專利名稱：：一種紅土礦預(yù)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及礦石處理方法，具體涉及紅土礦預(yù)處理方法。
背景技術(shù)：
：鎳由于具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、延展性和很高的化學(xué)穩(wěn)定性而廣泛用于不銹鋼、電鍍、電池等領(lǐng)域。目前可供人來開發(fā)利用的鎳資源有兩類，一類是紅土鎳礦，另一類是硫化鎳礦。全球已探明的鎳資源約1.6億噸，其中30%為硫化鎳礦、70%為紅土鎳礦，鎳產(chǎn)品約有60%來自于硫化礦。然而世界可供近期開發(fā)的硫化鎳資源，除了加拿大的沃伊斯灣(Voiseybay)鎳礦外，其余寥寥無幾，并且硫化鎳資源勘探周期和建設(shè)周期均較長，開發(fā)和利用相對(duì)比較困難。而紅土鎳礦資源豐富，采礦成本低，選鎳工藝趨于成熟，可生產(chǎn)氧化鎳、硫鎳、鎳鐵等多種中間產(chǎn)片，而且礦源靠海，便于運(yùn)輸。因此，開發(fā)利用紅土鎳礦具有重要的意義。紅土鎳礦是鐵、鋁、硅等含水氧化物組成的疏松粘土狀礦石，由含鎳的巖石風(fēng)化、浸淋、蝕變、富集而成?，F(xiàn)已探明的紅土鎳礦資源多分布在南、北回歸線一帶，如澳大利亞、巴布亞新幾內(nèi)亞、新喀里多尼亞、印度尼西亞、菲律賓和古巴等地。紅土鎳礦可分為兩種類型，一種是褐鐵礦型，位于礦床的上部，鐵高、鎳低，硅鎂較低，但鈷含量較高，這種礦石宜釆用濕法冶金工藝處理，冶煉鎳鐵產(chǎn)生的爐渣用于鋼的生產(chǎn)。另一種為硅鎂鎳礦，位于礦床的下部，硅、鎂含量較高，鐵、鈷含量較低，但鎳含量較高，這種礦石宜采用火法冶金工藝處理。紅土礦中一般含有300/。~45%的水，其中結(jié)晶水占10%~15%,除水之外，上述兩種類型的紅土礦其主要成4分可見表1，本文中所提到的成分含量全部為重量比。表l紅土鎳礦兩種礦型主要成分(％)<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>目前，硅鎂紅土鎳礦的火法冶煉工藝有鎳鐵工藝和鎳硫工藝兩種工藝路線，主要熔煉設(shè)備有回轉(zhuǎn)爐、電爐和鼓風(fēng)爐。其中，鎳硫工藝的主要產(chǎn)品是低冰鎳，由于低水鎳可進(jìn)一步制備Ni含量為45%以上的高水鎳，該產(chǎn)品具有較大的靈活性經(jīng)焙燒脫硫后可直接還原熔煉生產(chǎn)不銹鋼工業(yè)的通用鎳，也可以作為常壓粉基法精煉鎳的原料生產(chǎn)鎳丸和鎳粉，還可以直接鑄成陽極板送硫化鎳電解精煉的工廠生產(chǎn)陰極鎳。因此，鎳硫工藝冶煉紅土鎳礦具有很好的市場前景。鎳硫工藝又稱造锍工藝，锍是指硫化物的人工熔合物，由于锍具有和渣很好的分離性能，因此很容易將鎳富集，對(duì)于硅鎂紅土鎳礦的冶煉產(chǎn)品，锍是低冰鎳的主要成分。采用造锍工藝熔煉紅土礦時(shí)，將硅鎂紅土鎳礦與硫化劑混合熔煉，分別得到低冰鎳和爐渣、煙塵。鎳硫工藝的主要工藝步驟為先將硅鎂紅土礦依次經(jīng)過干燥、焙燒去除其中的游離水和結(jié)晶水，然后將焙燒后的硅鎂紅土礦和添加劑、硫化劑一起放入回轉(zhuǎn)爐、電爐或鼓風(fēng)爐進(jìn)行吹煉得到低水鎳。由于回轉(zhuǎn)爐成本較高，電爐耗費(fèi)電能多，因此采用這兩種設(shè)備進(jìn)行鎳硫工藝冶煉紅土礦都會(huì)增加企業(yè)的成本。由于鼓風(fēng)爐投資成本低、操作方便，因此在鼓風(fēng)爐內(nèi)冶煉硅鎂紅土鎳礦是比較好的選擇。