一種低品位鎳鉬礦直接冶煉鎳鉬鐵合金的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及鎳鉬鐵合金冶煉【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種低品位鎳鉬礦直接冶煉鎳鉬鐵合金的方法。該方法包括鎳鉬礦加堿焙燒和中頻爐金屬直接熱還原兩個(gè)步驟，具體為：鎳鉬礦配加15-20%的強(qiáng)堿性物質(zhì)組成的混合物在630-680℃下焙燒20-30min完成焙燒制得焙砂，并實(shí)現(xiàn)脫硫，焙砂在中頻爐內(nèi)用配碳硅鐵直接熱還原，還原過程通過控制反應(yīng)溫度與升溫時(shí)間，控制焙砂分階段完全還原，制得鎳鉬鐵合金。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，工藝流程簡單，金屬收得率高，且焙燒過程硫被有效固化在渣中，降低污染等優(yōu)勢，值得推廣。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鎳鑰鐵合金冶煉【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種低品位鎳鑰礦直接冶煉鎳鑰 鐵合金的方法。 一種低品位鎳鉬礦直接冶煉鎳鉬鐵合金的方法

【背景技術(shù)】
[0002] 鎳、鑰是重要的戰(zhàn)略金屬，由于其獨(dú)特的物理和化學(xué)性能，成為先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料和功 能材料的基體、主要成分或添加物，如鎳基高溫合金、鎳鑰鐵合金鋼等，被廣泛應(yīng)用于國民 經(jīng)濟(jì)和國防軍工等領(lǐng)域；鎳鑰礦為我國特有的一種多金屬復(fù)雜礦物資源，主要分布在貴州 遵義、湘西北、湖北都昌、浙江富陽等地，我國鎳鑰礦的共同特點(diǎn)是鎳鑰礦中鎳與鑰的賦存 狀態(tài)復(fù)雜、品位不高、礦種多樣、雜質(zhì)含量高等，使得選礦難度大、礦物的分解、雜質(zhì)的分離 難度大，已有的選礦試驗(yàn)證明，用選礦的方法從此類礦石中選出合格鑰精礦和鎳精礦的努 力均不成功，非常難選，即該礦種不具備選礦的特殊性質(zhì)，成分和組成也比較獨(dú)特，我國將 這類礦物定位為"低品位鎳鑰難分離復(fù)雜礦"。
[0003] 對(duì)于本項(xiàng)目提出的低品位鎳鑰難分離復(fù)雜礦，目前已有兩種探索方案：一是鎳鑰 礦火法-濕法結(jié)合的冶煉工藝；二是：鎳鑰礦全濕法冶煉工藝，火法-濕法相結(jié)合的工藝的 主要特征是套用了處理輝鑰礦冶煉工藝，采用火法的焙燒脫硫再采用濕法浸出工藝，試劑 消耗量大，產(chǎn)生的工業(yè)廢液多且處理難度大，排放后對(duì)環(huán)境的污染嚴(yán)重，更關(guān)鍵的是采用此 火法-濕法相結(jié)合的工藝時(shí)，鎳鑰礦中的鎳難以有效回收，鑰的浸出率也很難達(dá)到90%以 上；也有提出采用濕法提取鑰再火法提取鎳的工藝，該路線的困難是由于鑰礦成分復(fù)雜，特 別是在硫化鎳存在的時(shí)，鑰的浸出率低，殘存的鑰又給火法提鎳帶來干擾，鎳鑰礦全濕法冶 煉工藝的主要困難是浸出提鎳或提鑰的過程，堿性脈石會(huì)和鑰生成難溶的鑰酸鹽，影響鑰 的浸出率；而堿浸渣用酸浸提鎳時(shí)，渣中的碳酸鈣（C%C0 3 )等雜質(zhì)將消耗大量的酸并直 接影響到金屬的回收率，另外，對(duì)低品位鎳鑰難分離復(fù)雜礦，涉及到濕法冶金工藝的最大弊 端是試劑消耗量大，產(chǎn)生的工業(yè)廢液多且處理難度大，排放后對(duì)環(huán)境的污染嚴(yán)重，因此，從 現(xiàn)有技術(shù)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前沒有針對(duì)低品位鎳鑰難分離復(fù)雜礦高效利用的工業(yè)化的方法，毫 無疑問，隨著富礦的進(jìn)一步開采，以及全球?qū)︽?