本發(fā)明涉及冶金
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種球團(tuán)及其制備方法和紅土鎳礦的處理方法。
背景技術(shù)：
：鎳是一種重要的戰(zhàn)略金屬，主要用于冶金行業(yè)，如生產(chǎn)不銹鋼、特種鋼、高溫合金、精密合金和耐熱合金等。此外，在有色和特種合金、電鍍等行業(yè)以及國防制造工業(yè)等領(lǐng)域也需要消耗大量的鎳。數(shù)據(jù)表明，大約60％的鎳金屬產(chǎn)量來源于硫化鎳礦，主要原因是硫化鎳礦可通過選礦富集，大幅度提高鎳品位，減少后期熔煉渣量，冶煉能耗較低，資源利用較好。然而，隨著硫化鎳礦資源的逐漸枯竭，氧化型鎳礦(紅土鎳礦)的開發(fā)利用引起了各方的重視。世界上大多數(shù)已知或預(yù)期的鎳礦儲量都是紅土型礦床，占全球鎳資源的70％左右。紅土鎳礦礦床通常是分不同的層次存在于地表以下0～40m的范圍，根據(jù)礦物的成分不同，可以分為褐鐵礦層、過渡層和腐泥土層。不同礦層的化學(xué)成分如表1所示：表1紅土鎳礦礦層主要化學(xué)成分分析表(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，％)不同礦層的紅土鎳礦含鎳量不同，對應(yīng)提取其中金屬鎳的方法也不盡相同。目前，紅土鎳礦的傳統(tǒng)冶煉工藝主要分為火法工藝、濕法工藝和火法-濕法聯(lián)合工藝。一般來講，位于紅土鎳礦礦床下部的硅鎂鎳礦，含硅和鎂較高，含鐵量較低，這樣的礦石適合采用火法冶金工藝來處理，濕法工藝可以處理鎳含量低的紅土鎳礦，如褐鐵礦層和過渡層的紅土鎳礦，該類礦層的鐵含量較高，硅鎂含量較低。火法處理硅鎂型紅土鎳礦經(jīng)過幾十年的發(fā)展已成為成熟工藝，然而，在大量的紅土礦資源中，硅鎂型紅土鎳礦只占其中的一部分，剩余大部分主要是鎳低、鐵高的低品位含鎳鐵礦，如褐鐵礦型紅土礦，雖然濕法冶金可處理部分此類礦種，但是工藝流程長、藥品消耗量大，經(jīng)濟(jì)性差，而實(shí)際中開采下部的硅鎂型紅土礦時必須首先將表層礦采出，因此，這些礦藏大都被長期大量堆存。因此，目前迫切需要開發(fā)出褐鐵礦型紅土鎳礦經(jīng)濟(jì)有效的利用途徑，一方面緩解鎳鐵資源的緊張的供求關(guān)系，另一方面達(dá)到資源的綜合利用。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種球團(tuán)及其制備方法，本發(fā)明提供的球團(tuán)為高強(qiáng)度紅土鎳礦球團(tuán)，將這種球團(tuán)在豎爐中進(jìn)行還原處理能夠有效利用紅土鎳礦。本發(fā)明提供了一種球團(tuán)，由紅土鎳礦、含碳物料和粘結(jié)劑制備得到，所述紅土鎳礦中Ni的質(zhì)量含量為0.8％～1.5％，F(xiàn)e的質(zhì)量含量為40％～50％，Al2O3的質(zhì)量含量為7％～12％。優(yōu)選的，所述含碳物料為煤或焦粉。優(yōu)選的，所述粘結(jié)劑為膨潤土。優(yōu)選的，所述紅土鎳礦、含碳物料和粘結(jié)劑的質(zhì)量比為100：(1～5)：(1～5)。本發(fā)明提供了一種上述技術(shù)方案所述的球團(tuán)的制備方法，包括：將紅土鎳礦、含碳物料、粘結(jié)劑和水混合后壓球，得到生球；所述紅土鎳礦中Ni的質(zhì)量含量為0.8％～1.5％，F(xiàn)e的質(zhì)量含量為40％～50％，Al2O3的質(zhì)量含量為7％～12％；將生球依次進(jìn)行干燥、還原焙燒和氧化焙燒，得到球團(tuán)；所述還原焙燒的溫度為800～900℃，所述氧化焙燒的溫度為1100～1200℃。