鎳紅土礦rkef法工藝進(jìn)展

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1、文章編號(hào):1007－967X(2012)02－0034－04*鎳紅土礦法工藝進(jìn)展RKEF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(jìn)的鎳紅土礦火法冶煉RKEF法，對(duì)其工藝流程進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)電爐和回轉(zhuǎn)窯等主要設(shè)備的作用、工作原理進(jìn)行了分析，以世界范圍內(nèi)先進(jìn)RKEF法工廠的操作參數(shù)為依據(jù)對(duì)電爐和回轉(zhuǎn)窯的現(xiàn)狀和發(fā)展進(jìn)行了分析。還對(duì)近年來出現(xiàn)的新熔煉工藝進(jìn)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(hào):TF815文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B見圖1?；剞D(zhuǎn)窯和電爐是該工藝中的關(guān)鍵設(shè)備，干燥窯根據(jù)原料情況選用。干燥回轉(zhuǎn)窯

2、和焙燒回轉(zhuǎn)窯的燃料是由磨煤機(jī)提供的煤粉，煤粉通過直吹的形式直接供給干燥窯或回轉(zhuǎn)窯。作為配料加入回轉(zhuǎn)窯中的還原煤和燃料煤是同一種煤，但粒度有所區(qū)別。干燥窯在窯頭引入熱空氣，通過順流的形式實(shí)現(xiàn)對(duì)濕礦的干燥;回轉(zhuǎn)窯采用逆流的形式對(duì)配料進(jìn)行焙燒前言1含鎳紅土礦是由含鎳橄欖巖在熱帶或亞熱帶地區(qū)經(jīng)長(zhǎng)期風(fēng)化淋濾變質(zhì)而成的，礦層一般形成幾層，頂部是一層崩積層，含鎳較低，一般棄置堆存;接著下面是褐鐵礦層，含鐵多、硅鎂少、鎳低、鈷較高，一般采用濕法工藝回收金屬;再下一層是混有脈石的殘積層礦，含硅鎂高、低鐵、鎳較高、鈷較低，這類礦一般采用火法工藝處理［1～3］。目前，世界范圍內(nèi)的紅

3、土鎳礦火法冶煉主流工藝是:回轉(zhuǎn)窯焙燒－電爐熔煉，即RKEF法，世界先進(jìn)的RKEF法生產(chǎn)企業(yè)的基本標(biāo)準(zhǔn)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，每年處理將近1．3億t的紅土鎳礦［4］。隨著回轉(zhuǎn)窯和電爐技術(shù)的不斷進(jìn)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［5］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(tái)240t/h回轉(zhuǎn)窯配套一臺(tái)120MW的電爐［6］，每年處理2億t鎳紅土干礦(含鎳2%)。下面我們對(duì)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

4、、操作參數(shù)及新工藝等進(jìn)行探討。和預(yù)還原收塵設(shè)備全部采用布袋收塵器干燥窯。，、回轉(zhuǎn)窯、電爐等三種煙塵經(jīng)收集后按照一定比例用壓球機(jī)進(jìn)行團(tuán)料的制備。圖1RKEF法工藝流程圖主要設(shè)備如下:干燥窯:1m×10m;回轉(zhuǎn)窯:1．5m×12．5m;礦熱電爐:圓形，爐殼直徑3．4m，高度2．5m;電極:石墨電極;RKEF法工藝本文以沈陽有色金屬研究院紅土鎳礦火法RKEF法冶煉試驗(yàn)基地為例，介紹RKEF法的主要工藝流程和基本設(shè)備。RKEF法工藝流程為:干燥回轉(zhuǎn)窯干燥－焙燒回轉(zhuǎn)窯預(yù)還原－電爐還原熔煉，2收稿日期:2011－10－09作者簡(jiǎn)介:秦麗娟(1979—)，女，研究生，工

5、程師，主要從事鎳紅土礦冶煉、爐渣綜合利用等研究工作。*變壓器:1000kVA;壓球機(jī):350型－1MQJ?；剞D(zhuǎn)窯窯中部，開始脫除干礦結(jié)晶水，直到卸料前，干礦被煤和一氧化碳部分還原，最終所得的焙砂中的鎳以金屬Ni和Ni2+兩種形式存在［7］，干礦中的大部分鐵也被還原為Fe2+。焙砂通過焙砂運(yùn)輸系統(tǒng)輸送到電爐。回轉(zhuǎn)窯的煙氣由窯尾排出，經(jīng)收塵裝置收塵后，由專用煙道排到空氣中。33．1作用回轉(zhuǎn)窯在整個(gè)鎳紅土礦RKEF法流程中的作用，有如下幾點(diǎn):使紅土礦表面水分徹底蒸發(fā);脫除鎳紅土礦的結(jié)晶水，即燒損;預(yù)還原反應(yīng)部分還原礦石中的鐵、鎳和鈷(1)(2)(3)氧化物;(4)焙

6、砂加熱到800℃左右。圖2RKEF法回轉(zhuǎn)窯工作原理圖例:某企業(yè)采用2臺(tái)回轉(zhuǎn)窯干燥，干燥窯規(guī)格為在這里要說明的是，干燥回轉(zhuǎn)窯是跟據(jù)處理礦物的情況而選定的。我國(guó)采用RKEF法的鎳鐵生產(chǎn)企業(yè)，多數(shù)使用來自緬甸、印度尼西亞等東南亞國(guó)家的鎳紅土礦，其特點(diǎn)之一是含水量比較高，最高可達(dá)35%左右，在這種情況下，多選用干燥回轉(zhuǎn)窯對(duì)原礦進(jìn)行干燥，減少礦粘黏，降低整個(gè)RKEF法流程中的煙塵產(chǎn)量，減少原礦中鎳的損失。m，燃料為粉煤，礦石含水由30%5．0m×40～35%干燥至20%～22%。干燥礦石、還原煤、煙塵粒料通過膠帶運(yùn)輸機(jī)加入回轉(zhuǎn)窯?；剞D(zhuǎn)窯規(guī)格為5．5m×115m，兩臺(tái)

7、回轉(zhuǎn)窯，混合物料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)經(jīng)脫水、預(yù)熱、焙燒及部分還原產(chǎn)出775℃的焙砂，焙砂通過焙砂運(yùn)輸系統(tǒng)自動(dòng)輸送到電爐熔煉系統(tǒng)。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)窯的操作參數(shù)。工作原理鎳紅土礦在回轉(zhuǎn)窯中干燥、收塵、還原等的處理過程，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(jìn)入，首先被干燥，然后到達(dá)回轉(zhuǎn)3．2表1回轉(zhuǎn)窯操作參數(shù)參數(shù)LarcoLomadeNiquelHyugaPamcoCerroMatosoP．T．Inco回轉(zhuǎn)窯編號(hào)2和3141和23和5236121～345爐殼直徑(m)4．25．26．154．85．255．54．6

8、6．16．05．566長(zhǎng)度(m)909