼含铬镍铁的方法，其特征在于：所述混合料中，硫的含量为1～3％；氟化物的含量为1.3～2.0％；氧化钙的含量为5～8％，氧化铝的含量为5～6％，氧化镁与氧化硅的质量比为0.6～0.65。3.根据权利要求1所述的一种红土镍矿冶炼含铬镍铁的方法，其特征在于：所述硫化镍矿的配入量为红土镍矿质量的2～5％。4.根据权利要求1所述的一种红土镍矿冶炼含铬镍铁的方法，其特征在于：所述含铬物料的配入量为红土镍矿质量的2～6％，所述含铬物料选自铬铁矿、不锈钢冶炼废渣中的酸洗污泥、不锈钢冶炼废渣中的不锈钢粉尘中的至少一种。5.根据权利要求1所述的一种红土镍矿冶炼含铬镍铁的方法，其特征在于：所述不锈钢冶炼其他废渣的配入量为红土镍矿质量的5～10％，所述不锈钢冶炼其他废渣选自脱硫石膏、钢渣中的至少一种。6.根据权利要求1所述的一种红土镍矿冶炼含铬镍铁的方法，其特征在于：所述混合料中，镍的含量为1.5～2.5％，铬的含量为2～5％。7.根据权利要求1所述的一种红土镍矿冶炼含铬镍铁的方法，其特征在于：所述预还原的温度为800～900℃；所述熔炼的温度1550～1580℃。8.根据权利要求1所述的一种红土镍矿冶炼含铬镍铁的方法，其特征在于：所述渣铁分离所得炉渣中FeO的含量为7～13％。9.根据权利要求1所述的一种红土镍矿冶炼含铬镍铁的方法，其特征在于：所述含铬镍铁产品中总金属含量≥96％，硅含量<3％，铬品位2～8％，铬回收率≥40％。2CN111286611A说明书1/5页一种红土镍矿冶炼含铬镍铁的方法技术领域[0001]本发明公开了一种红土镍矿冶炼含铬镍铁的方法，属于钢铁冶金技术领域。背景技术[0002]不锈钢是国民经济和国防建设的重要高端材料，我国不锈钢产量和消费量已连续多年位居世界第一。据统计显示，2018年我国不锈钢产量达2600万吨以上，其中，以镍基不锈钢为主的200系和300系不锈钢占比达80％。[0003]传统镍基不锈钢生产主要以硫化镍矿制备的电解镍为镍源。随着全球硫化镍矿资源日益枯竭，已无法满足不断增长的镍生产的需求。相较于硫化镍矿，红土镍矿资源更为丰富，是将来相当长时期内冶炼不锈钢的主要镍原料来源。通过红土镍矿冶炼镍铁，镍铁再经精炼—热轧—冷轧—酸洗是当前镍基不锈钢生产的原则流程。其中，红土镍矿冶炼镍铁以回转窑-电炉法(RKEF)为主，占镍铁总产量90％以上，其产品通常用于300系不锈钢生产。[0004]受红土镍矿原料禀赋差的影响，镍铁生产存在金属回收率低、环境污染等问题，特别是铬金属回收差(10％左右)，不仅造成资源浪费，且镍铁中含铬量低，在精炼时需配加大量铬铁原料；此外，镍铁冶炼过程中，高熔点铬氧化物进入熔