但鼓風(fēng)爐不能處理碎料，在現(xiàn)有技術(shù)下，先將硅鎂紅土鎳礦經(jīng)過干燥爐在700°C-80(TC干燥后去除其中的游離水分，然后經(jīng)破碎篩分，選擇合適的粘結(jié)劑與粉礦送入壓團(tuán)機(jī)制團(tuán)，團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度越大越有利于鼓風(fēng)爐的熔煉。雖然現(xiàn)有技術(shù)可以制得孔隙率和強(qiáng)度都能符合要求的團(tuán)塊，但卻存在工藝復(fù)雜的缺點(diǎn)，而且還增加了企業(yè)成本。因此，需要一種工藝簡單、并能使紅土礦具有良好透氣性的預(yù)處理方法。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于，提供一種工藝簡單、使紅土礦具有良好透氣性的預(yù)處理方法。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種硅鎂紅土礦預(yù)處理方法，包括以下步驟a)將紅土礦篩分得到-50mm的紅土礦；b)將所述篩分后的紅土礦在制磚機(jī)內(nèi)壓制得到強(qiáng)度至少為4MPa12MPa的團(tuán)塊。對(duì)于鎳锍工藝，是將紅土礦在鼓風(fēng)爐內(nèi)熔煉成鎳锍，熔化所需要的高溫是由焦炭所提供的。為了保證焦炭的充分燃燒，需要向鼓風(fēng)爐內(nèi)吹入大量的空氣，并使空氣在爐內(nèi)自由流通。紅土礦為粘土質(zhì)物，當(dāng)爐內(nèi)料柱溫度過高時(shí)，空氣很難通過，大料塊之間具有很好的孔隙，因此適于鼓風(fēng)爐熔煉。因此，需要將粒度較小的紅土礦制團(tuán)，本發(fā)明先將紅土礦篩分得到-50mm的紅土礦碎塊，+50111111的料塊可以直接入爐熔煉，-50111111的紅土礦可以制團(tuán)。優(yōu)選的，將紅土礦篩分得到-40mm的紅土碎塊，再將碎塊制團(tuán)。按照本發(fā)明，為了使團(tuán)在鼓風(fēng)爐內(nèi)保持良好的透氣性，將包括紅土礦原礦的原津+制成強(qiáng)度為4MPa12MPa的團(tuán)塊，優(yōu)選的，制成強(qiáng)度為5MPalOMPa的團(tuán)塊。團(tuán)塊的密度為1.5g/cm3~3g/cm3,優(yōu)選的，團(tuán)塊的密度為1.8g/cm3~2.5g/cm3。團(tuán)塊的粒度為30mm~200mm,優(yōu)選的，團(tuán)塊的粒度為30mm~160mm,更優(yōu)選的，團(tuán)塊的粒度為40mm~120mm。如果團(tuán)塊的強(qiáng)度太低，在爐內(nèi)容易被壓壞破碎，導(dǎo)致鼓風(fēng)爐內(nèi)透氣性變差。如果團(tuán)塊的粒度變小，也不利于爐內(nèi)的透氣性，從而惡化鼓風(fēng)爐內(nèi)反應(yīng)條件，影響造锍和造渣反應(yīng)，降低回收率。如果團(tuán)塊的粒度過大，則會(huì)影響鼓風(fēng)爐的填料量，間接導(dǎo)致煙氣量增加，降低鎳的回收率，因此應(yīng)該選擇團(tuán)塊的粒度、強(qiáng)度在合適的范圍。對(duì)于制團(tuán)的方法，可以采用制磚機(jī)，由于制磚機(jī)工作壓力大，效率高。制石專才幾的工作壓力可以為80t以上，優(yōu)選的，壓磚才幾的工作壓力為100t以上。為了使空氣在團(tuán)塊內(nèi)具有很好的流動(dòng)性，需要團(tuán)塊具有良好的孔隙率。按照本發(fā)明，團(tuán)塊的初始孔隙率為；團(tuán)塊在100°C200。C的范圍內(nèi)干燥去除游離水后，孔隙率為5°/。~20%;優(yōu)選的，團(tuán)塊在100°C200。C的范圍內(nèi)干燥去除游離水后，孔隙率為10%~18%。團(tuán)塊在60(TC-70(TC的范圍內(nèi)燒結(jié)去除結(jié)晶水后，孔隙率為20%~40%;優(yōu)選的，團(tuán)塊在600。