一种红土镍矿电炉熔炼镍铁用高效碱金属碳酸复盐熔剂.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CN110616284A(43)申请公布日2019.12.27(21)申请号201911019252.8(22)申请日2019.10.24(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)发明人周乐君王万林颜雄罗豪吴厚发吕培生戴诗凡(74)专利代理机构长沙市融智专利事务所(普通合伙)43114代理人蒋太炜(51)Int.Cl.C21B3/02(2006.01)C21B11/06(2006.01)C21B11/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种红土镍矿电炉熔炼镍铁用高效碱金属碳酸复盐熔剂(57)摘要本发明公开了一种红土镍矿电炉熔炼镍铁用高效碱金属碳酸复盐熔剂。其由下述组分组成：Na2CO350％～80％，K2CO317％～50％，Li2CO31％～4％。本发明复盐熔剂用于回转窑-矿热炉工艺(RKEF)冶炼，与传统熔剂相比，其熔剂的配入量少，降低熔化温度和粘度的效果好，熔炼过程渣量较小，大大降低了冶炼电耗，熔渣流动性好，对渣金的分离和金属回收率提高十分有利，基本不含CaF2、SiO2，对炉衬的侵蚀较小，大大提高了炉子寿命，降低红土镍矿电炉熔炼镍铁的综合成本。CN110616284ACN110616284A权利要求书1/1页1.一种红土镍矿电炉熔炼镍铁用高效碱金属碳酸复盐熔剂，其特征在于：所述复盐熔剂由下述质量百分含量的组分组成：Na2CO350％～80％，K2CO317％～50％，Li2CO31％～4％。2.根据权利要求1所述的复盐熔剂，其特征在于：所述复盐熔剂由下述质量百分含量的组分组成：Na2CO360％～80％，K2CO318％～40％，Li2CO31％～3％。3.根据权利要求1所述的复盐熔剂，其特征在于：所述复盐熔剂由下述质量百分含量的组分组成：Na2CO370％～80％，K2CO318％～35％，Li2CO31.5％～3％。4.根据权利要求3所述的复盐熔剂，其特征在于：所述复盐熔剂由下述质量百分含量的组分组成：Na2CO370％～79％，K2CO319％～30％，Li2CO31.5％～2.6％。5.根据权利要求4所述的复盐熔剂，其特征在于：所述复盐熔剂由下述质量百分含量的组分组成：Na2CO371％～79％，K2CO319％～25％，Li2CO31.5％～2.6％。6.一种如权利要求1-5任意一项所述新型碱金属碳酸复盐熔剂的应用，其特征在于：所述复盐熔剂用于回转窑-矿热炉工艺冶炼，其红土镍矿、熔剂、焦粉配比为100:1～2:10。7.一种如权利要求1-5任意一项所述新型碱金属碳酸复盐熔剂的应用，其特征在于：所述复盐熔剂用于回转窑-矿热炉工艺冶炼，得到镍铁渣的熔化性温度在1362℃～1380℃之间。8.一种如权利要求1-5任意一项所述新型碱金属碳酸复盐熔剂的应用，其特征在于：所述复盐熔剂用于回转窑-矿热炉工艺冶炼，得到的镍铁渣在1550℃下的粘度在0.26Pa·s～0.31Pa·s之间。2CN110616284A说明书1/4页一种红土镍矿电炉熔炼镍铁用高效碱金属碳酸复盐熔剂技术领域[0001]本发明涉及一种红土镍矿电炉熔炼镍铁用高效碱金属碳酸复盐熔剂，属于红土镍矿冶炼技术领域。背景技术[0002]目前工业上成熟的红土镍矿火法冶炼工艺是回转窑预还原和电炉熔炼工艺(RKEF)，该工艺流程短，焙烧后的焙砂加入到电炉内，在电炉内就能完成镍的还原和实现镍铁与熔渣的分离，但电炉熔炼生产的唯一缺点是能耗大，据美国金属协会调查，每吨焙砂的电耗在379～600kW·h之间变动，平均为502kW·h。因此，解决红土镍矿火法冶炼工艺能耗高的难题一直是广大冶金工作者的努力方向。[0003]在镍铁合金冶炼工程中，由于红土镍矿中SiO2的含量较高，为了提高炉渣的流动性和改善脱硫能力，通常方法是配入一定量的生石灰。中国专利CN103498064A公开了一种红土镍矿冶炼用复合助熔剂，通过添加萤石、碳酸钠、硫酸钠、碳酸钡、氯酸钾等熔剂，控制CaO含量为1～5％，降低了降低渣相熔点，提高了镍铁回收率，但该复合助熔剂与红土镍矿的重量配比为5～20:100，这导致熔炼过程渣量增大，电炉有效容积减少，最终降低电炉的利用系数，且增加了冶炼电耗，同时添加萤石(CaF2)会侵蚀炉内耐火材料，降低炉子的使用寿命。[0004]而采用不加石灰或少加石灰的冶炼工艺可以大幅度降低渣量，提高电炉的利用系数，但是有可能引起炉渣粘度的增加和熔化性温度的提高。为此，袁秋刚研究红土镍矿电炉冶炼工艺低钙渣系，该渣系控制CaO＝1.5％，碱度(MgO/SiO2)为0.6～1.0，FeO为5％～25％，结果表明，提高碱度或FeO的含量，炉渣的粘度大幅降低，炉渣的