，鑰的強(qiáng)烈需求，鎳鑰礦必將成為有價(jià)值 的資源加以利用，從低品位鎳鑰礦中回收鎳鑰已經(jīng)成為當(dāng)前迫切需要解決的問題，本發(fā)明 提出一種低品位鎳鑰礦直接冶煉鎳鑰鐵合金的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是：發(fā)明一種低品位鎳鑰礦直接冶煉鎳鑰鐵合金的方法，解決低品 位鎳鑰礦鎳和鑰提取效率低、成本高且工藝復(fù)雜的問題。
[0005] 本發(fā)明的目的是通過如下方法實(shí)現(xiàn)的：一種低品位鎳鑰礦直接冶煉鎳鑰鐵合金的 方法，其特征在于：對(duì)低品位鎳鑰礦通過加堿焙燒和中頻爐內(nèi)金屬直接熱還原熔煉兩個(gè)步 驟制備鎳鑰鐵合金，具體方法為： 第一步：鎳鑰礦加堿焙燒 將鎳鑰原礦經(jīng)120-200°C下烘干后破碎至粉末狀，加入鎳鑰原礦質(zhì)量的15%-20%的強(qiáng) 堿性物質(zhì)組成的混合物，該強(qiáng)堿性混合物為碳酸鈉和氧化鈣組成的強(qiáng)堿性混合物，其中碳 酸鈉占強(qiáng)堿性混合物總質(zhì)量分?jǐn)?shù)的15-40% ;將鎳鑰礦粉、碳酸鈉和氧化鈣混勻后，采用常 規(guī)方法造球，成品球粒度在2-10mm，礦球在120-180°C下烘干制得成品礦球，成品礦球在燃 氣反射爐內(nèi)焙燒，使礦物中的硫化鎳和硫化鑰全部轉(zhuǎn)變成氧化鎳和氧化鑰及鑰酸鹽，焙燒 溫度在630-680°C范圍內(nèi)，焙燒時(shí)間20-30min，焙燒結(jié)束后篩除1mm以下的粉末，制得焙砂 成品。
[0006] 強(qiáng)堿性氧化物采用碳酸鈉和氧化鈣混合物的原理是：焙燒過程中碳酸鈉分解成活 性高的氧化鈉，氧化鈉和氧化鈣與焙燒生成的氧化鑰生成容易還原的鑰酸鈉和鑰酸鈣，促 進(jìn)了焙砂過程硫化鑰向氧化鑰和鑰酸鹽的轉(zhuǎn)變，控制了氧化鑰的揮發(fā)；另外，氧化鈉和氧化 鈣與焙燒過程產(chǎn)生的氧化硫生成穩(wěn)定的硫酸鈉和硫酸鈣，將硫有效固化于渣中，另一部分 的氧化鈉和氧化鈣則與鎳鑰礦中的其他酸性物質(zhì)結(jié)合，為后面的直接還原熔煉提供合適的 渣堿度，保證直接還原熔煉過程的早期低溫脫磷。單一的碳酸鈉或氧化鈣則不具有這種綜 合的效果，現(xiàn)有技術(shù)中有加氧化鈣的焙燒方法，但單一的氧化鈣，由于活性不夠，與氧化硫 及氧化鑰等物質(zhì)的反應(yīng)溫度高，導(dǎo)致硫的固化率有限，焙燒過程中部分氧化鑰來不及和氧 化鈣反應(yīng)就已經(jīng)揮發(fā)，且生成的單一鑰酸鈣活性低，不利于后期的還原，配加15-40%的碳 酸鈉，利用特殊條件下碳酸鈉的分解，產(chǎn)生活性高的氧化鈉，捕獲更多的氧化硫和氧化鑰， 生成活性高易于還原的鑰酸鈉和鑰酸鈣的混合物，是一種新的加堿焙砂方案。