C70(TC的范圍內(nèi)干燥去除結(jié)晶水后，孔隙率為25%~35%。為了有利于進(jìn)行造渣反應(yīng)，制團(tuán)時(shí)，將硅鎂紅土礦篩分得到碎塊后，可以摻雜一定量的硫化劑一起制團(tuán)，因?yàn)榱蚧瘎┡c硅鎂紅土礦充分接觸后，有利于造锍反應(yīng)。硫化劑用以提供進(jìn)行造硫反應(yīng)時(shí)需要的硫，可以為硫精礦、石膏粉或者它們的混合物。如前所述，本發(fā)明中直接將紅土礦原礦制團(tuán)，這是因?yàn)榧t土礦原礦中含有30%~40%的水分，將其直接壓制成團(tuán)塊后，將團(tuán)塊放入鼓風(fēng)爐內(nèi)，由于鼓風(fēng)爐的溫度從風(fēng)口區(qū)到爐頂區(qū)溫度是逐漸降低的，例如在風(fēng)口區(qū)的溫度大可以達(dá)到1600°C，在爐頂處的溫度為400°C~600°C,在紅土礦團(tuán)坯/人爐頂向風(fēng)口區(qū)下降的同時(shí)，團(tuán)塊依次經(jīng)過干燥和焙燒，可以先后去除掉團(tuán)塊中的游離水和結(jié)晶水，而且團(tuán)塊經(jīng)過燒結(jié)后強(qiáng)度會(huì)得到進(jìn)一步的提高。團(tuán)塊失水后，在團(tuán)塊內(nèi)部會(huì)留下水分去除后的大量孔隙，很顯然，這些孔隙率可以使團(tuán)塊內(nèi)部的保持良好的透氣性，有利于熱量和反應(yīng)介質(zhì)的傳輸，因此有利于造4充和造漆反應(yīng)。將包括紅土礦原礦的原料制成團(tuán)塊后，將包含團(tuán)塊的爐料和燃料一起放入鼓風(fēng)爐進(jìn)行熔煉反應(yīng)，作為燃料的為焦炭和/或無煙煤。由于焦炭強(qiáng)度高，雜質(zhì)少，透氣性好，發(fā)熱量大，因此選用焦炭優(yōu)選材料。但焦炭價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于無煙煤，因此為了降低成本，可以將一部分焦炭用無煙煤代替一起作為燃料。燃料中焦炭與無煙煤的重量比為10:1~5:1,燃料中的無煙煤含量過高，則不利于熔煉反應(yīng)。選用的焦炭的固定炭含量至少為80%,優(yōu)選的，焦炭的固定炭含量在85%以上。為了有利于焦炭的充分燃燒，焦炭的粒度為40mm160mm;優(yōu)選的，焦炭的粒度60mm~120mm,焦炭粒度過小，會(huì)降低鼓風(fēng)爐內(nèi)的透氣性。為了保證鼓風(fēng)爐內(nèi)的溫度，需要供應(yīng)適量的燃料。本發(fā)明中，燃料占爐料的重量百分比可以為20%~30%,優(yōu)選的，燃料劑占爐3阡的重量百分比為22%~27%。造锍和造渣反應(yīng)的核心原理是使紅土礦中的鎳生成硫化物(锍)并使其他成分生成和硫化物易分離的爐渣，由于锍和爐渣的比重不同，熔煉后分成爐渣和锍兩層，然后將锍和爐渣分離。锍的成分是主要以Ni3S2.FeS形式存在的硫化物，爐渣的主要成份是以FeO.Si02、CaO.Si02、MgOSi02等形式存在的硅酸鹽氧化物以及其他微量金屬元素的氧化物。爐渣中幾種成分的含量對(duì)于爐渣和锍的分離具有重要影響，例如，爐料中的氧化鈣對(duì)于熔點(diǎn)、比重和勦度都會(huì)有較大影響，其它氧化物如氧化鐵、氧化鎂、二氧化硅的含量也決定了造4克和造渣反應(yīng)能否順利進(jìn)行，以及锍和渣是否易分離，并決定最終鎳的回收率。因此需要選擇合適的原料配比來進(jìn)行熔煉反應(yīng)以得到易分離的爐渣和锍。