一种用红土镍矿富集镍制备镍铁的方法.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CN107574278A(43)申请公布日2018.01.12(21)申请号201710626093.2(22)申请日2017.07.27(71)申请人武汉科技大学地址430081湖北省武汉市青山区和平大道947号(72)发明人杭桂华薛正良肖承鹏(74)专利代理机构武汉智盛唯佳知识产权代理事务所(普通合伙)42236代理人胡红林(51)Int.Cl.C21B13/00(2006.01)C22B23/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种用红土镍矿富集镍制备镍铁的方法(57)摘要本发明公开了一种用红土镍矿富集镍制备镍铁的方法，该方法包括将破碎后的红土镍矿粉与还原剂、助熔剂混合均匀，并压制成块，在高温炉窑内升温预还原，再经过选择性氧化，最后通过熔分方法获得镍含量高的镍铁。本发明实现了对预还原产物中金属铁和镍的选择性氧化，可实现大幅提高镍铁中的镍含量，同时实现高的镍回收率，获得的高质量的镍铁有利于不锈钢的冶炼。该方法具有原料适应性强、工艺流程简单、可操作性强、产品质量高、镍回收效果好，能耗和处理成本低等特点。为红土镍矿富集镍提供了一个新的方向。CN107574278ACN107574278A权利要求书1/1页1.一种用红土镍矿富集镍制备镍铁的方法，其特征在于：将破碎后的红土镍矿与还原剂煤粉和/或焦粉、助熔剂萤石粉和/或硼酸混合均匀，并压制成块，在高温炉窑内升温预还原—选择性氧化，最后通过熔分方法获得镍含量高的镍铁。2.根据权利要求1所述用红土镍矿富集镍制备镍铁的方法，其特征在于：所述还原剂的加入量必须保证红土镍矿内镍和铁的氧化物充分还原的同时，确保预还原产物中存在10％～40％的过剩碳；萤石的加入量为红土镍矿质量的3～15％，硼酸的加入量为红土镍矿质量的0～1.5％。3.根据权利要求1所述用红土镍矿富集镍制备镍铁的方法，其特征在于：预还原产物的选择性氧化用于将金属铁的高温氧化，氧化温度为800℃～1200℃，选择性氧化的时间应保证预还原产物中的过剩碳充分燃烧。4.根据权利要求1所述用红土镍矿富集镍制备镍铁的方法，其特征在于：经选择性氧化后的产物在1350℃～1500℃下熔分，实现渣金充分分离，获得高镍含量的镍铁。2CN107574278A说明书1/4页一种用红土镍矿富集镍制备镍铁的方法技术领域[0001]本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种用红土镍矿富集镍制备镍铁的方法。背景技术[0002]红土镍矿作为目前原生镍资源的主要来源，镍含量远低于铁含量，而镍与铁具有相似的物理化学特性，都附存于含铝镁的硅酸盐中，嵌布十分细密，难于通过物理选矿等方法将他们有效分离。因此，如何将红土镍矿中的镍有效富集成为当下对红土镍矿深加工研究的热点和难点。目前，火法处理红土镍矿关于镍的富集主要集中在预还原过程中，主要方法有：(1)选择性还原(通过降低内配碳比来控制还原气氛)(蒋曼、孙体昌、刘志国等.煤种类及添加剂对红土镍矿选择性直接还原的影响规律[J]，矿冶工程，2012，32(5)：77～81)；(2)预还原过程中加入添加剂抑制氧化铁的还原(用含硫添加剂将氧化亚铁硫化处理实现选择还原，或添加钠盐抑制铁氧化铁的还原)(李光辉、饶明军、姜涛等.红土镍矿钠盐还原焙烧—磁选的机理[J]，中国有色金属学报，2012，22，(1)：27～280；饶明军.红土镍矿选择性还原/硫化制备粗镍铁的基础及新工艺研究[D]，长沙：中南大学，2014)。文献中报道的与上述两种方法相关的技术方案还有：[0003]“一步还原焙烧—磁选”工艺制取镍铁，研究了还原煤加入量对焙烧效果的影响，红土镍矿化学成分：Ni1.52％、Fe14.08％，Ni/(Ni+Fe)为9.74％；在加入一定量的还原煤和添加剂、在温度1200℃通N2保护焙烧180min，使原矿中大部分的氧化镍和少量铁的氧化物得到选择还原，制备出含Ni10.74％的镍铁精粉，Ni的回收率为86.23％。物相分析仅有81.46％的金属镍相，另有13.25％的硅酸镍相，剩余为氧化镍相。选择性还原可以提高镍铁镍含量，但是效果并不显著，而且由于配碳不足，原矿中以硅酸镍相存在的氧化镍没有充分还原，影响了金属镍的回收率。(梁威、王晖、符剑刚等.从低品位红土镍矿中高效回收镍铁[J]，中南大学学报(自然科学版)，2011，42，(8)：2173～2177)。[0004]发明专利(CN102146511A2011.08.10)公开了一种选择性还原焙烧回收红土镍矿中镍和铁的工艺方法，该方法将一定量的红土镍矿破碎为-10mm，加入10％～20％的还原剂和5％～15％的助熔剂，混合后在1100℃～1150℃下焙烧40～80min，自然冷却后经过球磨