镍铬复合烧结矿制备工艺与固结机理

随着优质镍、铬资源的减少,越来越多低品位的红土镍矿和铬铁矿进入到铁合金的生产过程中,然而多数镍和铬的原料不能直接进入电炉,须经造块处理,改善其性能后入炉.主要围绕红土镍矿与铬铁矿复合烧结这一关键技术环节开展了实验研究与理论分析.烧结研究表明,红土矿与铬铁矿推荐比例为7∶3,适宜混合料水分为20％,适宜焦粉配比为13％;碱度为1.3时,各项烧结指标最优.蛇纹石的添加能够改善烧结矿质量,但效果不如添加CaO.推荐返矿配比为10％.复合烧结矿主要矿物是由尖晶石、铁橄榄石及少量铁酸钙(高碱度时)组成.固结方式是以液相粘接为主,液相主要由红土矿自身物质产生.     

碱度对腐泥土型红土镍矿烧结行为的影响

 为了研究腐泥土型红土镍矿在焙烧过程中物相转变及固结机制问题,通过微型烧结试验和三角锥法软熔特性试验,对原矿和焙烧后的团块进行了化学成分、X射线衍射(XRD)和软熔特性分析,并通过添加熔剂CaO改变团块碱度,结合冶金相图进行了分析。研究结果表明,自然碱度的红土镍矿经高温焙烧后主要由尖晶石(MgFe2O4)、镁橄榄石((Mg,Fe)2SiO4)和顽火辉石(MgSiO3)构成。随着碱度从0.5上升到2.0,顽火辉石相继转变为低熔点的透辉石(CaMgSi2O6)和高熔点的镁黄长石(Ca2MgSi2O7)以及镁蔷薇辉石(Ca3MgSi2O8)。红土镍矿的软熔温度也随碱度的提高先降低后升高,在碱度为1.0时达到最低点。结合冶金相图分析得知,通过改变碱度可以显著增加红土镍矿烧结过程液相量,红土镍矿烧结理想的黏结相为透辉石。     

红土镍矿烧结实验研究

红土镍矿成分变化大,含水高,烧损大,烧结性能差成为烧结生产难点。从碱度、配料结构、熔剂等方面研究了对红土镍矿烧结性能的影响。结果表明:碱度逐步从0.7提高到1.2时,烧结矿的强度指标呈下降趋势,但下降趋势不明显,成品率呈下降趋势,而还原度上升明显;在配料中配加南非粉可较大改善烧结性能。     

基于无碳烧结的褐铁矿型红土镍矿固结机理研究

为有效降低褐铁矿型红土镍矿烧结碳排放,促进其烧结矿中液相的形成,加强其烧结矿的结构强度,本文采用无碳烧结方法,并基于热力学分析,对该红土镍矿在无碳烧结环境下不同温度、碱度条件的烧结反应机理进行了研究。结果表明：无碳烧结温度对其液相生成量有显著影响;碱度的提高可促进Fe₂O₃进一步熔解进入液相中,铁酸钙类矿物逐步上升,尖晶石类矿物逐渐减少;在碱度高于1.6时,无碳烧结矿随碱度的升高出现了更多的孔洞与裂缝;相同碱度条件下,无碳烧结能够生成足够多的主要液相组分(尖晶石类矿物),其烧结矿微观结构更加紧密。     

铬精粉矿+红土镍矿混合烧结的研究与实践

针对铬精粉矿、红土镍矿单独烧结能耗高的问题,结合不锈钢生产对镍铬金属产品的需求,研究铬精粉矿、红土镍矿混合烧结工艺,取消粘接剂以降低能耗。通过对铬精粉、红土镍矿的物理性质研究,在实验室完成烧结工艺配方,进行试验研究,得出优化配比结果:铬精粉矿、红土镍配比65%∶35%,混合矿总水分配比15%~16%、焦粉5%~6%。同时,介绍了某公司铬精粉矿、红土镍矿混合烧结工艺生产实践,得出优化配方及烧结指标。生产实践证明:铬精粉矿、红土镍矿混合烧结,可以不配加粘接剂,并且烧结指标较好,比铬精矿烧结矿降低焦粉用量18.7 kg/t,降低动力电30.6 kWh/t,烧结矿质量指标适宜于矿热炉冶炼镍铬铁合金的生产,该混合烧结方式已经得到产业化应用。     