優(yōu)選的，所述干燥的溫度為100～120℃。優(yōu)選的，所述還原焙燒的時間為15～40min，所述氧化焙燒的時間為30～60min。本發(fā)明提供了一種紅土鎳礦的處理方法，包括：將上述技術(shù)方案所述的球團(tuán)熱裝入豎爐，采用還原氣體對球團(tuán)進(jìn)行直接還原，得到還原物料；將還原物料熔化后進(jìn)行渣鐵分離，鎳進(jìn)入鐵相形成含鎳鐵水，雜質(zhì)元素進(jìn)入渣相形成熔分渣；將所述含鎳鐵水進(jìn)行鑄塊，得到含鎳生鐵；將所述熔分渣破碎后進(jìn)行磁選，回收含鐵物料。優(yōu)選的，所述還原氣體為焦?fàn)t煤氣；所述還原的溫度為850～1100℃。優(yōu)選的，所述熔化的溫度為1550～1650℃。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在制備紅土鎳礦球團(tuán)時添加少量含碳物料作為碳質(zhì)還原劑，能夠使球團(tuán)在焙燒過程中將部分Fe2O3轉(zhuǎn)化為FeO，還原劑消耗完全后，F(xiàn)eO與氧結(jié)合轉(zhuǎn)化為Fe2O3，利用Fe2O3的晶間固結(jié)作用強(qiáng)化球團(tuán)強(qiáng)度。因此，本發(fā)明提供的球團(tuán)具有較高的強(qiáng)度。本發(fā)明采用氣基直接還原-高溫熔分工藝對鎳低、鐵高、鋁高的褐鐵礦型紅土鎳礦進(jìn)行處理，氣基還原過程將上述高強(qiáng)度球團(tuán)在豎爐中進(jìn)行還原，物料與還原氣體逆流接觸，紅土鎳礦中的鐵氧化物被還原成具有一定金屬化率(金屬鐵與全鐵的比值，用MFe/TFe表示)的金屬化物料。本發(fā)明在還原過程中采用上述高強(qiáng)度球團(tuán)一方面能夠滿足豎爐生產(chǎn)的要求，另一方面球團(tuán)強(qiáng)度高能夠承受的壓力高，在豎爐內(nèi)部下行過程中不易粉化，產(chǎn)生的粉末相對較少，使豎爐的透氣性好，提高了紅土鎳礦的還原效率，使紅土鎳礦具有較高的利用效率。采用本發(fā)明提供的方法對紅土鎳礦進(jìn)行處理能夠得到含鎳生鐵，鎳含量達(dá)到(2％～4％)，可作為冶煉不銹鋼、特種鋼的原料。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的紅土鎳礦的處理方法工藝流程圖。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明提供了一種球團(tuán)，由紅土鎳礦、含碳物料和粘結(jié)劑制備得到，所述紅土鎳礦中Ni的質(zhì)量含量為0.8％～1.5％，F(xiàn)e的質(zhì)量含量為40％～50％，Al2O3的質(zhì)量含量為7％～12％。在本發(fā)明中，所述紅土鎳礦為鎳低、鐵高、鋁高的低品位紅土鎳礦，如位于礦床表層的褐鐵礦型紅土礦。在本發(fā)明中，所述Ni的質(zhì)量含量優(yōu)選為1％～1.2％，F(xiàn)e的質(zhì)量含量優(yōu)選為44～46％，Al2O3的質(zhì)量含量優(yōu)選為8％～10％。在本發(fā)明中，所述紅土鎳礦的成分可以為：Fe2O3、NiO、SiO2、CaO、MgO、Al2O3、S和P；其中Fe2O3的質(zhì)量含量優(yōu)選為58～66％，NiO的質(zhì)量含量優(yōu)選為1.1～1.8％，SiO2的質(zhì)量含量優(yōu)選為2～4％，CaO的質(zhì)量含量優(yōu)選為0.5～2.3％，MgO的質(zhì)量含量優(yōu)選為0.7～2.6％，Al2O3的質(zhì)量含量優(yōu)選為9～11％，S的質(zhì)量含量優(yōu)選為0.14～0.22％，P的質(zhì)量含量優(yōu)選為0.01。