因此本發(fā)明中，爐料中的Si02重量Fe重量CaO+MgO重量S重量為2040:5-15:15~30:1~10;優(yōu)選的，爐料中的Si02重量Fe重量CaO+MgO重量S重量為20~35:5~15:15~30:1~10;更優(yōu)選的，爐料中的Si02重量Fe重量CaO+MgO重量S重量為20-40:5~15:15~30:1~10;更優(yōu)選的，爐料中的Si02重量Fe重量CaO+MgO重量S重量為2535:8~15:15~26:1~10。冶煉硅鎂紅土礦時(shí)，由于珪鎂紅土鎳礦中的Ca含量和S含量低，因此需要另外加入含S的物質(zhì)和含Ca的物質(zhì)作為添加劑。另外，不同硅4美紅土鎳礦中的成分差別也較大，有時(shí)Fe含量和Si02含量低，達(dá)不到上述原料配比的要求，因此當(dāng)Fe元素和Si02含量達(dá)不到以上要求時(shí)，還需要補(bǔ)充Fe元素和Si02。對(duì)以上元素進(jìn)行補(bǔ)充時(shí)，為了優(yōu)化配料工藝，可以根據(jù)硅鎂紅土照本發(fā)明，可以采用碌d青礦作為碌"匕劑同時(shí)補(bǔ)充Fe和S，也可以采用石膏粉作為碌u化劑同時(shí)補(bǔ)充Ca和S，采用石灰石或者生石灰作為熔劑單獨(dú)補(bǔ)充Ca,采用石英石作為熔劑單獨(dú)補(bǔ)充Si02。優(yōu)選的，根據(jù)原礦成分首先選擇可以同時(shí)補(bǔ)充兩種元素的物質(zhì)作為硫化劑，即首先選擇硫精礦和/或石膏粉作為碌"匕劑，然后再選擇單獨(dú)補(bǔ)充元素/成分的物質(zhì)，即選擇石灰石和/或生石灰、石英砂作為熔劑。添加石膏時(shí)，如果經(jīng)過計(jì)算爐料中的Ca滿足以上要求，則不必另外單獨(dú)補(bǔ)充Ca。另外，如杲原料硅鎂紅土鎳礦中的Si02的含量滿足原料配比，也不需要另外Si02。根據(jù)以上原料配比準(zhǔn)備好添加劑后，備好原料作為爐料，本發(fā)明中的爐料是指鼓風(fēng)爐內(nèi)除燃料以外參加造锍和造渣反應(yīng)的固體物質(zhì)，本文中所述添加劑指補(bǔ)充上述元素的物質(zhì)，包括石克化劑和熔劑，所述^5克化劑指能夠補(bǔ)充S的添加劑，所述熔劑指除了含S物質(zhì)以外的添加劑。由于紅土礦屬于粘土型礦土，采用鼓風(fēng)爐進(jìn)行熔煉時(shí)，如果碎料過多，鼓風(fēng)爐內(nèi)氣體阻力增加，不利于氣體的流通，可能會(huì)導(dǎo)致燃料不能充分燃燒，風(fēng)口區(qū)溫度達(dá)不到要求，不能順利地進(jìn)行熔煉反應(yīng)。另外，如果鼓風(fēng)爐內(nèi)氣體流通不暢，傳熱效果差，也不能4艮好的進(jìn)行熔煉反應(yīng)。為了有利于熔煉反應(yīng)的進(jìn)行，本發(fā)明將硅鎂紅土鎳礦原礦與硫化劑制成具有一定強(qiáng)度的團(tuán)塊，所述硫化劑包括硫精礦和/或石膏粉，本文所述的硅鎂紅土礦原礦是指直接采集而來的石圭^:紅土鎳礦，即其中含有10%~15%的結(jié)晶水和10%~20%的游離水。為了使團(tuán)塊在鼓風(fēng)爐內(nèi)保持良好的透氣性，將硅鎂紅土鎳礦原礦與硫化劑制成強(qiáng)度為4MPa12MPa的團(tuán)塊，優(yōu)選的，制成強(qiáng)度為5MPa-10MPa的團(tuán)塊。團(tuán)塊的密度為1.5g/cm3~3g/cm3，優(yōu)選的，團(tuán)塊的密度為1.8g/cm3~2.5g/cm3,團(tuán)塊的粒度為60mm~120mm。由于鼓風(fēng)爐的溫度/人風(fēng)口區(qū)到爐頂區(qū)溫度是逐漸降低的，例如在風(fēng)口區(qū)的溫度大可以達(dá)到1600°C，在爐頂處的溫度為200°C~500°C,在團(tuán)坯從爐頂向風(fēng)口區(qū)下降的同時(shí)，團(tuán)塊依次經(jīng)過干燥和焙燒，可以先后去除掉團(tuán)塊中的游離水和結(jié)晶水，而且團(tuán)塊經(jīng)過燒結(jié)后強(qiáng)度會(huì)得到進(jìn)一步的提高。