大富矿配比高碱度钒钛矿烧结制度研究

在攀钢高碱度钒钛矿烧结的条件下,为了强化大富矿配比下的钒钛矿烧结,运用正交试验手段,研究了 高富矿配比对钒钛磁铁精矿烧结的影响。正交试验结果最佳组合为（质量分数）:水分为7.1%、燃料配比为 4.9%、碱度 为2.9、富矿配比为34%。表明高碱度下大富矿配比烧结适宜采取“中水、高碳、高碱度、中富矿配 比”的操作方针。     

红土镍矿烧结生产实践研究与探讨

红土镍矿烧结生产是火法冶炼提取镍的关键工序,通过总结分析低镍高铁低硅红土镍矿烧结生产实践,对红土镍矿配矿方案的关键点、工艺参数进行了讨论,对烧结生产改进方向提出了看法,对降低高炉冶炼镍铁成本进行了探讨,同时对在不同红土镍矿原料条件下的烧结生产提出了建议。     

配加含钛铁矿的微型烧结试验研究

应用微型烧结法试验,研究了含钛铁矿配比和碱度对烧结矿抗压强度的影响.实验结果表明:含钛铁矿配比的增加对烧结试样的抗压强度不利,而碱度提高有利于增加烧结试样铁酸钙的生成数量,可以改善含钛铁矿配比的增加对抗压强度的不利影响;含钛铁矿配比不超过6.0%时,烧结试样要保持较高的抗压强度,烧结混合料的碱度应控制在1.9左右;含钛铁矿配比超过6.0%以后,烧结试样要保持较高的抗压强度,烧结混合料的碱度应控制在2.3左右.     

基于南非UG2铬矿烧结的优化试验

为解决某特钢公司铬矿烧结生产中存在能耗高、利用系数低等问题,针对该公司的原料特点,以南非UG2矿为主原料,配入不同比例的土耳其矿、哈萨克斯坦矿、红土镍矿进行了混合制粒试验,找出了制粒效果较优的配矿方案。在此基础上,通过烧结试验进一步探索了合适的熔剂及其配比。研究表明:在"南非UG2矿52%+土耳其矿28%+焦粉7%+膨润土4.5%+自制粘结剂3.5%+蛇纹石为12%"的配矿方案下,控制混合料水分为12.4%,能取得较好的生产指标;如果配加哈萨克斯坦矿,适宜的配料方案为:UG2矿48%+哈萨克斯坦矿32%+焦粉7%+膨润土4.5%+自制粘结剂3.5%+蛇纹石为12%;若配加红土镍矿,其配比不宜超过20%。     

高配比红土镍矿在烧结生产中的应用分析

受富矿资源减少、铁矿石价格上涨的影响,钢铁企业开始关注低价劣质矿的合理利用.红土镍矿价格低廉并且含有冶炼不锈钢所需的Ni和Cr,增大其在烧结混合料中的配比,不仅能降低铁水成本,还可以提升铁水价值.在高红土镍矿配比(30％左右)下烧结,烧结矿中FeO含量比较高,使得烧结矿的转鼓指数、粒度水平以及还原性均有所下降,低温还原粉化性能有所改善.     

红土镍矿还原焙烧的试验研究

以国外某地区含水量29.62％的腐殖土型红土镍矿为原料,通过化学分析及X射线衍射分析,确定其化学成分和矿物组成.根据红土镍矿的DTA-TG曲线,制定红土镍矿还原焙烧试验温度.并在实验室条件下进行正交试验,考察还原温度、煤粉配比和还原时间对红土镍矿还原焙烧的影响.综合考虑了铁金属化率及能耗生产成本的影响,确定了最佳还原焙烧条件,即在1 000℃下,配碳系数为1.8,还原焙烧50 min时,铁金属化率可达到50％以上,可为电炉还原熔炼提供高品质的焙砂.     

新技术与新成果

2013051 红土镍矿冶炼镍铁的工艺 本发明公开了一种红土镍矿冶炼镍铁的工艺,包括以下步骤：（1）将红土镍矿与煤粉或焦碳混合后烧结2～8h,得到烧结镍矿;（2）将烧结镍矿、熔剂以及还原剂放入电炉中冶炼2～3h,得到粗镍铁熔体;以及（3）对粗镍铁熔体进行精炼：（a）使熔体温度为1450℃以上;（b）向熔体中加入复合脱硫剂以脱硫;（c）检测熔体的含硫量,当含硫量为预定值以下时停止脱硫,当含硫量高于预定值时检测熔体温度,     

