紅土鎳礦的閃速焙燒處理方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種紅土鎳礦的閃速焙燒處理方法，包括：在含有還原氣體的氣氛下，將紅土鎳礦在閃速焙燒爐內(nèi)進(jìn)行焙燒處理，以便得到含有鎳鈷鐵的產(chǎn)物，其中，焙燒處理是在800～1200攝氏度下進(jìn)行，并且氣氛中含有65％以下的還原氣體。由此，本發(fā)明采用閃速焙燒爐對紅土鎳礦進(jìn)行焙燒處理可以顯著節(jié)省能耗并提高紅土鎳礦的焙燒效率，大幅度提高鎳的還原率。
【專利說明】 紅土鎳礦的閃速焙燒處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及紅土鎳礦的閃速焙燒處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有市場上的紅土鎳礦的直接還原主要是采用回轉(zhuǎn)窯，其次是轉(zhuǎn)底爐，豎爐等。然而目前這幾種還原方法均存在投資大，氣體泄漏嚴(yán)重，粉塵大，能耗高，且產(chǎn)品鎳還原率低的缺陷。因此，關(guān)于紅土鎳礦的冶煉方法還迫切需要進(jìn)一步改進(jìn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種具有節(jié)能、效率高且不會粘結(jié)的紅土鎳礦的閃速焙燒處理方法。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種紅土鎳礦的處理方法，包括:
[0005]在還原氣氛下，將所述干燥的紅土鎳礦在閃速焙燒爐內(nèi)進(jìn)行焙燒處理，以便得到含有鎳鈷鐵的產(chǎn)物，
[0006]其中，所述焙燒處理是在800?1200攝氏度下進(jìn)行，并且所述還原氣氛中含有65%以下的還原氣體。
[0007]由此，本發(fā)明采用閃速焙燒爐并控制適宜的反應(yīng)溫度和還原氣氛對紅土鎳礦進(jìn)行焙燒處理，該方法較傳統(tǒng)地采用回轉(zhuǎn)窯處理紅土鎳礦方法可以顯著節(jié)省能耗并提高紅土鎳礦的焙燒效率，縮短處理時間。并且還可以有效地避免采用回轉(zhuǎn)窯處理紅土鎳礦容易出現(xiàn)的粘結(jié)現(xiàn)象，進(jìn)而可以有效防止堵塞。另外，本發(fā)明采用閃速焙燒爐對紅土鎳礦進(jìn)行處理是使紅土鎳礦與還原氣體在立體空間內(nèi)接觸，進(jìn)而可以顯著提高紅土鎳礦與還原氣體的接觸面積，進(jìn)而提高還原效率。并且采用閃速焙燒爐對紅土鎳礦進(jìn)行焙燒處理可以顯著提高紅土鎳礦中鎳鈷的回收率，解決了傳統(tǒng)處理紅土鎳礦的方法只能按同比例回收鎳鈷和鐵的技術(shù)難題。
[0008]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，將所述紅土鎳礦在閃速焙燒爐內(nèi)進(jìn)行焙燒處理，所述還原氣氛含25?65%的還原氣體。
[0009]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述產(chǎn)物中鎳的還原率為96?99%。
[0010]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述紅土鎳礦粉末是以平均粒度為75?1000微米的粉末的形式提供的。
[0011]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述紅土鎳礦粉末是以平均粒度為200微米的粉末的形式提供的。
[0012]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述還原氣氛是向所述閃速焙燒爐內(nèi)通入氧氣和天然氣或者燃油和氧氣形成，或者向所述閃速焙燒爐內(nèi)通入粉煤和氧氣反應(yīng)后形成。
