技術域：
一種鎳鐵冶煉回轉窯直接還原方法，尤其適用(yong)于(yu)鎳鐵(tie)在回轉窯中還原冶(ye)煉(lian)使用(yong)。
背景技術：
現有成熟的(de)鎳(nie)(nie)(nie)鐵(tie)冶(ye)煉(lian)工藝(yi)(yi)為(wei)(wei)回(hui)轉窯(yao)(yao)-礦(kuang)(kuang)熱爐(lu)(lu)工藝(yi)(yi)其(qi)中(zhong)(zhong)：先將鎳(nie)(nie)(nie)鐵(tie)礦(kuang)(kuang)通(tong)(tong)過(guo)板式(shi)給料(liao)機輸(shu)送(song)(song)到(dao)齒輥破碎機中(zhong)(zhong)破碎，破碎后的(de)鎳(nie)(nie)(nie)鐵(tie)礦(kuang)(kuang)進入烘干(gan)機中(zhong)(zhong)降低含水(shui)量，將烘干(gan)后的(de)鎳(nie)(nie)(nie)鐵(tie)和還(huan)原煤、石灰石按照100:8:2投入混(hun)料(liao)機中(zhong)(zhong)混(hun)合，混(hun)合料(liao)送(song)(song)入回(hui)轉窯(yao)(yao)焙(bei)(bei)燒(shao)(shao)，溫度控制在(zai)(zai)800℃。回(hui)轉窯(yao)(yao)燃燒(shao)(shao)器設置在(zai)(zai)窯(yao)(yao)頭，混(hun)合料(liao)從窯(yao)(yao)尾進入，先被干(gan)燥(zao)，然后到(dao)達回(hui)轉窯(yao)(yao)中(zhong)(zhong)部，開始(shi)脫(tuo)去干(gan)礦(kuang)(kuang)結晶水(shui)，直到(dao)卸料(liao)前，干(gan)礦(kuang)(kuang)被煤和一氧化碳部分還(huan)原，較(jiao)得到(dao)焙(bei)(bei)燒(shao)(shao)物(wu)中(zhong)(zhong)的(de)鎳(nie)(nie)(nie)以金屬Ni和Ni2+兩種形式(shi)存(cun)在(zai)(zai)，干(gan)礦(kuang)(kuang)中(zhong)(zhong)的(de)大部分鐵(tie)也被還(huan)原為(wei)(wei)Fe2+;回(hui)轉窯(yao)(yao)中(zhong)(zhong)得到(dao)的(de)焙(bei)(bei)燒(shao)(shao)物(wu)通(tong)(tong)過(guo)傳輸(shu)裝置送(song)(song)到(dao)礦(kuang)(kuang)熱爐(lu)(lu)，焙(bei)(bei)燒(shao)(shao)物(wu)在(zai)(zai)礦(kuang)(kuang)熱爐(lu)(lu)中(zhong)(zhong)，1500℃條件下，產出(chu)粗(cu)鐵(tie)渣和爐(lu)(lu)渣，爐(lu)(lu)渣冷(leng)卻后，堆存(cun)或(huo)再回(hui)收利用(yong)。礦(kuang)(kuang)熱爐(lu)(lu)冶(ye)煉(lian)為(wei)(wei)了(le)更好的(de)流通(tong)(tong)性(xing)，需要用(yong)焦(jiao)炭作為(wei)(wei)能源，其(qi)產能小，能耗(hao)高。
發明內容：
本發明的目的是克(ke)服已有技術中的不足之處(chu)，提出(chu)一種工(gong)藝簡單，能(neng)(neng)耗少，不使用礦熱爐，降低電能(neng)(neng)需要鎳鐵(tie)冶煉回(hui)轉窯直(zhi)接還原方法。
為(wei)實現上述技術目的(de)，本發(fa)明的(de)鎳(nie)鐵冶煉回轉(zhuan)窯直接(jie)還原(yuan)方法包括步驟如(ru)下：
a.將回轉窯窯頭的余熱經導管與烘干機相(xiang)連(lian)接(jie)(jie)，使回(hui)(hui)轉(zhuan)窯(yao)窯(yao)頭中產生的余熱導入烘(hong)干機;將(jiang)回(hui)(hui)轉(zhuan)窯(yao)的窯(yao)尾尾氣(qi)經導管(guan)與(yu)壓(ya)球機相(xiang)連(lian)接(jie)(jie)，使回(hui)(hui)轉(zhuan)窯(yao)中的尾氣(qi)導入壓(ya)球機中;
b.將鎳鐵礦通過給料機輸送到齒輥破碎機中破(po)碎(sui)，將(jiang)破(po)碎(sui)后的鎳鐵礦(kuang)送入溫度為600℃的烘干機中烘干，降低含水量至(zhi)15%-18%;
c.將(jiang)烘(hong)干后的鎳(nie)鐵(tie)礦與還原煤(mei)、石灰石按照(zhao)100:10:2的質量比投入混料(liao)機中混合均(jun)勻(yun)，之后將(jiang)混合物送(song)入壓(ya)球(qiu)機擠壓(ya)成團(tuan)塊，要求團(tuan)塊的含水分(fen)量低于18%，團(tuan)塊的強度大于2000N;通過(guo)回轉窯中的尾氣(qi)使壓(ya)球(qiu)機內溫(wen)度達到(dao)800℃;
