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文檔簡介
1、近年來隨著我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展,鎳的需求不斷攀升。長期以來我國鎳原料的獲取以硫化鎳為主,但硫化鎳礦因長期開采,儲量急劇下降。因此,研究和開發(fā)紅土鎳礦資源是非常必要的。紅土鎳礦主要分為褐鐵礦型和硅鎂鎳礦型,前者多采用高壓酸浸等濕法工藝處理,后者鐵低、鎳高,電爐還原熔煉是主流工藝。
由于濕法工藝環(huán)境污染嚴重、火法工藝能耗過高等問題,本文針對“紅土鎳礦煤基直接還原-磁選富集鎳鐵”的工藝路線進行了研究,即先將紅土鎳礦中的鎳和鐵還原為金屬
2、,然后對還原物料進行磁選分離。本研究所用紅土鎳礦(Ni1.73%, TFe24.56%)來自印尼某地。論文通過紅土鎳礦還原焙燒基礎試驗,研究了溫度、時間、C/O比和CaO添加量對磁選后所得精礦Ni、Fe品位,Ni、Fe回收率的影響,得到基本還原參數(shù);在此基礎上,進行回轉(zhuǎn)爐動態(tài)還原試驗,模擬回轉(zhuǎn)窯爐料運動狀態(tài),考察不同工藝條件下的還原效果。
本文研究得到主要結(jié)論如下:
(1)溫度、時間、配碳量、CaO添加量是影響還原過
3、程的重要因素。當還原時間相同時,溫度對還原效果影響最大。溫度升高有利于鎳鐵顆粒的長大,F(xiàn)e、Ni品位及Fe、Ni回收率明顯提高;但溫度過高時,渣相和金屬相熔化,鎳鐵顆粒粘連。增加配碳量也有利于鎳鐵粒的還原和長大,但煤粉中的灰分及殘余碳對磁選效果有影響。C/O超過1.3之前,增加CaO量,Ni、Fe回收率增加。但溫度較高時,加入過多的CaO導致出現(xiàn)較多液相,金屬顆粒與渣粘在一起,對Ni回收不利。
(2)經(jīng)過磁選后的精礦中鎳以鐵鎳
4、合金(Fe,Ni)形式存在,尾礦中主要是頑輝石(MgSiO3)、((Fe,Mg) SiO3)及鎂橄欖石(Mg2SiO4)等硅酸鹽,通過選礦鎳鐵與脈石成分分離比較明顯。
(3)基礎試驗得到適宜的還原參數(shù)范圍為:溫度1275℃~1300℃,C/O比不超過1.3,CaO添加量7.5%。
(4)經(jīng)回轉(zhuǎn)爐探索試驗,因爐內(nèi)爐料運動而動力學條件有所改善,將試驗溫度確定為1250℃~1275℃。試驗溫度升高,Ni、Fe富集效果更好,
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