配加含钛铁矿对烧结矿强度影响的研究

应用微型烧结法试验,研究了含钛铁矿配比和碱度对烧结矿抗压强度的影响。结果表明：含钛铁矿配比的增加对烧结试样的抗压强度不利,而碱度提高有利于增加烧结试样铁酸钙的生成数量,可以改善含钛铁矿配比的增加对抗压强度的不利影响;烧结试样要保持较高的抗压强度,含钛铁矿配比不超过6．O％时,烧结混合料的碱度应控制在1．9左右;含钛铁矿配比超过6．O％以后,烧结混合料的碱度应控制在2.3左右。     

生产镍铬复合烧结矿及镍铬铁合金的研究与实践

为实现铬精粉矿、红土镍矿复合烧结及用该复合烧结矿冶炼镍铬铁合金,有针对性地对铬精粉矿、红土镍矿的相关物理性质和镍铬复合烧结固结机理进行了研究,并结合实验室得出优化配比结果,在烧结生产实践中进一步探索,达到优化方案,降低煤耗20.6%、动力电32.8%,降低了烧结成本,提高质量。同时,介绍了用镍铬复合烧结矿冶炼镍铬铁合金的生产实践,在生产实践中总结得出冶炼工艺经验数据:电炉变压器容量范围为12.5～33 MVA的矿热炉,操作电阻为1.5～1.7 mΩ。采取一些技术措施后,成功实现镍铬铁合金生产,铬回收率93.2%,镍回收率94.7%,冶炼电耗3 449 kWh/t,效果较好,经济效益可观。该镍铬复合烧结工艺及用复合烧结矿冶炼镍铬铁合金得到产业化应用,取得一定成效。     

英山粉加入量对烧结矿强度影响的试验研究

在不同的二元碱度下,应用微型烧结法试验,分别对英山粉配比为0％、3．0％、6．0％、9．0％、12．0％、15．0％时的铁矿石混合料进行烧结,研究英山粉加入量对烧结矿抗压强度的影响。研究结果表明：英山粉配比的增加对烧结试样的抗压强度不利,而碱度提高有利于增加烧结试样铁酸钙的生成数量,可以改善英山粉配比的增加对抗压强度的不利影响;英山粉配比不超过6．0％时,烧结试样要保持较高的抗压强度,烧结混合料的碱度应控制在1．9左右;英山粉配比超过6．0％以后,烧结试样要保持较高的抗压强度,烧结混合料的碱度应控制在2．3左右。     

烧结工艺参数对混合矿黏结相强度的影响

采用微型烧结设备研究了烧结温度、碱度和MgO含量对高褐铁矿配比混合矿黏结相强度的影响,结果表明：随着烧结温度、碱度、MgO含量的增加,黏结相强度先升高后降低,当烧结温度为1280℃、碱度为1.6、MgO质量分数为2.0%时,高褐铁矿配比混合矿的黏结相强度最高。生产中应适当降低褐铁矿的配比,保证混合铁矿粉具有足够的黏结相强度。     

国内外红土镍矿高炉冶炼技术的现状与展望

近年来,高炉法冶炼红土镍矿生产镍铁合金的技术在中国得到进一步发展。本文分析了红土镍矿的市场需求以及工艺现状,指出用红土镍矿提取镍金属正逐步成为世界主流,并通过研究红土镍矿的高炉冶炼理论和高炉工艺中存在的技术难题得出未来应发展的方向,特别是需要在烧结与熔炼工艺上解决技术以及环保节能问题。     

基于工业生产的烧结实验优化

结合烧结生产实际,在烧结矿碱度、SiO₂含量、料层高度、点火参数、抽风烧结负压、返矿外配等条件固定的情况下,研究了混合料水分、焦粉配比、抽风负压等3个参数对烧结矿指标的影响,确定了适宜的烧结参数值,所得实验数据对指导工业生产更具针对性。     

红土镍矿硫酸铵焙烧-水浸实验研究

研究了硫酸铵焙烧-水浸法工艺处理红土镍矿各相关因素的影响。研究表明:某红土镍矿在硫酸铵与红土镍矿的质量比为1.25、焙烧温度600℃、焙烧时间4h、浸出液固比7:1、浸出温度80℃、浸出时间60min的实验条件下,镍、钴的浸出率分别达到82.88%和84.56%。     

菲律宾红土镍矿液态还原研究

为提高菲律宾红土镍矿金属回收率,改善熔炼条件,在实验室条件下采用正交试验研究了熔炼温度、配碳量及碱度对Fe、Ni回收率及合金中Fe、Ni含量的影响.试验结果表明,温度对Fe、Ni回收率影响最大,配碳量次之,碱度影响最小.温度为1 550℃,配碳量为6.0%,碱度为1.1时,Fe、Ni回收效果较好,回收率接近用Facts...