d.將擠壓后的團塊(kuai)(kuai)送入回(hui)(hui)(hui)轉(zhuan)窯(yao)(yao)內燒(shao)制，保持團塊(kuai)(kuai)在(zai)回(hui)(hui)(hui)轉(zhuan)窯(yao)(yao)內以6米(mi)/小時勻(yun)速行(xing)進，同時向回(hui)(hui)(hui)轉(zhuan)窯(yao)(yao)中噴(pen)灑煤粉和空(kong)氣(qi)，在(zai)團塊(kuai)(kuai)行(xing)進期間，煤粉燃燒(shao)產生(sheng)的熱氣(qi)與(yu)團塊(kuai)(kuai)逆流(liu)行(xing)走，保證回(hui)(hui)(hui)轉(zhuan)窯(yao)(yao)內溫度均勻(yun)穩定，從(cong)而減少細顆粒煙塵，團塊(kuai)(kuai)在(zai)移動至(zhi)回(hui)(hui)(hui)轉(zhuan)窯(yao)(yao)出口約(yue)30米(mi)的時候，團塊(kuai)(kuai)溫度上升(sheng)至(zhi)1350℃-1500℃，團塊(kuai)(kuai)崩(beng)裂開始(shi)生(sheng)成(cheng)熔渣反應，同時團塊(kuai)(kuai)通過煤發(fa)生(sheng)還原反應生(sheng)成(cheng)含鎳鐵金屬的渣塊(kuai)(kuai)。
e.含金(jin)屬的(de)渣塊較(jiao)從回(hui)轉窯(yao)的(de)出口排出，將排出的(de)渣塊直接(jie)引(yin)入水坑中進行水淬。
f.將(jiang)水淬后的(de)渣(zha)塊打撈起(qi)來(lai)投入球磨(mo)機(ji)中破碎為(wei)小于2mm的(de)顆粒，再利用磁選機(ji)進行鎳鐵金(jin)屬和熔渣(zha)的(de)分(fen)離(li)，較得(de)到鎳鐵金(jin)屬。
有益技術效果：本方法只是用環保回轉窯焙燒(shao)而不適用礦熱爐焙燒(shao)，能(neng)耗少，熔煉(lian)的主要能(neng)源為煤，而不是(shi)昂貴(gui)的電能(neng)，降低了生產成本，且(qie)設備工藝簡單，設備維修方(fang)便(bian)(bian)，減少了生產建(jian)設的投(tou)資，方(fang)便(bian)(bian)嚴重(zhong)缺乏(fa)電力的地(di)區(qu)使用。
上圖1為本發(fa)明的方法流程圖。
施工步驟如下：
鎳(nie)鐵(tie)冶(ye)煉回轉窯直接還原(yuan)方(fang)法包括(kuo)步驟如下(xia)：
a.將回(hui)轉(zhuan)窯(yao)(yao)窯(yao)(yao)頭的余熱經(jing)導(dao)管與烘干機(ji)(ji)相連(lian)接，使(shi)回(hui)轉(zhuan)窯(yao)(yao)窯(yao)(yao)頭中產生的余熱導(dao)入(ru)烘干機(ji)(ji)，將回(hui)轉(zhuan)窯(yao)(yao)的窯(yao)(yao)尾(wei)尾(wei)氣經(jing)導(dao)管與壓(ya)(ya)球機(ji)(ji)相連(lian)接，使(shi)回(hui)轉(zhuan)窯(yao)(yao)中的尾(wei)氣導(dao)入(ru)壓(ya)(ya)球機(ji)(ji)中。
b.將鎳(nie)鐵礦(kuang)(kuang)(kuang)即紅土礦(kuang)(kuang)(kuang)通(tong)過篦條篩分(fen)，將細(xi)顆粒(li)礦(kuang)(kuang)(kuang)石和大(da)塊礦(kuang)(kuang)(kuang)石分(fen)離，大(da)塊礦(kuang)(kuang)(kuang)石則(ze)通(tong)過給料(liao)機(ji)輸送(song)到齒輥破碎(sui)機(ji)中破碎(sui)，將破碎(sui)后(hou)的(de)鎳(nie)鐵礦(kuang)(kuang)(kuang)以及細(xi)顆粒(li)礦(kuang)(kuang)(kuang)石送(song)入溫度(du)為600℃的(de)烘干機(ji)中烘干，降低含水(shui)量至15%-18%。
c.將烘干后的(de)鎳鐵礦(kuang)通過(guo)破碎(sui)機(ji)破碎(sui)后存入原料(liao)倉，原料(liao)倉內的(de)鎳鐵礦(kuang)通過(guo)單機(ji)秤與還原煤、石灰石按照100:10:2的(de)質(zhi)量比(bi)投入混料(liao)機(ji)中混合均勻，之后將混合物送(song)入壓(ya)球機(ji)擠壓(ya)成團塊(kuai)(kuai)，要(yao)求團塊(kuai)(kuai)的(de)含水分量低(di)于(yu)18%，團塊(kuai)(kuai)的(de)強度大于(yu)2000N;通過(guo)回轉窯(yao)中的(de)尾氣使壓(ya)球機(ji)內溫度達(da)到800℃。