團(tuán)塊失水后，在團(tuán)塊內(nèi)部會(huì)留下水分去除后的大量孔隙，很顯然，這些孔隙率可以使團(tuán)塊的內(nèi)部保持良好的透氣性，有利于熱量和反應(yīng)介質(zhì)的傳輸，因此能夠充分的進(jìn)行造渣和造锍反應(yīng)。對(duì)于制團(tuán)的方法，本發(fā)明并無特別的限制，可以使用制磚機(jī)制團(tuán)。制成團(tuán)塊后，在鼓風(fēng)爐內(nèi)裝入團(tuán)塊、添加劑、燃料。裝料時(shí)，首先需要將燃料放入鼓風(fēng)爐，然后在燃料上面投入添加劑，使添加劑首先熔化，最后方文入團(tuán)塊。以加入石膏作為石克化劑為例，熔煉過程的主要反應(yīng)為CaS04+4C+202=CaS+4C02(1)FeO+CaS=FeS+CaO(2)MeO+Si02=MeO.Si02(3)MeO為FeO、CaO、MgO、NiONiOSi02+FeSNiS+FeO.Si02(4)6NiS=2Ni3S2+2S(5)Ni3S2+FeS=Ni3S2.FeS(6)公式(3)為進(jìn)行的造渣反應(yīng)；(4)~公式(6)為主要進(jìn)行的造锍反應(yīng)?？梢姞t渣中的主要成分為FeO.Si02、CaO.Si02、MgOSi02以及其他微量金屬元素的氧化物；低冰鎳的主要成份為Ni3S2'FeS等。在反應(yīng)(4)中，NiS發(fā)生了造锍反應(yīng)生成低水鎳，而NiO.Si02用于產(chǎn)生爐渣，從而低水鎳中的鎳含量提高時(shí)，爐渣中的鎳含量也會(huì)提高，使回收率下降。從以上反應(yīng)也可看到，需要提供足夠的硫元素來與鐵生成硫化亞鐵，保證造锍和造渣反應(yīng)的順利進(jìn)行。由于紅土礦是由含鎳的巖石經(jīng)過風(fēng)化、浸淋、蝕變、富集而成的粘土狀況土和礦石的混合物，粒度較大的礦石中的硅含量較粒度較小的礦土中硅含量高，并且強(qiáng)度高。因此，本發(fā)明進(jìn)一步將紅土礦采用孔徑為40mm~100mm的篩子過篩后，將小粒徑的紅土礦與硫化劑制成強(qiáng)度和粒度符合上述要求的團(tuán)塊，將大粒徑的紅土礦石皮碎至粒徑小于100mm以下后再和所述團(tuán)塊加入鼓風(fēng)爐。對(duì)于加入鼓風(fēng)爐的順序，可以先將破碎后的紅土礦放入鼓風(fēng)爐，再將放入團(tuán)塊，這是因?yàn)榻?jīng)過破碎的紅土礦部分硅含量高，熔點(diǎn)高，因此需要大量的熱來將溫度提高后才能將這部分充分的進(jìn)行熔煉反應(yīng)。按照本發(fā)明，制備的低水鎳包括以下成分8wt。/。(重量百分比)~20wt%的Ni，40wt%~65wt%的Fe，15wt%~30wt%的S,0.1wt%~0.5wt%的Co;優(yōu)選的，低冰4臬包括9wt%~16wt%的M，50wt%~65wt%的Fe，18wt%~25wt%的S,0.1wt°/。~0.5wt%的Co。按照本發(fā)明，低水鎳爐渣包括5wtQ/。15wt。/o的Fe,35wt%~45wt。/o的Si02，20wt%~30wt。/。的CaO+MgO;優(yōu)選的J氐冰4臬爐渣包括7wt%~15wt%的Fe,35wt%~45wt。/。的Si02，20wt%~30wt。/。的CaO+MgO。本發(fā)明4是供一種紅土礦預(yù)處理方法。本發(fā)明先將紅土礦篩分得到-50mm的紅土礦碎塊，然后將碎塊壓制得到強(qiáng)度4MPa12MPa的團(tuán)塊，所述團(tuán)塊的密度為1.5g/cm3~3.0g/cm3,由于紅土礦中含有游離水和結(jié)晶水，因此經(jīng)直接制團(tuán)在鼓風(fēng)爐內(nèi)被高溫干燥、焙燒后，可以去除其中大部分的水分，在團(tuán)塊內(nèi)部保留有一定的孔隙率，使氣體傳輸通暢，有利于造渣和造锍反應(yīng)。