紅土礦低鈣冶煉元素分配規(guī)律研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，不銹鋼及制造業(yè)對于鎳的需求亦不斷增加，世界上鎳的需求也不斷增加。世界上鎳的原料來源主要有硫化鎳礦和紅土鎳礦兩種。硫化鎳礦品質(zhì)高，選冶技術(shù)成熟，我國有硫化鎳礦儲量豐富的金川礦區(qū)，因此長期以來以硫化鎳礦作為生產(chǎn)鎳合金的原料，但隨著不斷被開采，硫化鎳礦資源日漸枯竭，剩余硫化鎳礦的開采冶煉難度不斷增加，人們開始將目光投向占有世界陸基鎳資源總儲量72％的紅土鎳礦。并且隨著紅土鎳礦選冶工藝的進步，來自于紅土鎳礦生產(chǎn)的鎳合金所占的

2、比例逐年增加。
　　現(xiàn)今世界上應(yīng)用最廣泛的紅土鎳礦冶煉工藝是回轉(zhuǎn)窯預(yù)還原-電爐還原熔煉（RKEF）工藝，適用于處理硅鎂型紅土鎳礦。由于原礦中SiO2含量高，致使爐渣熔點高，粘度大，流動性差，自然堿度低，不利于脫除有害元素，在冶煉過程中需加入生石灰以提高爐渣的堿度以及流動性，但會增加渣量，使電耗增加，且鎳的損失增大，出于經(jīng)濟性的考慮，要求減少CaO的加入量甚至不加CaO，通過配不同成分的紅土礦以改變渣的堿度，并控制條件使鐵部分還原，

3、剩余的 FeO留在渣中以改善爐渣流動性。
　　本論文針對紅土鎳礦低鈣冶煉渣系MgO-SiO2-FeO-CaO-Al2O3，通過對渣系熱力學(xué)性質(zhì)的分析，建立模型，從理論上探究了爐渣的堿度、氧化性以及冶煉溫度對該渣系與鎳鐵合金之間主要元素Ni、P、S的分配規(guī)律的影響，并結(jié)合Factsage計算與相關(guān)文獻數(shù)據(jù)對模型進行了驗證，獲得如下結(jié)果：
　?。?）推導(dǎo)得出了鎳硫磷等元素在爐渣與合金之間的分配比計算模型。
　?。?）Ni在

4、爐渣與合金間的分配比隨溫度升高而減小，隨 FeO含量增加而增加，隨堿度的增加先增加后減小，大約在MgO/SiO2=0.6左右取得最大值，并且隨溫度升高此種趨勢愈發(fā)明顯。但溫度的影響在 FeO含量低時的并不顯著。S在爐渣與合金間的分配比隨溫度升高而增大，隨 FeO含量增加而減小，隨堿度的增加先增加后減小，大約在MgO/SiO2=0.6左右取得最大值。P在爐渣與合金間的分配比隨溫度升高而減小，隨 FeO含量增加而增大，隨堿度的增加先增加后減

5、小，大約在MgO/SiO2=0.6左右取得明顯的峰值，但溫度升高時其峰值降低，以致不再突出。
　　（3）通過Factsage計算結(jié)果以及相關(guān)文獻的實驗數(shù)據(jù)進行驗證，因為基于共存理論建立作用濃度模型可以較好地反映爐渣成分與性質(zhì)，本模型可以取得較貼近實際的結(jié)果。因此本文所推導(dǎo)出的理論模型，可以更方便地用于計算鎳、硫、磷等元素在爐渣與合金之間的分配比并對其進行分析以弄清鎳、硫、磷等元素在爐渣與合金之間的行為，從而為實現(xiàn)紅土鎳礦低鈣冶煉提