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紅土鎳礦大型焙燒還原回轉窯冶煉工藝流程
  • 作者:    來源:江蘇江能新材料科技有限公司    時間:2013/8/14    點擊:2356
      我國不銹鋼和電池行業的快速發展,國內鎳產品供應將面臨長期短缺的局面。2005年以來國際市場鎳價非理性的不斷上漲對國內鋼鐵業發展構成了新的挑戰。我國民營企業使用火法冶煉從菲律賓和印度尼西亞進口的紅土鎳礦礦石,大量生產鎳鐵合金作為冶煉不銹鋼的配料,成功狙擊了國際市場的瘋狂炒作,鎳價大幅下降,市場將逐步恢復理性。
 
  我國鎳金屬生產技術已有重大突破,擁有自主知識產權,紅土鎳礦經高爐冶煉鎳鉻生鐵,生產出大批鎳生鐵的實際成效。技術變革及其快速進入生產應用領域,成功狙擊了國際市場的瘋狂炒作,2007年6月我國市場鎳價大幅下降。在市場高鎳價的情況下,2005年開始,國內民營企業開始利用煉鋼高爐轉產冶煉紅土鎳礦礦石生產鎳生鐵。
 
  我國民營企業開始大規模利用從菲律賓和印度尼西亞進口的紅土鎳礦礦石冶煉鎳生鐵,此后進口礦石量逐月增加,到2007年底利用進口礦石約300多萬噸,產出鎳生鐵的含鎳量約3萬噸。2007年全國生產鎳生鐵的中小企業達到100多家,l~9月進口礦石1200萬噸左右。
 
  目前我國中小企業生產的鎳生鐵的含鎳量多在4%~ 8%,只能用作冶煉不銹鋼的配料,在冶煉不銹鋼時,尚需加入一定量的精煉純鎳。只有提高技術使鎳生鐵中的含鎳量達到l2%~15%,才能在冶煉不銹鋼時完全替代純鎳。這就是產生礦石積壓在港口的原因,也是今后民營企業需要攻克的技術難關。據新資料顯示,技術先進的企業已經可以生產出鎳含量10%以上的鎳生鐵了。
 
  鎳生鐵項目使用的生產流程為:礦石→礦石+生石灰→脫水→燒結→燒結礦石冷卻破碎→燒結破碎礦石+石灰石+焦炭→高爐冶煉→鑄錠→鑄錠精整包裝。產品為鎳鐵(鎳含量4%~7%),產量l8萬噸/年。另外,該集團正在印尼OBI島籌建鎳生鐵新項目,圖謀在海外的創業和發展。
 
  我國使用火法利用紅土鎳礦冶煉鎳生鐵,使不銹鋼生產原料構成發生了重大變革,改變了全球不銹鋼生產原料鎳的供需格局,也改變了世界不銹鋼產業發展的格局。低成本利用礦石質量較差的紅土鎳礦資源,符合資源節約型的歷史發展趨勢,翻開了我國不銹鋼生產史的新篇章。目前,高爐法的低品位產品市場容量已經飽和,加快發展10%以上品位的回轉窯工藝,可以進一步擴大紅土礦火法鎳的市場容量。
 
  大型焙燒還原回轉窯是整個紅土鎳礦冶煉工藝流程中關鍵設備之一,礦石經干燥后進入回轉窯,在回轉窯內加熱到800℃后去除礦石表面水分及結晶水,并部分還原礦石中的鐵、鎳和鈷氧化物,進入電爐熔煉。 回轉窯工藝與高爐法或電爐法等工藝相比有如下優點:
 
  (1)熔煉的主要能源為煤, 而不是昂貴的焦炭或電能。
 
  (2)原料的自由選擇, 可用東南亞的各種紅土鎳礦。
 
  (3)所產高鎳鎳鐵質量高(含Ni20%左右),可直接用作不銹鋼的生產原料。
 
  (4)同時可作為鋼水熔煉時的冷卻劑。
 
  熔煉方法和工藝如下:
 
  預處理步驟是將原料紅土鎳礦磨細后, 與含碳物料和熔劑石灰石混合, 然后連續給入回轉窯。在回轉窯中, 物料與煤燃燒所產生的熱氣流逆流運動,經受所有熔煉步驟--干燥, 脫水, 還原和金屬成長。金屬是在窯中半熔融條件下生成的。燒成的物料熔塊從回轉窯出來就將它水碎,磨細后, 用重選和磁選機將還原成的鎳鐵合金從排出的熔塊中分離出來。分離出來的鎳鐵呈直徑2~3毫米的沙狀顆粒, 并夾帶1~2%爐渣, 其化學組成為C0.1%, Ni18~22%, S0.45%, P0.015% 。此產品不管含硫多高均適用于煉鋼過程, 因煉鋼時有很好的脫硫能力。沙狀顆粒在煉鋼過程中相當有利于連續加料和作為冷卻劑物料快速溶解。
 
  回轉窯生產工藝鎳和鐵的回收率都很高,均在90%以上。
 

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