一种利用HIsmelt熔融还原工艺冶炼红土镍矿的方法.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CN111850218A(43)申请公布日2020.10.30(21)申请号202010581483.4(22)申请日2020.06.23(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人焦克新张建良高凯张华王翠(74)专利代理机构北京市广友专利事务所有限责任公司11237代理人张仲波(51)Int.Cl.C21B13/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种利用HIsmelt熔融还原工艺冶炼红土镍矿的方法(57)摘要本发明涉及红土镍矿冶炼技术领域，提供了一种利用HIsmelt熔融还原工艺冶炼红土镍矿以得到镍铁产品的方法。本发明以褐铁矿型红土镍矿为主要原料，将经过预热和预还原后的红土镍矿通过HIsmelt熔融还原炉的矿枪直接喷吹入炉，控制热风温度、热风含氧量、红土镍矿矿粉喷吹量、煤粉喷吹量以及熔剂喷吹量，控制炉渣中FeO百分比含量，遏制SiO2与镍铁熔体的结合，同时降低镍铁中的磷含量，从而实现在可控还原度下镍铁的选择性还原，与传统的RKEF工艺流程相比，该方法有利于大规模利用红土镍矿资源，解决目前镍铁冶炼工艺中原燃料要求高、电力依赖性高、处理量低的技术难题。CN111850218ACN111850218A权利要求书1/1页1.一种利用HIsmelt熔融还原工艺冶炼红土镍矿的方法，其特征在于，将经过预热和预还原后的红土镍矿通过HIsmelt熔融还原炉的矿枪直接喷吹入炉，控制热风温度、热风含氧量、红土镍矿矿粉喷吹量、煤粉喷吹量以及熔剂喷吹量，控制炉渣中FeO百分比含量，遏制SiO2与镍铁熔体的结合，同时降低镍铁中的磷含量，从而实现在可控还原度下镍铁的选择性还原。2.如权利要求1所述的冶炼红土镍矿方法，其特征在于，通过干燥窑对矿石初步干燥，同时通过回转窑对红土镍矿的矿石进行预热以及预还原。3.如权利要求1所述冶炼红土镍矿的方法，其特征在于，将预热且完成预还原的红土镍矿，与熔剂和煤粉按一定比例，喷吹进入HIsmelt熔融还原炉中。4.如权利要求1所述冶炼红土镍矿的方法，其特征在于，煤粉通过煤枪单独喷吹或是通过所述矿枪与红土镍矿混合喷吹；熔剂通过通过矿枪与红土镍矿混合喷吹；富氧热风通过熔融还原炉上部的热风管道鼓入炉内。5.如权利要求4所述冶炼红土镍矿的方法，其特征在于，冶炼高品位镍铁时具体工艺参数为：红土镍矿矿粉配比为80～90％，白云石或菱镁矿配比为10～20％，白云石或菱镁矿作为熔剂；炉内生成的熔体渣型为FeO10～15％，MgO20～30％，SiO240％，其余成分为钙、镍、钴、铬元素的金属氧化物，包括：CaO、2NiO·SiO2、2NiO·Fe2O3、NiO、Ni2O3、CoO、Co2O3、4Cr2O3；原燃料喷吹入炉时，喷吹总量中煤粉与红土镍矿矿粉的碳氧原子比为3:1，其中碳原子主要来源于煤粉，氧原子主要来源于红土镍矿矿粉；富氧热风温度为1100摄氏度，富氧含量为35～37％。6.如权利要求4所述冶炼红土镍矿的方法，其特征在于，冶炼高铁回收率镍铁时具体工艺参数为：红土镍矿矿粉配比为80～84％，石灰石配比为16～20％，石灰石作为熔剂；炉内生成的熔体渣型为CaO40％，MgO10％，SiO233％，Al2O3小于15％，其余下成分为镍、钴、铬元素的金属氧化物，包括：2NiO·SiO2、2NiO·Fe2O3、NiO、Ni2O3、CoO、Co2O3、4Cr2O3；原燃料喷吹入炉时，喷吹总量中煤粉与红土镍矿矿粉的碳氧原子比为3:1，其中碳原子主要来源于煤粉，氧原子主要来源于红土镍矿矿粉；富氧热风温度为1100摄氏度，富氧含量为30～32％。7.如权利要求1-6任一项所述冶炼红土镍矿的方法，其特征在于，所述红土镍矿为褐铁矿型红土镍矿。2CN111850218A说明书1/3页一种利用HIsmelt熔融还原工艺冶炼红土镍矿的方法技术领域[0001]本发明涉及HIsmelt熔融还原技术领域以及红土镍矿冶炼技术领域，特别涉及一种利用HIsmelt熔融还原工艺冶炼红土镍矿以得到镍铁产品的方法。背景技术[0002]我国镍矿资源主要集中在甘肃省，占所有储量的70％。此外，在云南、新疆、四川、吉林等省份，也有大量分布，其保有储量占全国镍资源总储量的27％。目前主流的红土镍矿冶炼方法为RKEF工艺流程和小高炉冶炼流程。但RKEF流程工艺能耗高，仅适宜于处理钴含量小于0.05％且镍含量大于2％的矿石，为了满足能耗要求，需要生产地有充沛的电力供应或燃料供应；小高炉处理红土镍矿工艺也存在诸多问题，例如高炉冶炼镍铁技术会由于原料适应性差而导致高炉无法大型化和环境污染严重，此外小高炉生产需要焦炭，能源成本高。与传统方法相比，本