[0007] 第二步：鎳鑰礦焙砂在中頻爐內(nèi)金屬直接熱還原熔煉 取第一步制得的鎳鑰礦焙砂在中頻爐內(nèi)用配碳硅鐵作還原劑直接熱還原，還原過程 通過控制反應(yīng)溫度與升溫時(shí)間，控制焙砂分階段完全還原，制得鎳鑰鐵合金；中頻爐內(nèi) 金屬直接熱還原所用的還原劑為配碳娃鐵合金，娃鐵中的含娃量為65. 0-72. 0%，碳含量 為0. 8-1. 0% ;對(duì)于我國主要的低品位鎳鑰礦，鎳和鑰的品位即元素百分含量之和一般為 9-13%范圍內(nèi)，配碳硅鐵的加入量按照lOOOKg上述方法制得的鎳鑰礦焙砂配入配碳硅鐵 200-220Kg ;鎳鑰礦焙砂中鎳鑰品位高時(shí)，配碳硅鐵應(yīng)盡量采用硅和碳含量高的鐵合金，其 加入量也應(yīng)采用上限即每lOOOKg鎳鑰礦用配碳硅鐵220Kg，以保證還原的徹底性；中頻爐 內(nèi)金屬直接熱還原過程中向爐內(nèi)加入造渣材料，造渣材料由活性石灰和碳酸鋰構(gòu)成，活性 石灰的加入量根據(jù)鎳鑰礦中脈石含量確定，加入量要求控制渣中CaO與Si0 2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之 比大于7. 0,渣中CaO與A1203的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比大于1. 0,碳酸鋰的加入量根據(jù)爐渣總量確 定，要求冶煉終渣中Li20的質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在1. 5-2. 0%范圍內(nèi)；爐料的加入方法為：先加入 由活性石灰和碳酸鋰構(gòu)成的造渣材料做鋪底料，鋪底料的加入量為造渣材料總量的三分之 一到二分之一的范圍內(nèi)，然后將鎳鑰礦焙砂和配碳硅鐵混合后加入爐內(nèi)，最后加入剩余的 造渣材料；加料完畢開始通電升溫，中頻爐內(nèi)金屬直接熱還原熔煉的升溫過程為：溫度低 于760°C時(shí)，還原尚未發(fā)生，為減少氧化鑰揮發(fā)，升溫速度越快越好；溫度在760-860°C范圍 時(shí)，焙砂中的氧化鎳被還原，升溫速度控制在10_20°C /min ;溫度在861-1400°C范圍時(shí)，焙 砂中的鑰酸鈣還原，升溫速度控制在20-30°C /min ;溫度在1401-1680°C范圍時(shí)，焙砂中難 還原的鑰酸鹽徹底還原，升溫速度不低于30°C /min ;熔煉溫度達(dá)到1680°C后，渣-金混出 到轉(zhuǎn)移包內(nèi)或渣金分離后冷卻得到鎳鑰鐵合金。
[0008] 與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)如下： (1)、本發(fā)明采用純火法冶煉制備鎳鑰鐵合金，適用于低品位鎳鑰礦對(duì)鎳和鑰的高效提 取，鑰的回收率96%以上，鎳的回收率達(dá)98%以上，比傳統(tǒng)的火法+濕法或純濕法提取工藝 具有環(huán)保、高效、工藝簡單等優(yōu)勢，僅以鎳鑰元素的提取效率為例，傳統(tǒng)的火法+濕法的金 屬回收率為鎳93%，鑰87%，純濕法為鎳90%，鑰91%，因此，對(duì)低品位鎳鑰礦的金屬提取率提 高，較現(xiàn)有工藝流程明顯簡化，有利于降低投資和并具有環(huán)保節(jié)能的優(yōu)勢。
[0009] (2)、本發(fā)明的加強(qiáng)堿焙燒，能將鎳鑰礦中的硫和磷定在渣中，避免焙砂及中頻爐 冶煉過程的硫及磷氧化物揮發(fā)造成環(huán)境污染，工業(yè)實(shí)驗(yàn)證明焙燒過程的固硫率為98. 8%，固 磷率達(dá)到95. 2%，不僅可以保護(hù)環(huán)境，并且，有效降低了鎳鑰鐵合金產(chǎn)品的磷、硫含量，本發(fā) 明的最終產(chǎn)品中的硫、磷含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)）均低于〇. 02%。
