含硫添加劑強(qiáng)化紅土鎳礦固態(tài)還原焙燒的研究.pdf

1、鎳主要消費(fèi)于不銹鋼生產(chǎn)，不銹鋼用鎳約占全球鎳消費(fèi)總量的66％。近年來不銹鋼業(yè)的快速發(fā)展導(dǎo)致了世界鎳的供不應(yīng)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(duì)象，研究了含硫添加劑對(duì)紅土鎳礦還原焙燒-磁選的影響;研究了含硫添加劑強(qiáng)化紅土鎳礦還原焙燒過程的熱力學(xué)行為及條件，同時(shí)用純物質(zhì)進(jìn)一步研究了硫酸鈉強(qiáng)化紅土鎳礦還原焙燒過程的機(jī)理;通過深入研究焙燒球團(tuán)的微觀結(jié)構(gòu)及物相分析結(jié)果，揭示了硫酸鈉強(qiáng)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(jī)制。
　　 單質(zhì)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(qiáng)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(shí)間60min，磁場(chǎng)強(qiáng)度1kGs，磨礦

3、細(xì)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(dá)到83.02％、56.36％。將首次磁選得到的鎳鐵磁性物進(jìn)行超聲波處理后再次磁選，通過該處理方式可以將鎳鐵產(chǎn)品中鐵、鎳品位分別最高提升3.8％、7.6％。
　　 熱力學(xué)研究表明，添加劑Na2SO4、CaSO4在還原性氣氛中分別生成Na2S和CaS，當(dāng)CO還原體系中存在SiO2時(shí)，F(xiàn)eO能與Na2S、CaS反應(yīng)生成F

4、eS，而當(dāng)SiO2不存在時(shí)，Na2S、CaS不能夠與FeO反應(yīng)生成FeS。
　　 還原產(chǎn)物物相及顯微結(jié)構(gòu)的研究表明，當(dāng)還原溫度超過500℃時(shí)還原球團(tuán)中會(huì)有FeS生成。純礦物體系的還原焙燒研究結(jié)果表明，物相中FeS的產(chǎn)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(shí)與SiO2、FeO反應(yīng)生成FeS，F(xiàn)eS在還原過程中與Fe形成低熔點(diǎn)化合物(985℃)，降低了球團(tuán)內(nèi)部熔點(diǎn)，在高溫下液相增多，加速了整個(gè)傳質(zhì)過程，為