COREX煤氣干法脫硫半工業(yè)試驗研究紅土礦冶煉低成本鎳鐵新工藝研究.pdf

1、隨著鋼鐵工業(yè)快速發(fā)展，煉鐵新技術也在不斷涌現(xiàn)，COREX煉鐵工藝是目前世界上唯一已工業(yè)化的以鐵礦石和非焦原煤為原料生產(chǎn)鐵水的一種煉鐵工藝，該煉鐵技術已日趨成熟和穩(wěn)定。寶鋼在浦鋼搬遷的羅涇工程中引進了COREX熔融還原煉鐵新工藝流程，在環(huán)境保護方面具有十分明顯的優(yōu)越性。 但如何合理利用COREX工藝輸出煤氣，是關系到降低煉鐵成本和提高COREX熔融還原技術生命力的重要課題。COREX煤氣流量大，熱值高，可有多種用途，根據(jù)寶鋼目前的

2、實際情況，COREX煤氣主要用于能源利用效率高的CCPP發(fā)電。 COREX輸出煤氣一般含H2S為100ppm左右，為滿足CCPP對硫含量的要求，凈化后的煤氣H2S含量應小于10mg/m3(6.59ppm)，因此必須進行煤氣脫硫。 對于每小時30萬立方的COREX煤氣進行干法脫硫凈化處理，對脫硫工藝參數(shù)的確定缺少設計依據(jù)，本項目對COREX煤氣的脫硫進行半工業(yè)性試驗，結果表明，固定床與移動床單塔比較結果，在脫硫率方面相差不

3、大，固定床單塔為99.83％，稍好于移動床單塔的99.61％；壓力損失移動床為6.38KPa，略小于固定床的6.56KPa。從溫度變化上來看，總體反應是個吸熱反應，溫度的變化上固定床單塔要大于移動床單塔；固定床與移動床單塔串聯(lián)比較結果，各項指標的區(qū)別不大，溫度的變化主要受氣溫的影響；雙塔的串聯(lián)和并聯(lián)的試驗比較，脫硫精度上的變化也不大，壓力損失上有點區(qū)別：并聯(lián)的壓力損失6.71KPa，要比串聯(lián)的壓力損失7.5KPa左右小得多。 試

4、驗可知，各種脫硫方案的出口煤氣中H2S含量最高為7ppm。鑒于本試驗原料氣中H2S含量為900ppm左右，遠高于COREX輸出煤氣的H2S含量，因此本試驗流程能夠用于CROEX煤氣的脫硫，煤氣經(jīng)脫硫后能夠滿足CCPP發(fā)電的要求。 在上述試驗基礎上，完成了300000m3/hCOREX煤氣脫硫工業(yè)裝置的設計方案，并應用于寶鋼羅涇COREX煉鐵工程。 作為一種戰(zhàn)略元素，鎳在國民經(jīng)濟發(fā)展中具有極其重要的地位。鎳主要用于不銹鋼、

5、高溫合金等行業(yè)，并且主要以價格昂貴的電解鎳板形式供應，使產(chǎn)品生產(chǎn)成本很高。 全球約2/3的鎳用于生產(chǎn)不銹鋼，鎳原料的成本占奧氏體不銹鋼生產(chǎn)成本的70％，因此使用低成本鎳鐵原料，將大幅度降低不銹鋼冶煉生產(chǎn)的能耗和成本。 提取鎳的原料主要是硫化鎳礦和是紅土礦，其中紅土礦的儲量很大，占世界可開采的鎳礦資源87％。目前，品位高、開采條件好的硫化鎳礦資源漸趨緊張乃至枯竭，加快紅土礦的選冶工藝研究，已成為目前國際上的重大冶金難題，也

6、是關系到未來鎳穩(wěn)定供應的全球性課題。 本研究的目標是通過選擇性還原工藝和物理分離方法，用低價的紅土鎳礦為原料，生產(chǎn)含鎳約10～30％鎳鐵合金。本文利用含鎳1.0～2.0％的紅土礦，進行了初步試驗，目前的試驗結果表明，紅土礦中的主要物相有：褐鐵礦、利蛇紋石、磁赤鐵礦、石英，對于含鎳較低(如含鎳1.1％)的紅土礦，沒有發(fā)現(xiàn)含鎳物相的存在；而當紅土礦含鎳量較高(如含鎳1.5％)時，紅土礦含少量鎳蛇紋石物相。采用簡單的物理方法(例如粒度

7、分級)，不能對紅土礦進行鎳的富集。 含碳紅土礦球團的高溫還原試驗表明，若球團中沒有金屬相的生成，采用簡單分選方法進行分離，并不能將鎳進行富集。而當含碳紅土礦球團的還原溫度為1400℃時，球團內部會產(chǎn)生許多尺寸不等的金屬顆粒，球團經(jīng)破碎選礦后可實現(xiàn)鎳的選礦富集，鎳的回收率大于80％。 對于鎳含量分別為1.4％和1.8％的紅土礦，通過控制球團配碳量經(jīng)高溫還原并熔化后，可實現(xiàn)球團中金屬氧化物的選擇性還原并得到鎳鐵合金，隨紅土礦