一种红土镍矿的煤基竖炉直接还原工艺.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CN107881349A(43)申请公布日2018.04.06(21)申请号201711237484.1(22)申请日2017.11.30(71)申请人武汉科思瑞迪科技有限公司地址430223湖北省武汉市东湖高新技术开发区华工科技园创新基地4栋1层(72)发明人周强李建涛(74)专利代理机构北京市兰台律师事务所11354代理人刘俊清(51)Int.Cl.C22B23/02(2006.01)C22B5/10(2006.01)C21B13/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种红土镍矿的煤基竖炉直接还原工艺(57)摘要本发明涉及一种红土镍矿的煤基竖炉直接还原工艺，所述红土镍矿的煤基竖炉直接还原工艺包括以下步骤：红土镍矿矿粉、煤粉、粘结剂和脱硫剂经过混匀、压块和烘干后与还原剂和脱硫剂混合，通过炉顶布料装置将混合料装入煤基竖炉的还原室中，混合料在煤基竖炉的还原室中经过预热段、还原段和冷却段，通过排料装置排出炉外，经过筛分、磨粉和磁选后，最终得到镍铁。本发明具有原燃料适应性广、产品质量好、规模化生产、作业率高、生产操作方便、能耗低、成本低、环保好等显著优点。CN107881349ACN107881349A权利要求书1/1页1.一种红土镍矿的煤基竖炉直接还原工艺，其特征在于具体包括以下步骤：(1)红土镍矿矿粉、煤粉、粘结剂和脱硫剂经过混匀、压块和烘干后与还原剂和脱硫剂混合形成混合料；(2)将混合料通过运输和布料装置装入煤基竖炉的还原室中，混合料在还原室中向下运行，先经过预热段预热，预热段的温度在200-400℃，再经过还原段完成还原，还原温度控制在500-1250℃；(3)还原完成后，混合料经过冷却段冷却至50-120℃后，通过煤基竖炉的排料装置排出炉外；(4)所述冷却至50-120℃的混合料经过筛分，获得筛上料和筛下物，所述筛上料经过磨粉和磁选，最终得到镍铁；(5)所述筛下物经过磁选，磁选后的含铁颗粒和残煤全部回收利用。2.根据权利要求1所述红土镍矿的煤基竖炉直接还原工艺，其特征在于，所述步骤(1)中所述红土镍矿矿粉与所述煤粉、所述还原剂的质量比为1：(0～0.25)：(0～0.45)。3.根据权利要求1或2所述红土镍矿的煤基竖炉直接还原工艺，其特征在于，所述步骤(1)中所述煤粉为粉状的无烟煤、烟煤、褐煤、焦炭、兰炭或木炭的一种或多种，所述步骤(1)中所述还原剂为粒状和/或粉状的无烟煤、烟煤、褐煤、焦炭、兰炭或木炭的一种或多种。4.根据权利要求1所述红土镍矿的煤基竖炉直接还原工艺，其特征在于，所述步骤(2)中所述煤基竖炉中还原室内的预热和还原所需的热量，均来源于还原室隔墙外燃烧室燃料燃烧产生的热量，热量通过隔墙传给还原室中的混合料。5.根据权利要求1所述红土镍矿的煤基竖炉直接还原工艺，其特征在于，步骤(2)中所述煤基竖炉混合料的运输和布料装置采用皮带组合式装备。6.根据权利要求1所述红土镍矿的煤基竖炉直接还原工艺，其特征在于，步骤(3)中所述冷却段的水冷采用冷却水套冷却装置。7.根据权利要求4所述红土镍矿的煤基竖炉直接还原工艺，其特征在于，所述燃烧室燃烧产生的高温烟气排出燃烧室后，通过换热器来预热燃烧室燃烧用助燃气体和/或烘干原料。2CN107881349A说明书1/4页一种红土镍矿的煤基竖炉直接还原工艺技术领域[0001]本发明涉及金属火法冶炼的技术领域，具体涉及一种红土镍矿的煤基竖炉直接还原工艺，目的用于生产镍铁，从而为不锈钢的生产提供一种重要的原料。背景技术[0002]目前国内外生产镍铁主要采用熔融还原和直接还原两种工艺，熔融还原中又分为高炉工艺、RKEF工艺、鼓风炉工艺，三种熔融还原工艺均存在能耗高、成本高和投资大等缺点，所以现在生产厂越来越看好通过直接还原工艺来生产高品质的镍铁。[0003]在直接还原工艺中，目前有日本大江山回转窑直接还原工艺和中国神雾转底炉直接还原工艺，日本大江山回转窑直接还原工艺存在如下问题：[0004]1)回转窑经常结圈、处理结圈的工作量很大、造成作业率低，推高了生产成本；[0005]2)窑内气氛和炉料难以控制，产品质量不稳定；[0006]3)大量的高温烟气没有得到很好的利用造成能耗高、成本高；[0007]4)回转窑产能小，很难实现大规模生产；[0008]5)产品冷却采用水淬，环保差。[0009]中国神雾转底炉直接还原工艺存在如下问题：[0010]1)还原时间短、产品金属化率低、很难满足后面工序对质量的要求；[0011]2)炉床圆周运动过程中床体耐材易损坏、床体结构件易变形；[0012]3)转底炉产能低，难以大规模生产；[0013]4)产品冷却采用水淬，环保差。发明内容[0014]本发明的发明目的