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1、第28卷第2期有色礦冶Vo1．28．№22012年4月N0N—FERROUSMININGANDMETALLURGYApril2012文章編號：1007—967X(2012)02—0034～04鎳紅土礦RKEF法工藝進展秦麗娟，趙景富，孫鎮(zhèn)，鄭鵬(沈陽有色金屬研究院，遼寧沈陽110141)摘要：介紹了世界先進的鎳紅土礦火法冶煉RKEF法，對其工藝流程進行了詳細的說明，對電爐和回轉(zhuǎn)窯等主要設(shè)備的作用、工作原理進行了分析，以世界范圍內(nèi)先進RKEF法工廠的操作參數(shù)為依據(jù)對電爐和回轉(zhuǎn)窯的現(xiàn)狀和發(fā)展進行了分析。還對近年來
2、出現(xiàn)的新熔煉工藝進行了探討。關(guān)鍵詞：鎳紅土礦；RKEF法；回轉(zhuǎn)窯；電爐中圖分類號：TF815文獻標識碼：B見圖I。1前言回轉(zhuǎn)窯和電爐是該工藝中的關(guān)鍵設(shè)備，干燥窯含鎳紅土礦是由含鎳橄欖巖在熱帶或亞熱帶地根據(jù)原料情況選用。干燥回轉(zhuǎn)窯和焙燒回轉(zhuǎn)窯的燃區(qū)經(jīng)長期風(fēng)化淋濾變質(zhì)而成的，礦層一般形成幾層，料是由磨煤機提供的煤粉，煤粉通過直吹的形式直頂部是一層崩積層，含鎳較低，一般棄置堆存；接著接供給干燥窯或回轉(zhuǎn)窯。作為配料加人回轉(zhuǎn)窯中的下面是褐鐵礦層，含鐵多、硅鎂少、鎳低、鈷較高，一還原煤和燃料煤是同一種煤，但粒度有所區(qū)別。
3、干般采用濕法工藝回收金屬；再下一層是混有脈石的燥窯在窯頭引入熱空氣，通過順流的形式實現(xiàn)對濕殘積層礦，含硅鎂高、低鐵、鎳較高、鈷較低，這類礦礦的干燥；回轉(zhuǎn)窯采用逆流的形式對配料進行焙燒一般采用火法工藝處理¨。和預(yù)還原。收塵設(shè)備全部采用布袋收塵器，干燥窯、目前，世界范圍內(nèi)的紅土鎳礦火法冶煉主流工回轉(zhuǎn)窯、電爐等三種煙塵經(jīng)收集后按照一定比例用藝是：回轉(zhuǎn)窯焙燒一電爐熔煉，即RKEF法，世界先壓球機進行團料的制備。進的RKEF法生產(chǎn)企業(yè)的基本標準是，一條生產(chǎn)線具有160t／h處理能力的回轉(zhuǎn)窯配套80MW的礦熱爐，每年處理
4、將近1．3億t的紅土鎳礦J。隨著回轉(zhuǎn)窯和電爐技術(shù)的不斷進步，例如回轉(zhuǎn)窯內(nèi)壁上的環(huán)狀擋圈的應(yīng)用、熱源的改善，電爐電極遮弧技術(shù)和電爐邊墻銅水套水冷系統(tǒng)的應(yīng)用等，回轉(zhuǎn)窯和電爐的處理能力不斷增加，使一條RKEF法生產(chǎn)線能夠?qū)崿F(xiàn)一臺240t／h回轉(zhuǎn)窯配套一臺120MW的電爐。。，每年處理2億t鎳紅土干礦(含鎳2％)。下面我們對RKEF法的工藝流程及其主要設(shè)備電爐和回轉(zhuǎn)窯的作用、工作原理、操作參數(shù)及新工藝等進行探討圖1RKEF法工藝流程圖2RKEF法工藝主要設(shè)備如下：本文以沈陽有色金屬研究院紅土鎳礦火法干燥窯：1m×10
5、m；RKEF法冶煉試驗基地為例，介紹RKEF法的主要回轉(zhuǎn)窯：1．5in×12．5m；工藝流程和基本設(shè)備。RKEF法工藝流程為：于燥礦熱電爐：圓形，爐殼直徑3．4m，高度2．5m；回轉(zhuǎn)窯干燥一焙燒回轉(zhuǎn)窯預(yù)還原一電爐還原熔煉，電極：石墨電極；{收稿日期：2011—10—09作者簡介：秦麗娟(1979一)，女，研究生，工程師，主要從事鎳紅土礦冶煉、爐渣綜合利用等研究工作。第2期秦麗娟等：鎳紅土礦RKEF法工藝進展35變壓器：1000kVA；窯中部，開始脫除干礦結(jié)晶水，直到卸料前，干礦被壓球機：350型一1MQJ。煤
6、和一氧化碳部分還原，最終所得的焙砂中的鎳以金屬Ni和Ni兩種形式存在i7j，干礦中的大部分3回轉(zhuǎn)窯鐵也被還原為Fe。焙砂通過焙砂運輸系統(tǒng)輸送3．1作用到電爐?；剞D(zhuǎn)窯的煙氣由窯尾排出，經(jīng)收塵裝置收回轉(zhuǎn)窯在整個鎳紅土礦RKEF法流程中的作塵后，由專用煙道排到空氣中。用，有如下幾點：三次風(fēng)三次風(fēng)鎳紅土礦(1)使紅土礦表面水分徹底蒸發(fā)；煙塵粒料(2)脫除鎳紅土礦的結(jié)晶水，即燒損；十還原煤(3)預(yù)還原反應(yīng)部分還原礦石中的鐵、鎳和鈷氧化物；三次風(fēng)三次風(fēng)(4)焙砂加熱到800oC左右。圖2RKEF法回轉(zhuǎn)窯工作原理圖在這里要
7、說明的是，干燥回轉(zhuǎn)窯是跟據(jù)處理礦物的情況而選定的。我國采用RKEF法的鎳鐵生產(chǎn)例：某企業(yè)采用2臺回轉(zhuǎn)窯干燥，干燥窯規(guī)格為05．0mx40ITI，燃料為粉煤，礦石含水由30％一企業(yè)，多數(shù)使用來自緬甸、印度尼西亞等東南亞國家35％干燥至20％一22％。干燥礦石、還原煤、煙塵的鎳紅土礦，其特點之一是含水量比較高，最高可達35％左右，在這種情況下，多選用干燥回轉(zhuǎn)窯對原礦粒料通過膠帶運輸機加入回轉(zhuǎn)窯?；剞D(zhuǎn)窯規(guī)格為進行干燥，減少礦粘黏，降低整個RKEF法流程中的5．5rn×115131，兩臺回轉(zhuǎn)窯，混合物料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煙塵
8、產(chǎn)量，減少原礦中鎳的損失。經(jīng)脫水、預(yù)熱、焙燒及部分還原產(chǎn)出775℃的焙砂，3．2工作原理焙砂通過焙砂運輸系統(tǒng)自動輸送到電爐熔煉系統(tǒng)。鎳紅土礦在回轉(zhuǎn)窯中干燥、收塵、還原等的處理3．3主要操作參數(shù)表1列出了世界范圍內(nèi)一些處理鎳紅土礦回轉(zhuǎn)過程，如圖2所示，燃燒器設(shè)置在窯頭，干礦、煙塵粒料、還原煤從窯尾進入，首先被干燥，然后到達回轉(zhuǎn)窯的操作參數(shù)。表1回轉(zhuǎn)窯操作參數(shù)從表1可以看出，目前回轉(zhuǎn)窯的直徑范圍在煙氣經(jīng)