本發(fā)明進(jìn)一步將硫化劑與紅土礦直接制團(tuán)后，使硫化劑和紅土礦充分接觸，在團(tuán)塊內(nèi)通風(fēng)良好的情況下，有利于造渣和造锍反應(yīng)，因此能夠以較高回收率將鎳富集，使渣中的鎳含量降低。具體實(shí)施例方式為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)4亍描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限制。本發(fā)明團(tuán)坯密度可以采用排水法測量，即將團(tuán)塊放在盛水的杯中，測出團(tuán)塊的體積v,再用體積v去除團(tuán)塊的質(zhì)量m即得到團(tuán)塊的密度。本文中的團(tuán)塊強(qiáng)度方法參照GB/T50081—2002方法進(jìn)行。團(tuán)塊的孔隙率采用美國麥克儀器公司(Micromeritics)制造的AutoPoreIV9520全自動(dòng)壓汞儀(最大壓力414MPa,孔徑測量范圍30埃-360孩t米)來測量。為了更好的比較發(fā)明效果，以下實(shí)施例和比較例均使用同樣的燃料和添加劑燃料l為焦炭固定炭含量為92.3%,粒徑為60mm100mm;燃料2為無煙煤固定炭含量為88.2%,粒徑為60mm100mm;添力口劑l為石膏粉粒徑為5mm-10mm,純度為99.8%;添加劑2為石膏粉粒徑為20(Him500^im,純度為99.8%;添加劑3為石灰石氧化4丐含量為53.5%，粒徑為80mm120mm;添加劑4為石英砂，Si02含量為95。/。，粒度為5mm10mm。實(shí)施例1本實(shí)施例中紅土礦R4其水含量為33.5%,除水外的其它成分參見表2。取150重量份的紅土礦R,經(jīng)過孔徑為40mm的篩子過篩后分別得到塊徑小于40mm的第一質(zhì)量份Ml和塊徑大于40mm的第二質(zhì)量份M2,將第二質(zhì)量份M2破碎至粒度小于80mm的碎塊；再取18.3重量份的石膏粉與第一質(zhì)量份M1混合后放在制磚機(jī)內(nèi)制成磚坯，制磚機(jī)工作壓力為90t,測量磚坯強(qiáng)度和密度列于表3。取4.1重量份的石灰石作為造渣劑。爐料組成為150重量份的紅土礦、18.3重量份的石膏粉、和4.0重量份的石灰石。熔煉時(shí)，以0.8tph(噸/小時(shí))的速率將所述爐津牛送入鼓風(fēng)爐，以0.2tph將焦炭送入鼓風(fēng)爐進(jìn)行反應(yīng)，空氣送入鼓風(fēng)爐的風(fēng)量為70m3/(m2Tnin)(立方米/平方米分鐘)。反應(yīng)后，從鼓風(fēng)爐中排出以下成分的低冰鎳和爐渣低水鎳12.3wt%Ni,60.1wt%Fe,23.2wt%S;爐渣0.102wt%Ni,42wt%Si02，8.5wt%Fe，9.8wt%CaO，20wt%MgO。所生產(chǎn)的低水鎳的數(shù)量為83kg/每噸紅土礦，鎳的回收率為91%，床能力為43t/m2d。(噸/平方米天)實(shí)施例2本實(shí)施例中紅土礦R2其水含量為31%,除水外的其它成分參見表2。取145重量份的紅土礦R2經(jīng)過孔徑為50mm的篩子過篩后分別得到塊徑小于40mm的第一質(zhì)量份Ml和塊徑大于40mm的第二質(zhì)量份M2,將第二質(zhì)量份M2破碎至粒度小于80mm的碎塊；再取16.7重量份的石膏粉與第一質(zhì)量份M1混合后放在制磚機(jī)內(nèi)制成磚坯，制磚機(jī)工作壓力為90t，測量磚坯強(qiáng)度和密度列于表3。