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一種不使用礦熱爐的鎳鐵冶煉迴轉窯直接還原新方法

  技術域╃▩₪✘•:

  一種鎳鐵冶煉迴轉窯直接還原方法↟☁·,尤其適用於鎳鐵在迴轉窯中還原冶煉使用✘╃·₪。

  背景技術╃▩₪✘•:

  現有成熟的鎳鐵冶煉工藝為迴轉窯-礦熱爐工藝其中╃▩₪✘•:先將鎳鐵礦透過板式給料機輸送到齒輥破碎機中破碎↟☁·,破碎後的鎳鐵礦進入烘乾機中降低含水量↟☁·,將烘乾後的鎳鐵和還原煤◕││☁╃、石灰石按照100:8:2投入混料機中混合↟☁·,混合料送入迴轉窯焙燒↟☁·,溫度控制在800℃✘╃·₪。迴轉窯燃燒器設定在窯頭↟☁·,混合料從窯尾進入↟☁·,先被幹燥↟☁·,然後到達迴轉窯中部↟☁·,開始脫去幹礦結晶水↟☁·,直到卸料前↟☁·,幹礦被煤和一氧化碳部分還原↟☁·,較得到焙燒物中的鎳以金屬Ni和Ni2+兩種形式存在↟☁·,幹礦中的大部分鐵也被還原為Fe2+;迴轉窯中得到的焙燒物透過傳輸裝置送到礦熱爐↟☁·,焙燒物在礦熱爐中↟☁·,1500℃條件下↟☁·,產出粗鐵渣和爐渣↟☁·,爐渣冷卻後↟☁·,堆存或再回收利用✘╃·₪。礦熱爐冶煉為了更好的流通性↟☁·,需要用焦炭作為能源↟☁·,其產能小↟☁·,能耗高✘╃·₪。

  發明內容╃▩₪✘•:

  本發明的目的是克服已有技術中的不足之處↟☁·,提出一種工藝簡單↟☁·,能耗少↟☁·,不使用礦熱爐↟☁·,降低電能需要鎳鐵冶煉迴轉窯直接還原方法✘╃·₪。

  為實現上述技術目的↟☁·,本發明的鎳鐵冶煉迴轉窯直接還原方法包括步驟如下╃▩₪✘•:

  a.將回轉窯窯頭的餘熱經導管與烘乾機相連線↟☁·,使迴轉窯窯頭中產生的餘熱匯入烘乾機;將回轉窯的窯尾尾氣經導管與壓球機相連線↟☁·,使迴轉窯中的尾氣匯入壓球機中;

  b.將鎳鐵礦透過給料機輸送到齒輥破碎機中破碎↟☁·,將破碎後的鎳鐵礦送入溫度為600℃的烘乾機中烘乾↟☁·,降低含水量至15%-18%;

  c.將烘乾後的鎳鐵礦與還原煤◕││☁╃、石灰石按照100:10:2的質量比投入混料機中混合均勻↟☁·,之後將混合物送入壓球機擠壓成團塊↟☁·,要求團塊的含水分量低於18%↟☁·,團塊的強度大於2000N;透過迴轉窯中的尾氣使壓球機內溫度達到800℃;

  d.將擠壓後的團塊送入迴轉窯內燒製↟☁·,保持團塊在迴轉窯內以6米/小時勻速行進↟☁·,同時向迴轉窯中噴灑煤粉和空氣↟☁·,在團塊行進期間↟☁·,煤粉燃燒產生的熱氣與團塊逆流行走↟☁·,保證迴轉窯內溫度均勻穩定↟☁·,從而減少細顆粒煙塵↟☁·,團塊在移動至迴轉窯出口約30米的時候↟☁·,團塊溫度上升至1350℃-1500℃↟☁·,團塊崩裂開始生成熔渣反應↟☁·,同時團塊透過煤發生還原反應生成含鎳鐵金屬的渣塊✘╃·₪。

  e.含金屬的渣塊較從迴轉窯的出口排出↟☁·,將排出的渣塊直接引入水坑中進行水淬✘╃·₪。

  f.將水淬後的渣塊打撈起來投入球磨機中破碎為小於2mm的顆粒↟☁·,再利用磁選機進行鎳鐵金屬和熔渣的分離↟☁·,較得到鎳鐵金屬✘╃·₪。

  有益技術效果╃▩₪✘•:本方法只是用環保迴轉窯焙燒而不適用礦熱爐焙燒↟☁·,能耗少↟☁·,熔鍊的主要能源為煤↟☁·,而不是昂貴的電能↟☁·,降低了生產成本↟☁·,且裝置工藝簡單↟☁·,裝置維修方便↟☁·,減少了生產建設的投資↟☁·,方便嚴重缺乏電力的地區使用✘╃·₪。