d.使用大傾角皮帶輸送機將團(tuan)(tuan)塊以6米(mi)(mi)/小(xiao)時(shi)的(de)(de)速度送(song)入回轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)窯(yao)(yao)，并保(bao)持團(tuan)(tuan)塊在(zai)(zai)在(zai)(zai)回轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)窯(yao)(yao)里以6米(mi)(mi)/小(xiao)時(shi)勻(yun)(yun)速行(xing)進，同時(shi)向回轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)窯(yao)(yao)中噴灑煤粉和(he)空氣，在(zai)(zai)團(tuan)(tuan)塊行(xing)進期間，煤粉燃燒產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)熱(re)氣與(yu)團(tuan)(tuan)塊逆流行(xing)走，所(suo)有冶煉過(guo)(guo)程的(de)(de)各個(ge)階(jie)段(duan)為：脫水、還原(yuan)、團(tuan)(tuan)塊崩裂、熔渣生(sheng)(sheng)(sheng)產、還原(yuan)后金屬顆粒聚集(ji)。碳進入到團(tuan)(tuan)塊中作為燃料(liao)和(he)還原(yuan)劑(ji)參與(yu)反(fan)(fan)應，通過(guo)(guo)團(tuan)(tuan)塊均勻(yun)(yun)地加入到回轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)窯(yao)(yao)中，完成(cheng)了一個(ge)穩(wen)定(ding)的(de)(de)運轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)狀態，同時(shi)獲(huo)得穩(wen)定(ding)的(de)(de)溫(wen)度場(chang)，保(bao)證回轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)窯(yao)(yao)內(nei)(nei)溫(wen)度均勻(yun)(yun)穩(wen)定(ding)，從(cong)而減少(shao)細顆粒煙塵，如(ru)團(tuan)(tuan)塊的(de)(de)品質較低，那么入窯(yao)(yao)供料(liao)速率會發生(sheng)(sheng)(sheng)變化(hua)，或者內(nei)(nei)部所(suo)含的(de)(de)碳質材(cai)料(liao)擴散，將會導致物(wu)料(liao)與(yu)回轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)窯(yao)(yao)內(nei)(nei)壁接觸部位局部過(guo)(guo)熱(re)或過(guo)(guo)冷(leng)，從(cong)而增加細顆粒煙塵，并使窯(yao)(yao)內(nei)(nei)抽力(li)情況惡化(hua)，團(tuan)(tuan)塊在(zai)(zai)移動至回轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)窯(yao)(yao)出口約30米(mi)(mi)的(de)(de)時(shi)候，團(tuan)(tuan)塊溫(wen)度上升至1350℃-1500℃，在(zai)(zai)這個(ge)階(jie)段(duan)，熔渣生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)反(fan)(fan)應開始，同時(shi)還原(yuan)反(fan)(fan)應發生(sheng)(sheng)(sheng)，鎳氧化(hua)物(wu)呈橄(gan)欖石(shi)結構(Ni ,Mg)2SiO4，而鐵(tie)氧化(hua)物(wu)也生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)同樣的(de)(de)結構形式Fe2SiO4，它(ta)們在(zai)(zai)高溫(wen)下(xia)與(yu)游離的(de)(de)二氧化(hua)硅產生(sheng)(sheng)(sheng)反(fan)(fan)應生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)固溶體;生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)含鎳鐵(tie)金屬的(de)(de)渣塊。
e.經回轉(zhuan)窯(yao)冶煉后生(sheng)成含金(jin)屬的渣(zha)(zha)塊較排(pai)出，為(wei)了(le)抑制氧化以及便于破碎，排(pai)出的渣(zha)(zha)塊直接投入水坑中進行水淬。
f.水淬后的渣塊被打撈起來投入球磨機破(po)碎成小(xiao)于2mm的顆粒，并利用磁選機進(jin)行(xing)鎳鐵金屬(shu)和熔渣的分(fen)離，從(cong)而得到鎳鐵成品。
業的(de)回轉窯制造(zao)商(shang)，強大的(de)技術團隊，諸多成功案(an)例，讓投資者少操心(xin)，更(geng)放(fang)心(xin)！
