日处理500吨红土镍矿竖炉直接还原海绵铁工艺方案.doc

日处理500吨红土镍矿竖炉直接还原海绵铁工艺方案

红土镍矿情况说明：
氧化镍矿基本上分为两类：一类是红土镍矿，另一类是硅酸镍矿，矿床的上部，由风化淋滤作用的结果，铁多，硅少，镁少，镍较低；矿床的下部，由于风化富集，镍多，硅多，镁多，低铁。镍较高，称之为镁质硅酸镍矿。
成矿特点：
红土镍矿通常分三个层次成矿：
第一层：LateritieNickelore（红土镍矿）
Ni：0.9~1.1%Fe:45~50%
第二层：LimoniticNickelore（镍褐铁矿）
Ni：1.4~1.9%Fe：20~30%
第三层：SaproliteNickelore(腐泥土镍矿)
Ni：2.0~2.6%Fe：15%左右
与您们提供镍矿床资料基本吻合：
上层：Fe50.15%Ni：1.01%
中层：Fe46.23%Ni：1.49%
下层：Fe12.91%Ni：2.07%
红土镍矿中镍的分布特点：
在氧化镍矿中，镍红土矿含铁高，含硅镁低，含镍为1%左右。含铁45~50%，其中镍主要以镍褐铁矿形式存在，约占总镍80%左右。以硅酸镍形式存在硅酸盐中的镍约占20%。在高铁低镍红土镍矿中，镍在铁矿中的分布是不均匀的。在酸性环境下，硅离子与镍离子在风化过程中进入到酸性溶液当中，同时形成多孔疏松的针铁矿，由于水位上升沉降的关系，硅离子与镍离子可被针铁矿吸附造成镍与硅的同时富集沉淀在针铁矿的间隙当中，结构疏松的针铁矿矿物往往镍含量较高，而结构致密的铁矿含镍低甚至不含镍。原因可能是致密结构的铁矿石，在淋滤过程中不易吸附沉淀镍离子有关。结构致密的铁矿粒比重较大，含铁品位也高，而结构疏松的铁矿比重小，含铁品位也低，容易粉碎，不同品位铁矿石其含镍量关系如下：（粒状）

铁含量：636058565452504846444240383634%
镍含量：00.050.10.20.30.40.50.60.70.851.01.21.41.72.0%
镍一般以NiO存在针铁矿的裂隙中及硅镁酸盐中，不具磁性。粒径在2~10un，还原成金属镍或镍铁合金则具强磁性，导磁率与铁同一数量级，无法用磁选进行分离。
在国内目前红土镍矿价格：

Ni0.8~1.0
Fe≥45%320~350元/吨Ni1.5
Fe≥40%650元/吨Ni2.0
Fe≤20%1000元/吨

红土镍矿用途：

矿层不同镍含量也不同，不同镍含量的镍矿有着不同用途。镍含量在0.8~1.5%的红土镍矿主要用于高炉冶炼镍铁合金，合金Ni含量为1.6~4.0%，如含铁50%，Ni1.01%的红土镍矿用高炉冶炼可得出含镍1.8%的镍铁合金。每冶炼1吨镍铁合金，需消耗2吨镍矿石（Fe50Ni1.01）及1.2吨焦炭和一定量溶剂。含镍1.8%生铁，目前价格为3600元/吨。
用含镍1.5%含铁46%矿石可冶炼出含镍2.7%的生铁，每冶炼1吨含镍2.7%生铁，需消耗1.5吨焦炭和2.2吨矿石，含镍2.7生铁价格为4750元/吨。
深部含镍＞2%，含铁＜15%的镍矿适用于回转窑—矿热炉冶炼镍铁，可冶炼出含镍15%的镍铁，含镍≥10%镍铁价格为1407元/吨度。即含镍10%的镍铁价格为14070元/吨。高炉冶炼红土镍矿产出含镍生铁在我国比较普遍的方法。但只适合冶炼低镍生铁，当采用含铁较低镍矿冶炼含镍高的生铁时，困难随之加大。主要是渣量大增，炉缸铁水温度低，渣流动性变差及能耗升高。环保问题突出等制约了高炉在冶炼高镍生铁发展。回转窑预还原—矿热炉冶炼高镍生铁是目前比较有发展方向的镍铁冶炼技术。每冶炼1吨矿石耗电达600KAh。生产1吨含镍10%镍铁耗电6000度，需用大量电力使生产成本升高也制约其发展，特别在缺电地区更是难以发展。
目前采用回转窑直接还原红土镍矿——球磨——磁选富集镍铁合金的生产工艺取得成功并快速推广应用。回转窑直接还原镍铁技术特点：以红土镍铁矿为原料，以廉价煤、泥煤、中煤为还原剂，以回转窑为主要生产设备，通过物料预热处理——还原熔融工艺分选精炼，三个步骤就形成产品，具有工艺简单，能耗小，污染小，成本低，不受规模限制，产品质量好（含镍高，达到10~15个镍）等优点。
回转窑直接还原海绵铁是各国早就采用的技术，该公司利用红土镍矿直接还原镍铁工艺是国内首创并取得专利，这说明利用直接还原铁技术用来还原红土镍矿产出镍铁在技术上是通用的，因为红土镍矿中的镍比铁矿更容易还原成镍铁合金。而镍铁合金（或金属镍）具有强磁性。通过球磨磁选能把镍铁合金与杂质（渣）进行分离取得高品位镍铁合金粉末。镍、铁磁选回收率达到90%以上。采用直接还原法来制取镍铁合金比高炉法，矿热炉法更简单，能耗更低，可大幅度降低成本。

回转窑红土镍矿直接还原镍铁工艺图

用生物质裂解制气——竖炉直接还原红土镍矿制取镍铁合金工艺。

回转窑直接还原海绵