在本發(fā)明中，所述含碳物料優(yōu)選為煤或焦粉，更優(yōu)選為無煙煤煤粉。在本發(fā)明中，所述無煙煤煤粉中固定碳含量優(yōu)選為75～80％，更優(yōu)選為78.96％，揮發(fā)分優(yōu)選為7～7.5％，更優(yōu)選為7.22％，灰分優(yōu)選為10～15％，更優(yōu)選為13.10％，硫優(yōu)選為0.4～0.6％，更優(yōu)選為0.5％。在本發(fā)明中，所述粘結(jié)劑優(yōu)選為膨潤土。在本發(fā)明中，所述膨潤土中SiO2的質(zhì)量含量優(yōu)選為55～60％，更優(yōu)選為58.8％；CaO的質(zhì)量含量優(yōu)選為4～4.5％，更優(yōu)選為4.04％，Al2O3的質(zhì)量含量優(yōu)選為10～15％，更優(yōu)選為13.61％，K2O的質(zhì)量含量優(yōu)選為1～1.5％，更優(yōu)選為1.01％，Na2O的質(zhì)量含量優(yōu)選為2～3％，更優(yōu)選為2.76％，Ig優(yōu)選為10～15％，更優(yōu)選為13.42％，吸蘭量優(yōu)選為30～35(g/100g)，更優(yōu)選為32(g/100g)。在本發(fā)明中，所述紅土鎳礦、含碳物料和粘結(jié)劑的質(zhì)量比優(yōu)選為100：(1～5)：(1～5)，更優(yōu)選為100：(2～4)：(2～4)，最優(yōu)選為100:3.5:3。本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述的球團(tuán)的制備方法，包括：將紅土鎳礦、含碳物料、粘結(jié)劑和水混合后壓球，得到生球；將生球依次進(jìn)行干燥、還原焙燒和氧化焙燒，得到球團(tuán)；所述還原焙燒的溫度為800～900℃，所述氧化焙燒的溫度為1100～1200℃。在本發(fā)明中，所述紅土鎳礦、含碳物料和粘結(jié)劑與上述技術(shù)方案所述紅土鎳礦、含碳物料和粘結(jié)劑一致，在此不再贅述。本發(fā)明制備生球之前優(yōu)選對紅土鎳礦進(jìn)行處理，如進(jìn)行晾曬、干燥和破碎，可在回轉(zhuǎn)筒中進(jìn)行干燥脫出其中的物理水，所述破碎優(yōu)選使粒度≤3mm的物料比例≥80％。在本發(fā)明中，所述含碳物料的粒度優(yōu)選為≤0.075mm的比例≥50％。壓球過程中需要加入水分，本發(fā)明將紅土鎳礦、含碳物料、粘結(jié)劑和水混合，得到混合料。在本發(fā)明中，所述含碳物料的用量優(yōu)選為所述混合料質(zhì)量的1～5％，更優(yōu)選為2～4％，最優(yōu)選為3％。在本發(fā)明中，所述粘結(jié)劑的用量優(yōu)選為所述混合料質(zhì)量的1～5％，更優(yōu)選為2～4％，最優(yōu)選為3％。在本發(fā)明中，所述水的用量優(yōu)選為所述混合料質(zhì)量的5～20％，更優(yōu)選為10～15％。在本發(fā)明中，所述壓球優(yōu)選在高壓壓球機(jī)中進(jìn)行，所述壓球的壓力優(yōu)選為15～30MPa，更優(yōu)選為20～25MPa。壓球結(jié)束后得到的生球可以為橢球形球團(tuán)。本發(fā)明優(yōu)選將得到的生球用條篩進(jìn)行篩分，＜5mm的粉料返回壓球機(jī)重新壓制。在本發(fā)明中，所述干燥的溫度優(yōu)選為100～120℃，更優(yōu)選為110℃。