取0.7重量份的石灰石作為造渣劑。爐料組成為145重量份的紅土礦、16.7重量份的石膏粉、和0.3重量份的石灰石。熔煉時(shí)，以0.8tph。屯/小時(shí))的速率將所述爐術(shù)牛送入鼓風(fēng)爐，以0.2tph將焦炭送入鼓風(fēng)爐進(jìn)行反應(yīng)，空氣送入鼓風(fēng)爐的風(fēng)量為70m3/(m2Tnin)。反應(yīng)后，從鼓風(fēng)爐中排出以下成分的低冰鎳和爐渣低水鎳11.3wt%Ni,61.3wt%Fe,21.3wt%S;爐渣0.098wt%Ni,39.6wt%Si02,12.4wt%Fe,8.5wt%CaO,20.1wt%MgO。所生產(chǎn)的低水4臬的數(shù)量為104kg噸/每p屯紅土礦，4臬的回收率為92%，床能力為44t/m2d。(噸/平方米天)實(shí)施例3本實(shí)施例中紅土礦R3其水含量為35.5%,除水外的其它成分參見表2。取155重量份的紅土礦R3經(jīng)過孔徑為40mm的篩子過篩后分別得到塊徑小于40mm的第一質(zhì)量份Ml和塊徑大于40mm的第二質(zhì)量份M2,將第二質(zhì)量份M2破碎至粒度小于80mm的碎塊；再取20.3重量份的石膏粉與第一質(zhì)量份M1混合后放在制磚機(jī)內(nèi)制成磚坯，制磚機(jī)工作壓力為90t,測量磚坯強(qiáng)度和密度列于表3。爐料組成為150重量份的紅土礦、20.3重量份的石膏粉。熔煉時(shí)，以0.8tph(噸/小時(shí))的速率將所述爐料送入鼓風(fēng)爐，以0.2tph將焦炭送入鼓風(fēng)爐進(jìn)行反應(yīng)，空氣送入鼓風(fēng)爐的風(fēng)量為70m3/(m2'min)。反應(yīng)后，從鼓風(fēng)爐中排出以下成分的低冰鎳和爐渣低水鎳15.4wt%Ni,62.1wt%Fe,23.4wt%S;爐渣0.097wt%Ni，38.5wt%Si02，8.3wt%Fe,6.5wt%CaO,20.7wt%MgO。所生產(chǎn)的低冰鎳的數(shù)量為66.5kg/每噸紅土礦，鎳的回收率為91%,床能力為42t/m2(1。(噸/平方米天)實(shí)施例4本實(shí)施例中紅土礦R4其水含量為32.4%,除水外的其它成分參見表2。取148重量份的紅土礦R4經(jīng)過孔徑為40mm的篩子過篩后分別得到塊徑小于40mm的第一質(zhì)量份Ml和塊徑大于40mm的第二質(zhì)量份M2，將第二質(zhì)量份M2破碎至粒度小于80mm的碎塊；再取11.5重量份的硫精礦與第一質(zhì)量份M1混合后放在制磚機(jī)內(nèi)制成磚坯，制磚機(jī)工作壓力為90t,測量磚坯強(qiáng)度和密度列于表3。取13.1重量份的石灰石作為造渣劑。爐料組成為148重量份的紅土礦、11.5重量份的硫精礦、和13.1重量份的石灰石。熔煉時(shí)，以0.8tph(化/小時(shí))的速率將所述爐料送入鼓風(fēng)爐，以0.2tph將焦炭和無煙煤的混合物送入鼓風(fēng)爐進(jìn)行反應(yīng)，所述焦炭和無煙煤的混合物中焦炭與無煙煤的重量比為19:1,空氣送入鼓風(fēng)爐的風(fēng)量為70m3/(m2'min)。熔煉反應(yīng)后，從鼓風(fēng)爐中排出以下成分的低水鎳和爐渣低水鎳11.45wt%Ni，63.5wt%Fe，20.5wt%S;爐渣0.094wto/oM,41.3wt%Si02，12.1wt%Fe,7.2wt%CaO,19.2wt%MgO。所生產(chǎn)的低水鎳的數(shù)量為94kg/每噸紅土礦，鎳的回收率為90%，床能力為42t/m2d。