含硫添加劑強化紅土鎳礦固態(tài)還原焙燒的研究.pdf

1、鎳主要消費于不銹鋼生產，不銹鋼用鎳約占全球鎳消費總量的66％。近年來不銹鋼業(yè)的快速發(fā)展導致了世界鎳的供不應求，而硫化鎳礦的逐漸枯竭促使紅土鎳礦的開發(fā)利用迫在眉睫。
　　 本文以印尼某紅土鎳礦為對象，研究了含硫添加劑對紅土鎳礦還原焙燒-磁選的影響;研究了含硫添加劑強化紅土鎳礦還原焙燒過程的熱力學行為及條件，同時用純物質進一步研究了硫酸鈉強化紅土鎳礦還原焙燒過程的機理;通過深入研究焙燒球團的微觀結構及物相分析結果，揭示了硫酸鈉強化紅

2、土鎳礦還原焙燒過程中鐵、鎳、脈石礦物分離的微觀機制。
　　 單質硫(S)、硫酸鈣(CaSO4·2H2O)、硫化鈉(NaS2)、磁黃鐵礦(FeS)、硫酸鈉(Na2SO4)五種含硫添加劑可以強化紅土鎳礦還原焙燒-分選效果，其中硫酸鈉(Na2SO4)效果最為顯著。
　　 紅土鎳礦還原焙燒-磁選在含硫添加劑（硫酸鈉20％）作用下，可以得到有效的處理。適宜的工藝條件為:還原溫度1100℃，還原時間60min，磁場強度1kGs，磨礦

3、細度90％小于0.043mm。該工藝條件下所得鎳鐵中的鎳、鐵品位分別為9.48％、79.30％;鎳、鐵回收率分別可達到83.02％、56.36％。將首次磁選得到的鎳鐵磁性物進行超聲波處理后再次磁選，通過該處理方式可以將鎳鐵產品中鐵、鎳品位分別最高提升3.8％、7.6％。
　　 熱力學研究表明，添加劑Na2SO4、CaSO4在還原性氣氛中分別生成Na2S和CaS，當CO還原體系中存在SiO2時，FeO能與Na2S、CaS反應生成F

4、eS，而當SiO2不存在時，Na2S、CaS不能夠與FeO反應生成FeS。
　　 還原產物物相及顯微結構的研究表明，當還原溫度超過500℃時還原球團中會有FeS生成。純礦物體系的還原焙燒研究結果表明，物相中FeS的產生是由于添加劑硫酸鈉在還原性氣氛中生成的Na2S在溫度高于600℃時與SiO2、FeO反應生成FeS，FeS在還原過程中與Fe形成低熔點化合物(985℃)，降低了球團內部熔點，在高溫下液相增多，加速了整個傳質過程，為