在本發(fā)明中，所述還原焙燒的溫度優(yōu)選為800～900℃，更優(yōu)選為820～880℃，最優(yōu)選為840～860℃；所述還原焙燒的時間優(yōu)選為15～40min，更優(yōu)選為20～35min，最優(yōu)選為25～30min。本發(fā)明在制備生球過程中使用了含碳物料，在焙燒過程中含碳物料能夠與紅土鎳礦中的氧化物進(jìn)行還原反應(yīng)，起到還原劑的作用，將含有含碳物料的焙燒階段稱之為還原焙燒。在本發(fā)明中，所述氧化焙燒的溫度為1100～1200℃，優(yōu)選為1120～1180℃，更優(yōu)選為1140～1160℃。在本發(fā)明中，所述氧化焙燒的時間優(yōu)選為30～60min，更優(yōu)選為40～50min。本發(fā)明中，球團(tuán)經(jīng)過還原焙燒后其中含碳物料耗盡，然后繼續(xù)焙燒，不含含碳物料的焙燒階段稱之為氧化焙燒。本發(fā)明優(yōu)選采用回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行焙燒，通過控制回轉(zhuǎn)窯工作燒嘴的位置布置、數(shù)量以及氣體流量在窯內(nèi)形成800℃～900℃和1100℃～1200℃的兩個恒溫段，其中1100℃～1200℃的恒溫段長度為800℃～900℃恒溫段長度的2倍，用于還原焙燒和氧化焙燒。本發(fā)明在配混料過程中添加少量含碳物料作為碳質(zhì)還原劑，對壓球機(jī)制得的生球首先在低溫條件下進(jìn)行還原焙燒以還原部分鐵氧化物，繼而在高溫條件下對球團(tuán)進(jìn)行氧化焙燒以提高球團(tuán)強(qiáng)度，添加含碳物料能夠還原紅土鎳礦中的部分Fe2O3使之轉(zhuǎn)化為FeO，還原劑消耗完全后，高溫條件下焙燒，F(xiàn)eO與氧結(jié)合轉(zhuǎn)化為Fe2O3，利用Fe2O3的晶間固結(jié)作用強(qiáng)化球團(tuán)的強(qiáng)度。本發(fā)明提供了一種紅土鎳礦的處理方法，包括：將上述技術(shù)方案所述的球團(tuán)熱裝入豎爐，采用還原氣體對球團(tuán)直接進(jìn)行還原，得到還原物料；將還原物料熔化后進(jìn)行渣鐵分離，鎳進(jìn)入鐵相形成含鎳鐵水，雜質(zhì)元素進(jìn)入渣相形成熔分渣；將所述含鎳鐵水進(jìn)行鑄塊，得到含鎳生鐵；將所述熔分渣破碎后進(jìn)行磁選，回收含鐵物料。由于本發(fā)明中的紅土鎳礦中鋁含量高，熔渣溫度升高會導(dǎo)致爐渣粘稠，冶煉不順暢，故該類礦種不能采用高爐冶煉。若采用傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)窯預(yù)還原-電爐熔分工藝，因礦中鐵含量高、鎳含量低使得含鎳生鐵中鎳含量很低(1％左右)，加之還原劑的加入帶入了灰分，產(chǎn)品鎳含量進(jìn)一步降低，附加值很低，經(jīng)濟(jì)性差，故傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)窯預(yù)還原-電爐熔分工藝也不適于冶煉該類礦種。本發(fā)明采用氣基直接還原工藝處理該類鎳低、鐵高、鋁高的褐鐵礦型紅土鎳礦。本發(fā)明將球團(tuán)裝入豎爐設(shè)備，物料與還原氣體逆流接觸，鐵氧化物被還原成具有一定金屬化率的金屬物料排出爐外，由于豎爐生產(chǎn)需要球團(tuán)具有一定的強(qiáng)度，可以使用上述技術(shù)方案所述的高強(qiáng)度球團(tuán)。本發(fā)明將上述技術(shù)方案所述的球團(tuán)在豎爐中采用還原氣體直接還原，所述還原的溫度優(yōu)選為850～1100℃，更優(yōu)選為900～1050℃，最優(yōu)選為1000℃。