镍矿回转窑如何选型及火法冶金的RKEF工艺介绍
2012-8-20 7:40:57
        镍矿烘干机(又叫镍矿烘干窑)将红土镍矿由初水份≤30%烘干到 终水份  ≤20~18%,经过烘干后的每吨原料矿,经过镍矿回转窑焙烧后,可以还原到650kg至750kg镍渣,再经过矿热炉的冶炼,可以生产出110kg至150kg粗制镍铁。
        火法冶金的RKE F工艺介绍  RKE F工艺发明于上世纪5 0 年代,目的是取 代鼓风炉工艺生产镍铁。这种工艺开创了火法冶炼镍铁的新篇章。

       基本的工艺流程:

       矿石处理和还原剂的准备 — —回转窑煅烧——热装入矿热炉冶炼——粗制镍铁的炉外脱硫——在转炉中脱除硅、磷、碳、 硫、锰等杂质——精制镍铁水铸块 ,另外需要建 设回收和利用转炉炉渣中的铁和镍的车间。

        ( 1 ) 矿石处理和还原剂的准备
        矿石运入原料场后 ,经破碎、中和混匀、配入还原剂后送入回转窑。也有的工厂在进入回转窑前对炉料进行预烘干处理,还有的增加炉料的造球工序。炉料的配比是重要的,这对于防止回转窑结圈 ( 炉料粘结在炉内衬上)、控制炉料的导电性、分离矿热炉内的渣子和金属 ( 镍、铁) 有决定性的作用。
        (  2 ) 回转窑煅烧
       回转窑的工作区可以分为三段,即干燥段、加热段、焙烧段。在回转窑中,矿石被焙烧脱水,重量减少3 0%左右。同时,氧化镍和部分铁被炉料中的还原剂还原。在回转窑出料端设有密封的出料装置,镍渣以6 00~9 0 0 ℃的温度在隔热的状态下被送入到矿热炉保温的供料料仓 ,再通过一个密封的管状布料装置,均匀地分配到矿热炉内。根据炉料的处理方式不同,回转窑有不同的直径和长度的比值。回转窑的烧嘴结构是重要的,有效地调整火焰的长度和刚度,保证炉内三个工作区的温度在工艺要求的范围内。另外,要充分考虑利用回转窑的烟气烘干炉料,以节能。
        ( 3 ) 热装入矿热炉冶炼
        回转窑出来的料经过称量以后,在热态被装入到矿热炉中。矿热炉的加料系统需要适应热装 料的需要。热装很重要,除了回收物理热以外,还要保证在料的转运过程中不被二次氧化。为了环保、工业卫生、回收粉尘、回收煤气,矿热炉被密封起来。在矿热炉中通过电弧冶炼 ,分离出 粗制镍铁和电炉炉渣,同时产生含7 5 %CO的还原 性气体,气体经过净化以后 ,做为回转窑的燃料使用,约占回转窑燃料的3 0 %。 根据原料不同,1吨原料矿经回转窑焙烧后可得~ 0 6 5 0~ 7 0 0 k g 的镍渣,在矿热炉中冶炼后可得到l 1 0~l 5 0 k g 的粗制镍铁。粗制镍铁中的镍含量 一般为l 0 %~l 8 %。

        ( 4 )粗制镍铁的精炼
·       在矿热炉向铁水包出铁的过程中,向包加入苏打灰,加入的比例是每吨镍铁水5 ~l 5 k g,镍铁水中的硫可以降No . 0 l 5 %~0 . 0 8 %。也可以在出铁后向铁水包中喷入颗粒镁,这需要用特殊的蒸发器将颗粒镁喷入包内1 . 0 m左右的深处, 该工艺可将铁水中的硫降No . 0 l 5 %以下。
·       清除粗制镍铁水上面的渣子,并兑入到酸性转炉中,通过吹氧硅被氧化。为了控制熔池温度不过高,向炉内加金属废弃物或者含镍废料。
·        脱硅后的镍铁水再被兑入到碱性转炉中, 在这里去除镍铁水中的碳、磷和部分铁。冶炼过程中向转炉内加入石灰石。有充足的含镍废料时可以用石灰代替石灰石。 碱性转炉中出来的镍铁水已经符合商品镍铁标准的要求,可以作为商品镍铁出售。 另外,粗制镍铁的二步法精炼工艺是将酸性转炉, 改为碱性转炉,采用新工艺实现在第一个转炉内脱硅和脱硫。 从第一个转炉出来的镍铁水再进入第二个碱性转炉内脱磷、脱碳。冶炼过程中向炉内加入石灰和石灰石,保证合适的冶炼温度。 二步法精炼可得到合格的精制镍铁水。

       
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