[0010] (3)、本發(fā)明的鎳鑰鐵合金純凈度高，可以代替價(jià)格昂貴的純鎳和純鑰，用于含鎳 鑰純凈鋼的合金化和鎳鑰高溫合金的制備，顯著降低鎳鑰鐵合金產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，緩解全 球高品位鎳、鑰資源進(jìn)展的局面。
[0011] (4)、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了鎳鑰難分離復(fù)雜礦的高效綜合利用，鎳鑰鐵合金產(chǎn)品的用途 廣，由于產(chǎn)品純度提高、生產(chǎn)成本降低，使得本發(fā)明產(chǎn)品的適用范圍擴(kuò)大。

【具體實(shí)施方式】
[0012] 實(shí)施實(shí)例1 : 以我國某地的鎳鑰原礦經(jīng)120°c下烘干后破碎至粉末狀，過200目篩，經(jīng)分析成分如下 (質(zhì)量分?jǐn)?shù) ％) :Mo 7. 2%，Ni 3. 8%，F(xiàn)e 22. 1%，Si02 5%, CaO 9%, P 2. 8%, S 31%，C 13%，其余為 Al203、Mg0等雜質(zhì)，屬低品位鎳鑰礦； 第一步：原料處理及焙燒處理 取烘干過篩后的鎳鑰礦粉l〇〇〇Kg，配加鎳鑰礦粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的強(qiáng)堿性化合物共 200Kg，配加的強(qiáng)堿性化合物為碳酸鈉和氧化鈣組成的強(qiáng)堿性混合物，其中碳酸鈉占強(qiáng)堿性 混合物總質(zhì)量分?jǐn)?shù)的20%，即碳酸鈉40Kg，氧化鈣160Kg ;將鎳鑰礦粉、碳酸鈉和氧化鈣混勻 后，采用圓盤造球，成品球的粒度為2-10mm，礦球在160°C下烘干制得成品礦球，成品礦球 在C0燃?xì)馊紵瓷錉t內(nèi)焙燒，使礦物中的硫化鎳和硫化鑰全部轉(zhuǎn)變成氧化鎳和氧化鑰及 鑰酸鹽，焙燒溫度控制在660°C，焙燒時(shí)間25min，焙燒結(jié)束后篩除1mm以下的粉末，制得焙 砂成品； 第二步：鎳鑰礦焙砂在中頻爐內(nèi)金屬直接熱還原熔煉 取第一步制得的鎳鑰礦焙砂l(fā)OOOKg，在中頻爐內(nèi)用配碳硅鐵直接熱還原，還原過程通 過控制反應(yīng)溫度與升溫時(shí)間，控制焙砂分階段完全還原，制得鎳鑰鐵合金；中頻爐內(nèi)金屬直 接熱還原所用的還原劑為配碳硅鐵合金，本實(shí)施例采用經(jīng)專門配碳熔煉的70號(hào)硅鐵，硅鐵 中的含硅量為70%，碳含量為1. 0%，配碳硅鐵的使用量為200Kg ;中頻爐內(nèi)金屬直接熱還原 過程中向爐內(nèi)加入造渣材料，造渣材料由活性石灰和碳酸鋰構(gòu)成，活性石灰的加入量根據(jù) 鎳鑰礦中脈石含量確定，本實(shí)施例的石灰加入量為350kg，可控制渣中CaO與Si0 2的質(zhì)量 分?jǐn)?shù)之比為7. 1，渣中CaO與A1203的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比大于1. 