在本發(fā)明中，所述還原氣體優(yōu)選為焦?fàn)t煤氣，可以為催化轉(zhuǎn)化后的焦?fàn)t煤氣。在本發(fā)明中，所述還原過程中高溫段(850～1100℃)的保溫時間優(yōu)選為2～5小時，更優(yōu)選為3～4小時。本發(fā)明可以通過控制物料在爐內(nèi)的停留時間來控制球團(tuán)的金屬化率穩(wěn)定在70％～85％，亦即控制鐵氧化物的還原度，得到金屬化率為70～85％的金屬化物料即為還原物料。得到還原物料后，本發(fā)明將還原物料熔化后進(jìn)行渣鐵分離，優(yōu)選在電爐中進(jìn)行熔化。在本發(fā)明中，所述熔化的溫度優(yōu)選為1550℃～1650℃，更優(yōu)選為1600℃。固液分離(渣鐵分離)后鎳進(jìn)入鐵相形成含鎳鐵水，經(jīng)過上述氣體還原優(yōu)選使含鎳鐵水中鎳含量穩(wěn)定在2％～4％。硅、鈣、鎂、鋁以及未被還原的鐵氧化物等進(jìn)入渣相，所述渣相優(yōu)選為FeO含量為10％～30％的渣料。將得到的含鎳鐵水進(jìn)行鑄塊，得到含鎳生鐵；將得到的渣料進(jìn)行磁選，回收其中的含鐵物質(zhì)，在進(jìn)行磁選之前，優(yōu)選將得到的渣料進(jìn)行淬冷。圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的紅土鎳礦處理方法的工藝流程，具體步驟為：將褐鐵礦型紅土鎳礦、含碳物料和粘結(jié)劑混勻后加水進(jìn)行造塊，造塊的方法為采用壓球機(jī)進(jìn)行壓球，將得到的生球進(jìn)行還原-氧化焙燒(先低溫還原焙燒再高溫氧化焙燒)，得到球團(tuán)；將球團(tuán)在還原氣作用下直接還原，將得到的還原物料高溫熔分，得到含鎳鐵水和熔分渣，將含鎳鐵水進(jìn)行鑄塊，得到含鎳生鐵，將熔分渣淬冷后破碎進(jìn)行磁選得到含鐵物料。本發(fā)明提供的褐鐵礦型紅土鎳礦的處理方法，適用于處理鎳含量低(Ni含量0.8％～1.5％)、鐵含量高(全鐵含量40％～50％)、鋁含量高(Al2O3含量7％～12％)的紅土鎳礦，采用氣基直接還原-電爐熔分工藝處理該種紅土鎳礦得到鎳含量為2％～4％的含鎳鐵水，對含鎳鐵水進(jìn)行鑄塊處理，可用作冶煉不銹鋼、特種鋼的原料；對熔分產(chǎn)生的熔分渣進(jìn)行磁選，回收其中的含鐵物質(zhì)。本發(fā)明得到的鎳含量為2％～4％的含鎳鐵制品可作為冶煉不銹鋼、特種鋼的原料，存在利益空間，可作為鎳鐵資源的有益補(bǔ)充；此外，大量低品位的含鎳礦產(chǎn)資源得到了充分利用，提高了資源利用效率，緩解了環(huán)境壓力，社會和經(jīng)濟(jì)效益顯著。本發(fā)明提供的紅土鎳礦的處理方法能夠充分回收貧鎳型含鎳鐵礦中的鎳資源，提高產(chǎn)品附加值，為不銹鋼、特種鋼等含鎳的鋼種提供一條新的原料供應(yīng)途徑；褐鐵礦型紅土鎳礦多是在開采硅鎂型紅土鎳礦的過程中附帶開采的，因不能找到經(jīng)濟(jì)合理的利用方法多做閑置堆存處理，本發(fā)明提供的方法可以大規(guī)模利用該種含鎳鐵礦，實(shí)現(xiàn)礦石中鎳、鐵等資源的回收利用，提高了資源綜合利用水平，經(jīng)濟(jì)和社會效益顯著，推廣應(yīng)用前景廣闊。實(shí)施例1褐鐵礦型紅土鎳礦原礦中含有20％左右的物理水，將原礦在原料場晾曬至水分降至15％左右進(jìn)行粗破，采用回轉(zhuǎn)筒干燥設(shè)備對原礦繼續(xù)烘干脫除物理水后進(jìn)行細(xì)破，粒度要求為：粒徑≤3mm的物料比例≥80％。