低品位紅土鎳礦球團直接還原過程的研究.pdf

1、隨著鎳需求量的增加和硫化鎳礦資源的較少，紅土鎳礦的開發(fā)與利用顯得尤為重要。攀枝花某公司以印尼、菲律賓紅土鎳礦為原料，選擇回轉(zhuǎn)窯直接還原-電爐深還原、熔分工藝生產(chǎn)鎳鐵合金，生產(chǎn)線運行平穩(wěn)，并取得了很多經(jīng)驗，粗鎳鐵合金產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。盡管如此，生產(chǎn)中還是存在一些問題有待解決:
　　(1)紅土鎳礦直接還原規(guī)律有待深入研究，以便給出更合理的直接還原工藝參數(shù)，在較短的時間、較低的能源消耗下獲得滿足要求的金屬化球團。
　　(2)球團還原過

2、程二次粉化容易造成窯體結(jié)圈，球團粉化率較高，對后續(xù)電爐深還原操作帶來有害影響，必須研究球團還原過程二次粉化的原因，研究提高球團強度、減少粉化的方法。
　　針對上述問題，開展了一系列研究工作:
　　(1)確定球團高溫軟化點，測定球團膨脹率，分別測定濕球、干球抗壓強度和落下強度。經(jīng)實驗得出:球團高溫軟化點確定為1150℃;球團收縮率在1100℃時達到最大為8％;膨潤土適宜加入量為6％，此時濕球和干球落下強度分別為6.3次/球和8

3、.5次/球，抗壓強度分別為21.56N/球和174.44N/球;適宜的水分加入量為8％，此時濕球落下強度及抗壓強度分別為6.8次/球和24.5N/球。
　　(2)采用DTA-TG對原料的脫水及還原過程熱力學(xué)進行了研究，確定了各個階段的反應(yīng)進行及反應(yīng)機理。由還原熱力學(xué)分析可知，當溫度達到452℃時NiO就開始還原成為金屬Ni。通過X射線衍射分析礦物組成，紅土鎳礦礦物組成主要為蛇紋石(Mg，F(xiàn)e，Ni)3Si2O5(OH)4，蛇紋石受

4、熱分解的最終產(chǎn)物是鎂橄欖石和頑火輝石的混合相，同時蛇紋石中的鎳以類質(zhì)同象的方式跟隨鎂進入此混合相中，用物理的方法難以將其中的鎳分離出來。
　　(3)通過電鏡觀察鎳鐵的長大、聚集情況以及鎳鐵品位情況綜合考慮得出:含碳量為4％，氧化鈣用量為20％，還原溫度1300℃，還原60min，磨礦細度0.074mm，磁場強度為1000Gs，該條件下鎳鐵中鎳和鐵的品位分別為7.29％和69.16％，鎳和鐵的回收率分別為95.05％和91.7％。<