5,碳酸鋰的加入量根據(jù)爐渣總量 確定，本實(shí)施例加入的碳酸鋰為30Kg，冶煉終渣中Li20的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 55% ;爐料的加入方 法為：先加入由活性石灰和碳酸鋰構(gòu)成的造渣材料做鋪底料，鋪底料包括活性石灰120Kg， 碳酸鋰12Kg，然后將鎳鑰礦焙砂和配碳硅鐵混合后加入爐內(nèi)，最后加入剩余的造渣材料即 活性石灰230Kg，碳酸鋰18Kg ;加料完畢開始通電升溫，中頻爐內(nèi)金屬直接熱還原熔煉的升 溫過程為：溫度低于760°C時(shí)，還原尚未發(fā)生，為減少氧化鑰揮發(fā)，升溫速度越快越好，采用 最大輸入功率升溫，升溫速度為50°C /min ;溫度在760-860°C范圍時(shí)，焙砂中的氧化鎳被還 原，升溫速度控制在20°C /min ;溫度在861-1400°C范圍時(shí)，焙砂中的鑰酸鈣還原，升溫速 度控制在30°C /min ;溫度在1401-1680°C范圍時(shí)，焙砂中難還原的鑰酸鹽徹底還原，升溫 速度35°C /min;熔煉溫度達(dá)到1680°C后，渣-金混出到轉(zhuǎn)移包內(nèi)分離后冷卻得到鎳鑰鐵 合金268Kg ;經(jīng)光譜分析，鎳鑰鐵合金的成分(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）如下：Ni 13. 99%，Mo 26. 49%，Si 23. 96%，P 0. 02%，S 0. 02 %，C 0. 42%，余量為鐵，經(jīng)計(jì)算鎳鑰平衡，鎳的收得率為98. 68%，鑰的 收得率為98. 11%。
[0013] 實(shí)施實(shí)例2: 以貴州某地的鎳鑰原礦為例，經(jīng)150°C下烘干后破碎至粉末狀，過200目篩，經(jīng)分析成 分如下（質(zhì)量分?jǐn)?shù) ％) :Mo 6. 8%，Ni 4. 1%，F(xiàn)e 24. 2%，Si02 6%, CaO 15%, P 1. 8%, S 28%，C 12%， 其余為A1203、MgO等雜質(zhì)，屬低品位鎳鑰礦； 第一步：原料處理及焙燒處理 取烘干過篩后的鎳鑰礦粉l〇〇〇Kg，配加鎳鑰礦粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的強(qiáng)堿性化合物共 150Kg，配加的強(qiáng)堿性化合物為碳酸鈉和氧化鈣組成的強(qiáng)堿性混合物，其中碳酸鈉占強(qiáng)堿性 混合物總質(zhì)量分?jǐn)?shù)的40%，即碳酸鈉60Kg，氧化鈣90Kg ;將鎳鑰礦粉、碳酸鈉和氧化鈣混勻 后，采用圓盤造球，成品球的粒度為2-10mm，礦球在180°C下烘干制得成品礦球，成品礦球 在C0燃?xì)馊紵瓷錉t內(nèi)焙燒，使礦物中的硫化鎳和硫化鑰全部轉(zhuǎn)變成氧化鎳和氧化鑰及 鑰酸鹽，焙燒溫度控制在680°C，焙燒時(shí)間20min，焙燒結(jié)束后篩除1mm以下的粉末，制得焙 砂成品； 第二步：鎳鑰礦焙砂在中頻爐內(nèi)金屬直接熱還原熔煉 取第一步制得的鎳鑰礦焙砂1000Kg，在中頻爐內(nèi)用配碳硅鐵直接熱還原，還原過程通 過控制反應(yīng)溫度與升溫時(shí)間，控制焙砂分階段完全還原，制得鎳鑰鐵合金；中頻爐內(nèi)金屬直 接熱還原所用的還原劑為配碳硅鐵合金，本實(shí)施例采用經(jīng)專門配碳熔煉的70號(hào)硅鐵，硅鐵 中的含硅量為72%，碳含量為0. 