褐鐵礦型紅土鎳礦原礦成分如表2所示，表2為本發(fā)明實(shí)施例1中褐鐵礦型紅土鎳礦原礦成分。表2褐鐵礦型紅土鎳礦原礦成分樣品名稱Fe2O3NiOSiO2CaOMgOAl2O3SP紅土鎳礦58.16％1.87％4.85％2.30％2.58％11.80％0.145％0.01％將無煙煤原煤烘干并磨細(xì)，得到粒度≤0.075mm的比例≥50％的無煙煤煤粉。無煙煤的成分如表3所示，表3為本發(fā)明實(shí)施例1中無煙煤的成分。表3本發(fā)明實(shí)施例1中無煙煤的成分樣品名稱固定碳揮發(fā)分灰分硫無煙煤78.96％7.22％13.10％0.50％將褐鐵礦型紅土鎳礦礦粉、無煙煤煤粉、膨潤土按照質(zhì)量比為100:3.5:3的比例進(jìn)行配料，加水并攪拌均勻，得到混合物料，加水量為混合物料(干基)的15％。膨潤土的成分如表4所示，表4為本發(fā)明實(shí)施例1中膨潤土的成分。表4本發(fā)明實(shí)施例1中膨潤土的成分將具有一定濕度的混合物料均勻給入壓球機(jī)，控制壓球機(jī)的壓力為20MPa，將物料壓制成長×寬×厚為30×25×20mm的橢球形球團(tuán)，球團(tuán)采用條篩進(jìn)行篩分，＜5mm的粉料返回壓球機(jī)重新壓制，得到生球。將生球在100℃～120℃條件下烘干，干燥后的球團(tuán)裝入回轉(zhuǎn)窯，通過控制工作燒嘴的位置布置、數(shù)量以及氣體流量在窯內(nèi)形成800℃～900℃、1100℃～1200℃的兩個恒溫段，其中1100℃～1200℃的恒溫段長度為800℃～900℃恒溫段長度的2倍。調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，使物料在800℃～900℃恒溫段內(nèi)停留時間為20min左右，在1100℃～1200℃恒溫段內(nèi)停留的時間為40min左右。出料，獲得抗壓強(qiáng)度≥2250N的干燥球團(tuán)。(采用萬能壓力試驗(yàn)機(jī)設(shè)備測試球團(tuán)的抗壓強(qiáng)度)將上述生產(chǎn)的球團(tuán)裝入豎爐，采用催化轉(zhuǎn)化后的焦?fàn)t煤氣對球團(tuán)進(jìn)行直接還原，控制反應(yīng)溫度為950℃～1000℃，停留時間為3.5h，還原得到金屬化率為83.2％的金屬物料，金屬物料的主要成分如表5所示。表5本發(fā)明實(shí)施例1得到的金屬物料的成分注：金屬化率的計(jì)算方法為：MFe/TFe，TFe為MFe和FeO之中的Fe元素之和，MFe為Fe單質(zhì)的含量。將金屬物料裝入熔分電爐，在1600℃的高溫條件下冶煉，物料熔化，渣鐵分離，鎳進(jìn)入鐵相形成鎳含量3.60％的含鎳鐵水，硅、鈣、鎂、鋁以及未被還原的鐵氧化物等進(jìn)入渣相，形成FeO含量為11.6％的熔分渣。對含鎳鐵水進(jìn)行鑄塊處理。對熔分渣進(jìn)行淬冷，破磨后磁選，回收含鐵物料。實(shí)施例2褐鐵礦型紅土鎳礦原礦中含有20％左右的物理水，將原礦在原料場晾曬至水分降至15％左右進(jìn)行粗破，采用回轉(zhuǎn)筒干燥設(shè)備對原礦繼續(xù)烘干脫除物理水后進(jìn)行細(xì)破，粒度要求為：粒徑≤3mm的物料比例≥80％。褐鐵礦型紅土鎳礦原礦成分如表6所示，表6為本發(fā)明實(shí)施例2中褐鐵礦型紅土鎳礦原礦成分。表6本發(fā)明實(shí)施例2中褐鐵礦型紅土鎳礦原礦成分Fe2O3NiOSiO2CaOMgOAl2O3SP66.78％1.12％1.99％<0.5％0.766％9.68％0.221％0.01％將無煙煤原煤烘干并磨細(xì)，要求粒度≤0.075mm的比例≥50％，得到無煙煤煤粉。