[0013]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述閃速焙燒爐內(nèi)為負(fù)壓密閉狀態(tài)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的閃速焙燒爐的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種紅土鎳礦的閃速焙燒處理方法，包括:在還原氣氛下，將干燥的紅土鎳礦粉末在閃速焙燒爐內(nèi)進(jìn)行焙燒處理，以便得到含有鎳鈷鐵的產(chǎn)物，其中，焙燒處理是在800?1200攝氏度下進(jìn)行，并且氣氛中含有65%以下的還原氣體。
[0017]由此，本發(fā)明采用閃速焙燒爐對紅土鎳礦進(jìn)行焙燒處理，該閃速焙燒爐是具有空間式的懸浮焙燒腔室，通過控制腔室內(nèi)的溫度和還原性氣氛，可以使得噴入的紅土鎳礦在懸浮焙燒腔室內(nèi)迅速焙燒發(fā)生還原反應(yīng)。因此，采用本發(fā)明上述實(shí)施例的焙燒方法可以顯著提高紅土鎳礦的焙燒效率，較傳統(tǒng)的紅土鎳礦焙燒方法可省去了制?；蛘咴烨虻墓に?，進(jìn)而可以顯著降低成本。并且采用閃速焙燒爐進(jìn)行焙燒紅土鎳礦，可以使得紅土鎳礦粉末被噴入懸浮焙燒腔室內(nèi)迅速與還原氣體接觸發(fā)生焙燒反應(yīng)，并且焙燒產(chǎn)物會在重力作用下自動向下落入排料腔室，由此本發(fā)明提出的空間焙燒處理紅土鎳礦的方法可以有效地避免采用回轉(zhuǎn)窯處理紅土鎳礦容易出現(xiàn)的粘結(jié)現(xiàn)象，進(jìn)而可以有效防止堵塞。另外，本發(fā)明采用閃速焙燒爐對紅土鎳礦進(jìn)行處理是使紅土鎳礦與還原氣體在立體空間內(nèi)接觸，進(jìn)而可以顯著提高紅土鎳礦與還原氣體的接觸面積，提高還原效率。并且采用閃速焙燒爐對紅土鎳礦進(jìn)行焙燒處理可以顯著提高紅土鎳礦中鎳鈷的回收率，解決了傳統(tǒng)處理紅土鎳礦的方法只能按同比例回收鎳鈷和鐵的技術(shù)難題。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，上述紅土鎳礦的閃速焙燒處理方法采用的閃速焙燒爐的具體結(jié)構(gòu)為，如圖1所示，閃速焙燒爐100主要包括:立式爐身10、臥式爐身20、排料爐底30和排煙通道40。
[0019]其中，立式爐身10內(nèi)具有懸浮焙燒腔室11，立式爐身的頂端具有紅土鎳礦噴嘴12，紅土鎳礦噴嘴適于從立式爐身的頂部向所述懸浮焙燒腔室內(nèi)噴入粉末狀紅土鎳礦、粉煤和氧氣，由此可以使懸浮焙燒腔室11內(nèi)形成高溫的還原性氣氛；
[0020]臥式爐身20的頂部與立式爐身10的下端相連；
[0021]排料爐底30的頂部與臥式爐身20的下端相連，排料爐底30具有排料腔室31，用于排放和暫存焙燒產(chǎn)物，排料腔室31與懸浮焙燒腔室11通過臥式爐身20連通；以及
[0022]排煙通道40的下端與臥式爐身20的頂部相連且與立式爐身10水平方向上間隔設(shè)置。
[0023]由此，采用上述閃速焙燒爐對紅土鎳礦進(jìn)行焙燒處理，是使得紅土鎳礦粉末從紅土鎳礦噴嘴12噴入已經(jīng)形成的高溫的還原性氣氛的懸浮焙燒腔室11內(nèi)，紅土鎳礦粉末被噴入后彌散在懸浮焙燒腔室11內(nèi)并迅速與還原氣體充分接觸并發(fā)生焙燒反應(yīng)。因此，采用上述閃速焙燒爐對紅土鎳礦進(jìn)行焙燒處理可以最大程度地利用紅土鎳礦粉末的表面積，焙燒處理時間短，效率高，焙燒完全，產(chǎn)品質(zhì)量高。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，現(xiàn)有的焙燒紅土鎳礦的方法多采用轉(zhuǎn)底爐、回轉(zhuǎn)窯和豎爐等設(shè)備進(jìn)行，但是上述方法的紅土鎳礦原料均需要制備成顆粒狀或者塊狀，然后在高溫下與還原性氣體發(fā)生還原反應(yīng)。