8%，配碳硅鐵的使用量為210Kg ;中頻爐內(nèi)金屬直接熱還原 過程中向爐內(nèi)加入造渣材料，造渣材料由活性石灰和碳酸鋰構(gòu)成，活性石灰的加入量根據(jù) 鎳鑰礦中脈石含量確定，本實(shí)施例的石灰加入量為420kg，可控制渣中CaO與Si0 2的質(zhì)量 分?jǐn)?shù)之比為7. 0,渣中CaO與A1203的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比大于1. 5,碳酸鋰的加入量根據(jù)爐渣總量 確定，本實(shí)施例加入的碳酸鋰為40Kg，冶煉終渣中Li20的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2. 0% ;爐料的加入方 法為：先加入由活性石灰和碳酸鋰構(gòu)成的造渣材料做鋪底料，鋪底料包括活性石灰220Kg， 碳酸鋰20Kg，然后將鎳鑰礦焙砂和配碳硅鐵混合后加入爐內(nèi)，最后加入剩余的造渣材料即 活性石灰200Kg，碳酸鋰20Kg ;加料完畢開始通電升溫，中頻爐內(nèi)金屬直接熱還原熔煉的升 溫過程為：溫度低于760°C時(shí)，還原尚未發(fā)生，為減少氧化鑰揮發(fā)，升溫速度越快越好，采用 最大輸入功率升溫，升溫速度為50°C /min ;溫度在760-860°C范圍時(shí)，焙砂中的氧化鎳被還 原，升溫速度控制在15°C /min ;溫度在861-1400°C范圍時(shí)，焙砂中的鑰酸鈣還原，升溫速 度控制在25°C /min ;溫度在1401-1680°C范圍時(shí)，焙砂中難還原的鑰酸鹽徹底還原，升溫 速度40°C /min ;熔煉溫度達(dá)到1680°C后，渣-金混出到轉(zhuǎn)移包內(nèi)分離后冷卻得到鎳鑰鐵 合金281Kg ;經(jīng)光譜分析，鎳鑰鐵合金的成分(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）如下：Ni 14. 41%，Mo 23. 63%，Si
【權(quán)利要求】
1. 一種低品位鎳鑰礦直接冶煉鎳鑰鐵合金的方法，包括對(duì)低品位鎳鑰礦通過加堿焙燒 的步驟和中頻爐內(nèi)金屬直接熱還原熔煉的步驟，其特征在于所述對(duì)低品位鎳鑰礦通過加堿 焙燒的步驟為：將鎳鑰原礦烘干后破碎至粉末狀，加入鎳鑰原礦質(zhì)量的15%-20%的強(qiáng)堿性 物質(zhì)組成的混合物，該強(qiáng)堿性混合物為碳酸鈉和氧化鈣組成的強(qiáng)堿性混合物，其中碳酸鈉 占強(qiáng)堿性混合物總質(zhì)量分?jǐn)?shù)的15-40% ;將鎳鑰礦粉、碳酸鈉和氧化鈣混勻后，采用常規(guī)方 法造球，礦球烘干制得成品礦球，成品礦球在燃?xì)夥瓷錉t內(nèi)焙燒，使礦物中的硫化鎳和硫化 鑰全部轉(zhuǎn)變成氧化鎳和氧化鑰及鑰酸鹽，制得焙砂成品。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種低品位鎳鑰礦直接冶煉鎳鑰鐵合金的方法，其特征在于， 所述的將鎳鑰原礦烘干后破碎至粉末狀指：將鎳鑰原礦經(jīng)120-20(TC下烘干后破碎至粉末 狀。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種低品位鎳鑰礦直接冶煉鎳鑰鐵合金的方法，其特征在于： 所述的采用常規(guī)方法造球后的成品球粒度為2-10mm。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種低品位鎳鑰礦直接冶煉鎳鑰鐵合金的方法，其特征在于， 所述的礦球烘干制得成品礦球指：礦球在120_180°C下烘干制得成品礦球。