氧化鎳礦精選工藝的制作方法

專利名稱：氧化鎳礦精選工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種選礦工藝，具體地說，涉及了一種氧化4^礦精選工藝。
背景技術：
因成礦條件差異，氧化鎳礦按礦物類型分為兩大類 一是含鎳褐鐵礦， 鐵高，硅鎂低，其化學式為(Fe，Ni)0(0H) .nH20; 二是硅鎂鎳礦，鐵低， 硅鎂高，其化學式為4 ( Ni， Mg ) 4 . 3Si02 . 6H20和H2 ( Ni， Mg ) Si04 . mH20; 國內大批量進口使用的氧化鎳礦，多來自菲律賓，印尼，澳大利亞等國， 成分波動比較寬泛，其中，含鎳褐鐵礦含鐵量在20-47%左右，含鎳0. 6-1. 6% 左右，Si02在1W左右，Mg0在6. G。/。左右；硅鎂鎳礦含鐵量10-2W左右， 含鎳1. 3-1. 9%左右，Si02在24°/。左右，Mg0在15。/。左右。
由于氧化鎳礦中鎳常以類質同象分散在脈石礦物中，顆粒很細，傳統 的富集方法是冶煉富集，火法冶煉富集有造锍熔煉法、鎳鐵法、粒鐵法等， 濕法冶煉富集又分常壓氨浸法和高壓酸浸法等；這些方法各有特點，又各 有缺點，如粒鐵法回收率低，電爐法處理高鐵礦時，鐵回收低，電耗大， 常壓氨浸法鈷回收低，高壓酸浸法適用于處理硅鎂低的氧化鎳礦；
上述工藝大多是將原礦經破碎篩分后直接進入流程進行加工，如此， 在高爐冶煉中，冶煉效率低，能耗高，礦資源浪費嚴重，不利于精煉成分 不一的氧化鎳礦，不利于大規模的鎳鐵冶煉；雖然，常壓氨浸法為提高浸 出率進行化選還原焙燒，但其基本特征是高C(W/C(W比值和中等溫控，其 中等溫控在710°C--730°C,目的在于促鎳抑鐵。
針對以上問題，人們一直在尋求一種新的技術解決方案。
本發明的目的是針對現有技術的不足，從而提供一種工藝筒單、成本低、 后期經濟效益突出、可操控性強、利于氧化鎳礦精煉的、利于節能減排的 氧化鎳礦精選工藝。
為了實現上述目的，本發明提供一種氧化鎳礦精選工藝，該工藝包括
以下步驟
步驟1、配料造粒氧化鎳礦經避路回破、篩分，得粉礦，將所述粉 礦進行配礦，得到混合礦，在所述混合礦中配加還原劑和熔劑，得到混合 料，再將所述混合料造球，得到生球；
步驟2、還原焙燒將所述生球置入焙燒設備進行還原焙燒，得到焙 燒球；再將所述焙燒球保護性驟冷；
步驟3、磁選所述焙燒球冷卻后，經球磨、篩分，得礦粉，將所述 礦粉置入》茲選設備進行;茲選，經；茲選得到初精礦；
步驟4、電選將所述初精礦經電選分離，去除SiO"得到終精礦。
基于上述，在步驟l中，所述氧化鎳礦是含鎳不小于0. 6%的、粒度不大 于32mm的氧化鎳礦。
基于上述，在步驟l中，所述粉礦的粒度小于3mm。
基于上述，在步驟l中，所述還原劑和所述熔劑的粒度均小于3mm ，所 述還原劑占所述混合礦的重量百分比大于1%，，所述熔劑添加量使所述混合礦 堿度達到0. 5—1. 0;所述還原劑是焦粉或煤粉，所述熔劑是生石灰。 基于上述，在步驟l中，所述生球的球徑為8mm—12mm。 基于上述，在步驟2中，窯控廢氣溫度為180°C--220°C,預熱帶溫度為 350°C--400°C，還原帶溫度為850°C—950°C。
基于上述，在步驟2中，所述焙燒設備采用回轉窯或豎窯。 基于上述，在步驟3中，所述礦粉細度-200目、大于76%。 本發明相對現有技術具有突出的實質性特點和顯著的進步性，具體的說，在高爐法冶煉鎳鐵中，采用該工藝所得終精礦進行冶煉， 一方面利于保鎳 保鐵，可最大限度地回收鐵、鎳金屬資源，另一方面利于保堿性礦物除酸 性礦物，可最大限度地實現低焦比、低渣量，為高品質的高爐冶煉創造條 件；該精選工藝利于大規模的、高效率的、低能耗的高爐法鎳鐵冶煉，其 工藝流程短，成本低，后期經濟效益突出，可操控性強，利于氧化鎳礦精煉， 利于節能減排。
具體實施例方式
下面通過具體實施方式