因此，上述方法均存在還原氣體與鐵精礦接觸面積小和接觸不完全，導(dǎo)致反應(yīng)效率低的缺陷，同時進(jìn)行還原反應(yīng)時，轉(zhuǎn)底爐、回轉(zhuǎn)窯和豎爐內(nèi)的顆粒狀或者塊狀鐵精礦物料均呈堆積狀態(tài)，由此使得還原氣體與內(nèi)部的物料接觸困難，降低還原反應(yīng)效率，并且容易出現(xiàn)結(jié)塊，導(dǎo)致排料困難。
[0025]本發(fā)明上述實(shí)施例的紅土鎳礦的閃速焙燒處理方法采用的閃速焙燒爐只需將粉末狀的紅土鎳礦噴入高溫且具有還原性氣氛的閃速焙燒爐的懸浮焙燒腔室內(nèi)迅速發(fā)生還原反應(yīng)。因此，本發(fā)明上述實(shí)施例的紅土鎳礦的閃速焙燒處理方法無需將紅土鎳礦進(jìn)行成型處理，可顯著提高紅土鎳礦粉末與還原性氣體的接觸面積，提高紅土鎳礦粉末的比表面積利用率，進(jìn)而顯著提高還原反應(yīng)。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，上述紅土鎳礦的處理方法進(jìn)一步包括:將所述紅土鎳礦行磨礦處理，以便得到紅土镲礦粉礦，所述紅土镲礦粉礦的粒度為75?1000微米，優(yōu)選200微米。由此可以進(jìn)一步提高紅土鎳礦與還原性氣體的接觸面積，由此可以提高焙燒處理效率，進(jìn)而提尚鎮(zhèn)鉆回收率。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過采用閃速焙燒爐處理紅土鎳礦可以通過控制焙燒爐內(nèi)的溫度和還原氣氛可以顯著提高鎳還原率。同時采用本發(fā)明的紅土鎳礦的閃速焙燒處理方法焙燒效率高，較回轉(zhuǎn)窯焙燒方法相比顯著節(jié)省能耗，同時不會出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，將紅土鎳礦在閃速焙燒爐內(nèi)進(jìn)行焙燒處理，其中，控制氣氛含有25?65%的還原氣氛，焙燒溫度為800?1200攝氏度，可以使得紅土鎳礦中的鎳鈷回收率達(dá)到96?99%。由此采用本發(fā)明上述實(shí)施例的閃速焙燒處理紅土鎳礦的方法較傳統(tǒng)的處理紅土鎳礦的方法可以顯著提高鎳還原率，突破了傳統(tǒng)方法中只能按原料中鎳鐵同比例還原鎳的技術(shù)瓶頸。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，上述在閃速焙燒爐內(nèi)的氣氛為含有不同濃度還原氣體的還原性氣氛。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，上述氣氛可以通過向閃速焙燒爐內(nèi)通入氧氣和天然氣或者燃油和氧氣形成，或者向所述閃速焙燒爐內(nèi)通入粉煤和氧氣反應(yīng)后形成。由此可以進(jìn)一步提高還原氣體含量的可控性。
[0030]實(shí)施例1
[0031]如圖1所示，將紅土鎳礦進(jìn)行粉碎，得到粒度為200微米的紅土鎳礦粉礦；控制閃速焙燒爐內(nèi)的溫度為1200攝氏度，向直徑為4米的懸浮熔煉池內(nèi)加入粉煤和氧氣，使其中氣氛達(dá)到還原氣體含量在60±2%以內(nèi)；向閃速焙燒爐內(nèi)噴入紅土鎳礦粉礦進(jìn)行焙燒處理。
[0032]通過計算，得到產(chǎn)品中的鎳鈷的還原率達(dá)到99%以上，綜合能耗為179.77kg標(biāo)煤/噸礦。
[0033]實(shí)施例2
[0034]如圖1所示，將紅土鎳礦進(jìn)行粉碎，得到粒度為200微米的紅土鎳礦粉礦；控制閃速焙燒爐內(nèi)的溫度為1100攝氏度，向直徑為4米的懸浮熔煉池內(nèi)加入粉煤和氧氣，使其中氣氛達(dá)到還原氣體含量在35±2% ;向閃速焙燒爐內(nèi)噴入紅土鎳礦粉礦進(jìn)行焙燒處理，得到了含有鎳鈷鐵合金和氧化亞鐵的混合物。