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種低品位鎳鑰礦直接冶煉鎳鑰鐵合金的方法，其特征在于： 所述的焙燒指：焙燒溫度在630-680°C范圍內(nèi)，焙燒時(shí)間20-30min，焙燒結(jié)束后篩除1mm以 下的粉末。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種低品位鎳鑰礦直接冶煉鎳鑰鐵合金的方法，其特征在于所 述的中頻爐內(nèi)金屬直接熱還原熔煉的步驟為：取制得的鎳鑰礦焙砂成品在中頻爐內(nèi)用配碳 硅鐵作還原劑直接熱還原，還原過程通過控制反應(yīng)溫度與升溫時(shí)間，控制焙砂分階段完全 還原，制得鎳鑰鐵合金；中頻爐內(nèi)金屬直接熱還原所用的還原劑為配碳硅鐵合金，硅鐵中的 含硅量為65. 0-72. 0%，碳含量為0. 8-1. 0% ;中頻爐內(nèi)金屬直接熱還原過程中向爐內(nèi)加入造 渣材料，造渣材料由活性石灰和碳酸鋰構(gòu)成；爐料的加入方法為：先加入由活性石灰和碳 酸鋰構(gòu)成的造渣材料做鋪底料，鋪底料的加入量為造渣材料總量的三分之一到二分之一的 沮圍內(nèi)，然后將鎮(zhèn)鑰礦倍砂和配碳娃鐵混合后加入爐內(nèi)，最后加入剩余的造漁材料；加料完 畢開始通電升溫，中頻爐內(nèi)金屬直接熱還原熔煉的升溫過程為：溫度低于760°C時(shí)，還原尚 未發(fā)生，為減少氧化鑰揮發(fā)，升溫速度越快越好；溫度在760-860°C范圍時(shí)，焙砂中的氧化 鎳被還原，升溫速度控制在10-20°C /min ;溫度在861-1400°C范圍時(shí)，焙砂中的鑰酸鈣還 原，升溫速度控制在20-30°C /min ;溫度在1401-1680°C范圍時(shí)，焙砂中難還原的鑰酸鹽徹 底還原，升溫速度不低于30°C /min ;熔煉溫度達(dá)到1680°C后，渣-金混出到轉(zhuǎn)移包內(nèi)或渣 金分離后冷卻得到鎳鑰鐵合金。
7. 如權(quán)利要求6所述的一種低品位鎳鑰礦直接冶煉鎳鑰鐵合金的方法，其特征在于： 所述配碳硅鐵的加入量按照每l〇〇〇Kg鎳鑰礦焙砂成品配入配碳硅鐵200-220Kg ;鎳鑰礦焙 砂中鎳鑰品位高時(shí)，配碳硅鐵應(yīng)盡量采用硅和碳含量高的鐵合金，其加入量也應(yīng)采用上限 即每lOOOKg鎳鑰礦焙砂成品配入配碳硅鐵220Kg，以保證還原的徹底性。
8. 如權(quán)利要求6所述的一種低品位鎳鑰礦直接冶煉鎳鑰鐵合金的方法，其特征在于： 所述 活性石灰的加入量根據(jù)鎳鑰礦中脈石含量確定，加入量要求控制渣中CaO與Si02的質(zhì) 量分?jǐn)?shù)之比大于7. 0,渣中CaO與A1203的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比大于1. 0,所述碳酸鋰的加入量根 據(jù)爐渣總量確定，要求冶煉終渣中Li20的質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在1. 5-2. 0%范圍內(nèi)。
【文檔編號(hào)】C22C19/03GK104060114SQ201410308642
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】王宏明, 李桂榮, 董偉 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)