，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
一種氧化鎳礦精選工藝，該工藝包括以下步驟
步驟1、預選在自然界長期氧化、水解和溶解作用下，使得氧化鎳 礦中的塊礦呈含鎳、鐵低的特點，預選工藝就是除掉這部分塊礦，將塊礦 集中堆放，另行處理；通過篩分，除去含鎳小于0. 6%的、粒度大于32mm 的塊礦；粒度小于32mm的礦物經避路回破、篩分，得到粒度小于3mm的粉 礦，分類碼堆備用。
步驟2、配料造粒將預選后的合格粉礦進行配礦；配礦的目的是根 據不同類型的礦石的礦物組成不同、結晶結構不同、元素含量不同、物化 性能不同的特征，求長避短，利于造球、焙燒、磁選、電選；亦是根據最 終產品銷售市場不同含鎳量的要求，提供不同的原料鎳、鐵比，而獲得不 同含鎳量的鎳合金；配料比例選擇范圍寬泛，可達20-80%，配礦后得到混 合礦；
在混合礦中配加還原劑焦粉或煤粉和熔劑生石灰，其粒度均小于3mm , 還原劑配加量占混合礦的重量百分比大于1%,所述熔劑添加量使所述混合 礦堿度達到0. 5—1. 0,從而得到混合料；
混合料經造球機造球，得到球徑為8mm—12mm的生球。
步驟3、還原焙燒將生球進行還原焙燒；礦中的鐵在焙燒過程中首
先脫去結晶水，然后象赤鐵礦一樣被還原成磁鐵礦，據Fe-CO-02平衡圖可 知，Fe203幾乎在任何溫度下均易被還原成Fe304,在一定的C(V/。/CO。/。濃度下， t〈572。C,可生成金屬鐵；t〉572。C,可生成弱石茲性FeO，即溫度太高時生 成弱磁性硅酸鐵；據Ni-C0-02平衡圖可知，NiO在比較高的C02。/。/C(W比值 下，即可還原為金屬鎳；硅酸鎳在FeO和CaO存在的情況下，生成硅酸鐵 和硅酸釣，從而加速硅酸鎳的還原；焙燒設備采用回轉窯，也可以采用豎
窯；
還原焙燒中，窯控廢氣溫度20(TC左右，預熱帶溫度35(TC—40(TC, 還原帶溫度85(TC—950。C;
將還原后的焙燒球保護性驟冷。
步驟4、磁選含鎳褐鐵礦的比磁化率[CgS, xi(T625-32]，暗鎳蛇紋石 比磁化率[CgS, 11.71],焙燒后形成的Fe304、 Ni及少量Fe203 , Si03的比磁 化率分別為[CgS, 480-575、 CgS, 480]在三段細磨、三段磁選和尾礦分級 回收中得到理想富集；
焙燒球冷卻后，經球磨、篩分，入磁選機磁選，入選細度-200目大于 76%,經磁選后初精礦收得率以重量計為70%左右，尾礦率30%,初精礦 含鎳含鐵提高42. 3%,工藝鐵、鎳收得率93%-96%。
步驟5、電選磁選后得到的初精礦含Si02依然較高，進一步除去Si02 對于高爐法冶煉鎳鐵合金具有特殊的意義，降低渣量是順行、高產、低焦 比的重要措施；
初精礦中Ni,可視為電導體，電阻率為6. 3x10—8歐姆；Fe3(h可視為 半導體，電阻率為52x10—6歐姆；Si02視為非導體，電阻率為1012-1017歐 姆；在電場作用下，顆粒受到的電力、機械力不同，產生不同的運動軌跡 而實現分離，因而，初精礦再經電選分離Si02，效果好，效率高，經電選， Si02含量去除45%—56% ，得到終精礦；與混合礦相比，終精礦鎳、鐵含
量提高54%--56%,總金屬收得率93%—95%。
經濟效益分析，以含鎳褐鐵礦和硅鎂鎳礦各50%搭配使用計，含鎳褐 鐵礦和硅鎂鎳礦均為干基
1、 不經精選，直接加入爐冶煉得到鎳鐵，其生產指標噸合金渣量為 2000 Kg/t左右，噸合金焦比為1200 Kg/t左右，噸4臬焦比為29. 13t/t;
2、 經精選后，其生產指標為噸合金渣量在815 Kg/t左右，噸合金 焦比為700 Kg/t， p屯鎳焦比為16. 75t/t;
3、 精選成本，精選增加成本是從造球焙燒工藝開始的；
造球焙燒工藝內配還原劑、水、電、燃氣、氮氣、輔助機物料、備 品備件、人工、折舊等，加工成本48. 12元/噸；
磁選工藝水、電、機物料、備品備件、人工、折舊等，等加工成本 44- 14元/p屯j