將褐鐵礦型紅土鎳礦礦粉、無煙煤煤粉、膨潤土按照質(zhì)量比為100:4:3的比例進(jìn)行配料，加水并攪拌均勻，得到混合物料，加水量為混合物料(干基)的15％。無煙煤煤粉的成分如表3所示，膨潤土的成分如表4所示。將具有一定濕度的混合物料均勻給入壓球機(jī)，控制壓球機(jī)的壓力為20MPa，將物料壓制成長×寬×厚為30×25×20mm的橢球形球團(tuán)，球團(tuán)采用條篩進(jìn)行篩分，＜5mm的粉料返回壓球機(jī)重新壓制，得到生球。將生球在100℃～120℃條件下烘干，干燥后的球團(tuán)裝入回轉(zhuǎn)窯，通過控制工作燒嘴的位置布置、數(shù)量以及氣體流量在窯內(nèi)形成800℃～900℃、1100℃～1200℃的兩個恒溫段，其中1100℃～1200℃的恒溫段長度為800℃～900℃恒溫段長度的2倍。調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，使物料在800℃～900℃恒溫段內(nèi)停留時間為30min左右，在1100℃～1200℃恒溫段內(nèi)停留的時間為60min左右。出料，獲得抗壓強(qiáng)度≥2350N的干燥球團(tuán)。(抗壓強(qiáng)度測試方法同實(shí)施例1)將上述制備的球團(tuán)裝入豎爐，采用催化轉(zhuǎn)化后的焦?fàn)t煤氣對球團(tuán)進(jìn)行直接還原，控制反應(yīng)溫度為950℃～1000℃，停留時間為2.5h，還原得到金屬化率為70.3％的金屬物料，金屬物料的成分及如表7所示，表7為本發(fā)明實(shí)施例2中金屬物料的成分。表7實(shí)施例2中金屬物料的成分MFeFeONiSiO2CaOMgOAl2O3SP金屬化率40.89％22.21％0.93％2.48％＜0.5％0.95％12.04％＜0.01％0.012％70.30％注：測試方法同實(shí)施例1。將金屬物料進(jìn)入熔分電爐，在1650℃的高溫條件下冶煉，物料熔化，渣鐵分離，鎳進(jìn)入鐵相形成鎳含量2.20％的含鎳鐵水，硅、鈣、鎂、鋁以及未被還原的鐵氧化物等進(jìn)入渣相，形成FeO含量為28％的熔分渣。對含鎳鐵水進(jìn)行鑄塊處理。對熔分渣進(jìn)行淬冷，破磨后磁選，回收含鐵物料。由表6和表7可以看出，將低品位紅土鎳礦采用本發(fā)明提供的方法制備成高強(qiáng)度球團(tuán)，將這種高強(qiáng)度球團(tuán)在豎爐中采用還原氣體直接還原的過程中具有較高的還原效率，使紅土鎳礦的金屬化率達(dá)到70％以上，制備得到鎳含量為2～4％的含鎳生鐵。由以上實(shí)施例可知，本發(fā)明提供了一種球團(tuán)，由紅土鎳礦、含碳物料和粘結(jié)劑制備得到。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在制備球團(tuán)時添加少量含碳物料作為還原劑，能夠使紅土鎳礦在焙燒過程中將部分Fe2O3轉(zhuǎn)化為FeO，還原劑消耗完全后，F(xiàn)eO與氧結(jié)合轉(zhuǎn)化為Fe2O3，利用Fe2O3的晶間固結(jié)作用強(qiáng)化球團(tuán)強(qiáng)度。本發(fā)明采用氣基直接還原-電爐熔分工藝對鎳低、鐵高、鋁高的褐鐵礦型紅土鎳礦進(jìn)行處理，在還原過程中采用上述高強(qiáng)度球團(tuán)在豎爐中直接還原，球團(tuán)在豎爐內(nèi)部下行過程中不易粉化，提高了紅土鎳礦的還原效率。本發(fā)明還提供了一種球團(tuán)的制備方法和紅土鎳礦的處理方法。當(dāng)前第1頁1 2 3