(噸/平方米天)表2、原料硅鎂紅土鎳礦除水外的主要成分(重量％)<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>從以上敘述可知，由于紅土礦中含有游離水和結(jié)晶水，因此經(jīng)直接制團(tuán)在鼓風(fēng)爐內(nèi)^t高溫干燥、焙燒后，可以依次去除其中大部分的水分，因此在團(tuán)塊內(nèi)部保留有一定的孔隙率，氣體傳輸通暢，有利于造渣和造锍反應(yīng)，能夠以較高回收率將鎳富集，使渣中的鎳含量降低。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。權(quán)利要求1、一種紅土礦預(yù)處理方法，包括以下步驟a)將紅土礦篩分得到-50mm的紅土礦；b)將所述篩分后的紅土礦在制磚機(jī)內(nèi)壓制得到強(qiáng)度4MPa～12MPa的團(tuán)塊。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述團(tuán)塊的密度為1.2g/cm3~3.0g/cm3。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述團(tuán)塊的密度為1.5g/cm3~2.5g/cm3。4、根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述團(tuán)塊經(jīng)過120°C200。C干燥后的孔隙率為5%~20%。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于將所述團(tuán)塊經(jīng)過120°C~200°C干燥后的孔隙率為10%~18%。6、根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述團(tuán)塊經(jīng)600°C~700。C燒結(jié)后的孔隙率為20%~40%。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟b)為將所述篩分后得到的紅土礦與硫化劑混合后壓制得到強(qiáng)度至少為4MPa~12MPa的團(tuán)塊。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述團(tuán)塊經(jīng)過IO(TC~200°C干燥后的孔隙率為5%~20%。9、根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于所述團(tuán)塊經(jīng)過60(TC700。C燒結(jié)后的孔隙率為20%~40%。全文摘要本發(fā)明公開一種紅土礦預(yù)處理方法，包括以下步驟a)將紅土礦篩分得到-50mm的紅土礦；b)將所述篩分后的紅土礦在制磚機(jī)內(nèi)壓制得到強(qiáng)度為4MPa～12MPa的團(tuán)塊。由于紅土礦中含有游離水和結(jié)晶水，因此直接將紅土礦制團(tuán)在鼓風(fēng)爐內(nèi)高溫干燥、焙燒后，可以去除其中大部分的水分，在團(tuán)塊內(nèi)部保留有一定的孔隙率，使氣體傳輸通暢，有利于造渣和造锍反應(yīng)。本發(fā)明進(jìn)一步將硫化劑與紅土礦直接制團(tuán)后，使硫化劑和紅土礦充分接觸，在團(tuán)塊內(nèi)通風(fēng)良好的情況下，能夠以較高回收率將鎳富集，降低渣中的鎳含量。本發(fā)明節(jié)省了將紅土礦單獨(dú)進(jìn)行干燥、焙燒的過程，降低了企業(yè)成本。文檔編號(hào)C22B23/00GK101358281SQ20081013254公開日2009年2月4日申請日期2008年7月15日優(yōu)先權(quán)日2008年7月15日發(fā)明者崔明飛,張本林,明李,肖永海,高占奎,高海明申請人:朝陽昊天有色金屬有限公司