電選工藝水、電、機物料、備品備件、人工、折舊等，加工成本21. 21
小計113. 47元/噸精，尾耗已扣，則噸合金增加成本355. 38元/噸， 噸^^增加成本85G1. 91元/噸。
4、 經濟效益和社會效益
精礦冶煉，噸鎳節焦12. 83 t/t，價值25660元/噸鎳，焦價按現行2000 元/噸計，節電及其他工廠固定費用3588.5元/噸鎳，小計29248. 5元/噸 鎳；礦石精選增加成本是8501.91元/噸鎳；二者相抵，噸鎳成本降低 29248. 5-8501. 91=20746. 59元A屯鎳，經濟效益顯著。
同時，噸鎳焦比大幅下降，達到了節能減排、落實科學發展觀的目的。 最后應當說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其 限制；盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技
術人員應當理解依然可以對本發明的具體實施方式
進行修改或者對部分技 術特征進行等同替換；而不脫離本發明技術方案的精神，其均應涵蓋在本發 明請求保護的技術方案范圍當中。
權利要求
1、一種氧化鎳礦精選工藝，其特征在于，包括以下步驟步驟1、配料造粒氧化鎳礦經避路回破、篩分，得粉礦，將所述粉礦進行配礦，得到混合礦，在所述混合礦中配加還原劑和熔劑，得到混合料，再將所述混合料造球，得到生球；步驟2、還原焙燒將所述生球置入焙燒設備進行還原焙燒，得到焙燒球；再將所述焙燒球保護性驟冷；步驟3、磁選所述焙燒球冷卻后，經球磨、篩分，得礦粉，將所述礦粉置入磁選設備進行磁選，經磁選得到初精礦；步驟4、電選將所述初精礦經電選分離，去除Si02，得到終精礦。
2、 根據權利要求1所述的氧化鎳礦精選工藝，其特征在于在步驟1中， 所述氧化鎳礦是含鎳不小于0. 6%的、粒度不大于32mm的氧化鎳礦。
3、 根據權利要求1所述的氧化鎳礦精選工藝，其特征在于在步驟1中， 所述粉礦的粒度小于3mm。
4、 根據權利要求1所述的氧化鎳礦精選工藝，其特征在于在步驟1中， 所述還原劑和所述熔劑的粒度均小于3誦，所述還原劑占所述混合礦的重量 百分比大于1°/。，所述熔劑添加量使所述混合礦堿度達到0. 5—1. 0。
5、 根據權利要求1或4所述的氧化鎳礦精選工藝，其特征在于所述還 原劑是焦粉或煤粉，所述熔劑是生石灰。
6、 根據權利要求1所述的氧化鎳礦精選工藝，其特征在于在步驟1中， 所述生^求的J求徑為8mm—12mm。
7、 根據權利要求1所述的氧化鎳礦精選工藝，其特征在于在步驟2中， 窯控廢氣溫度為180。C一220。C,預熱帶溫度為350°C—400°C,還原帶溫度為 850。C--95(TC。
8、 根據權利要求1所述的氧化鎳礦精選工藝，其特征在于在步驟2中， 所述焙燒設備采用回轉窯或豎窯。
9、 根據權利要求1所述的氧化鎳礦精選工藝，其特征在于在步驟3中， 所述礦粉細度-200目、大于76 % 。
全文摘要
本發明提供一種氧化鎳礦精選工藝，該工藝包括以下步驟配料造粒氧化鎳礦經避路回破、篩分，得粉礦，將所述粉礦進行配礦，得到混合礦，在所述混合礦中配加還原劑和熔劑，得到混合料，再將所述混合料造球，得到生球；還原焙燒將所述生球置入焙燒設備進行還原焙燒，得到焙燒球；再將所述焙燒球保護性驟冷；磁選所述焙燒球冷卻后，經球磨、篩分，得礦粉，將所述礦粉置入磁選設備進行磁選，經磁選得到初精礦；電選將所述初精礦經電選分離，去除SiO₂，得到終精礦。該精選工藝利于大規模的、高效率的、低能耗的高爐法鎳鐵冶煉，其工藝流程短，成本低，后期經濟效益突出，可操控性強，利于氧化鎳礦精煉，利于節能減排。
文檔編號B03C1/30GK101392329SQ20081017649
公開日2009年3月25日 申請日期2008年11月13日 優先權日2008年11月13日
發明者李宇先, 李振立 申請人:馬和平;李振立;李宇先