[0035]通過計算，镲鈷的還原率達(dá)到90%以上，綜合能耗為130kg標(biāo)煤/噸礦。
[0036]實(shí)施例3
[0037]如圖1所示，將紅土鎳礦進(jìn)行粉碎，得到粒度為200微米的紅土鎳礦粉礦；控制閃速焙燒爐內(nèi)的溫度為1000攝氏度，向直徑為4米的懸浮熔煉池內(nèi)加入粉煤和氧氣，使其中氣氛達(dá)到還原氣體含量在28±2% ;向閃速焙燒爐內(nèi)噴入紅土鎳礦粉礦進(jìn)行焙燒處理。
[0038]通過計算，镲鈷的還原率達(dá)到80%以上，綜合能耗為120kg標(biāo)煤/噸礦。
[0039]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必針對的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個或多個實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
[0040]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種紅土鎳礦的閃速焙燒處理方法，其特征在于，包括: 在還原氣氛下，將所述干燥的紅土鎳礦粉末在閃速焙燒爐內(nèi)進(jìn)行焙燒處理，以便得到含有鎳鈷鐵的產(chǎn)物， 其中，所述焙燒處理是在800?1200攝氏度下進(jìn)行，并且 所述還原氣氛中含有65%以下的還原氣體， 所述閃速焙燒爐包括: 立式爐身，所述立式爐身內(nèi)具有懸浮焙燒腔室，所述立式爐身的頂端具有紅土鎳礦噴嘴，所述紅土鎳礦粉末噴嘴適于從所述立式爐身的頂部向所述懸浮焙燒腔室內(nèi)噴入粉末狀紅土鎳礦、粉煤和氧氣； 臥式爐身，所述臥式爐身的頂部與所述立式爐身的下端相連； 排料爐底，所述排料爐底的頂部與所述臥式爐身的下端相連，所述排料爐底具有排料腔室，用于排放和暫存焙燒產(chǎn)物，所述排料腔室與所述懸浮熔煉腔室通過所述臥式爐身連通；以及 排煙通道，所述排煙通道的下端與所述臥式爐身的頂部相連且與所述立式爐身水平方向上間隔設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述紅土鎳礦的閃速焙燒處理方法，其特征在于，所述還原氣氛中含有25?65%的還原氣體。
3.根據(jù)權(quán)利要求3所述紅土鎳礦的閃速焙燒處理方法，其特征在于，所述產(chǎn)物中鎳的還原率為96?99%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述紅土鎳礦的閃速焙燒處理方法，其特征在于，所述紅土鎳礦粉末是以平均粒度為75?1000微米的粉末的形式提供的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述紅土鎳礦的閃速焙燒處理方法，其特征在于，所述紅土鎳礦粉末是以平均粒度為200微米的粉末的形式提供的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述紅土鎳礦的閃速焙燒處理方法，其特征在于，所述還原氣氛是向所述閃速焙燒爐內(nèi)通入氧氣和天然氣或者燃油和氧氣形成，或者向所述閃速焙燒爐內(nèi)通入粉煤和氧氣反應(yīng)后形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述紅土鎳礦的閃速焙燒處理方法，其特征在于，所述閃速焙燒爐內(nèi)為負(fù)壓密閉狀態(tài)。
【文檔編號】C22B1/02GK104451125SQ201410678059
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請人:邱江波