迴轉窯冶煉鎳鐵流程圖

  上圖1為本發明的方法流程圖✘╃·₪。

  施工步驟如下╃▩₪✘•:

  鎳鐵冶煉迴轉窯直接還原方法包括步驟如下╃▩₪✘•:

  a.將回轉窯窯頭的餘熱經導管與烘乾機相連線↟☁·,使迴轉窯窯頭中產生的餘熱匯入烘乾機↟☁·,將回轉窯的窯尾尾氣經導管與壓球機相連線↟☁·,使迴轉窯中的尾氣匯入壓球機中✘╃·₪。

  b.將鎳鐵礦即紅土礦透過篦條篩分↟☁·,將細顆粒礦石和大塊礦石分離↟☁·,大塊礦石則透過給料機輸送到齒輥破碎機中破碎↟☁·,將破碎後的鎳鐵礦以及細顆粒礦石送入溫度為600℃的烘乾機中烘乾↟☁·,降低含水量至15%-18%✘╃·₪。

  c.將烘乾後的鎳鐵礦透過破碎機破碎後存入原料倉↟☁·,原料倉內的鎳鐵礦透過單機秤與還原煤◕││☁╃、石灰石按照100:10:2的質量比投入混料機中混合均勻↟☁·,之後將混合物送入壓球機擠壓成團塊↟☁·,要求團塊的含水分量低於18%↟☁·,團塊的強度大於2000N;透過迴轉窯中的尾氣使壓球機內溫度達到800℃✘╃·₪。

  d.使用大傾角皮帶輸送機將團塊以6米/小時的速度送入迴轉窯↟☁·,並保持團塊在在迴轉窯裡以6米/小時勻速行進↟☁·,同時向迴轉窯中噴灑煤粉和空氣↟☁·,在團塊行進期間↟☁·,煤粉燃燒產生的熱氣與團塊逆流行走↟☁·,所有冶煉過程的各個階段為╃▩₪✘•:脫水◕││☁╃、還原◕││☁╃、團塊崩裂◕││☁╃、熔渣生產◕││☁╃、還原後金屬顆粒聚集✘╃·₪。碳進入到團塊中作為燃料和還原劑參與反應↟☁·,透過團塊均勻地加入到迴轉窯中↟☁·,完成了一個穩定的運轉狀態↟☁·,同時獲得穩定的溫度場↟☁·,保證迴轉窯內溫度均勻穩定↟☁·,從而減少細顆粒煙塵↟☁·,如團塊的品質較低↟☁·,那麼入窯供料速率會發生變化↟☁·,或者內部所含的碳質材料擴散↟☁·,將會導致物料與迴轉窯內壁接觸部位區域性過熱或過冷↟☁·,從而增加細顆粒煙塵↟☁·,並使窯內抽力情況惡化↟☁·,團塊在移動至迴轉窯出口約30米的時候↟☁·,團塊溫度上升至1350℃-1500℃↟☁·,在這個階段↟☁·,熔渣生成反應開始↟☁·,同時還原反應發生↟☁·,鎳氧化物呈橄欖石結構(Ni ,Mg)2SiO4↟☁·,而鐵氧化物也生成同樣的結構形式Fe2SiO4↟☁·,它們在高溫下與遊離的二氧化矽產生反應生成固溶體;生成含鎳鐵金屬的渣塊✘╃·₪。

  e.經迴轉窯冶煉後生成含金屬的渣塊較排出↟☁·,為了抑制氧化以及便於破碎↟☁·,排出的渣塊直接投入水坑中進行水淬✘╃·₪。

  f.水淬後的渣塊被打撈起來投入球磨機破碎成小於2mm的顆粒↟☁·,並利用磁選機進行鎳鐵金屬和熔渣的分離↟☁·,從而得到鎳鐵成品✘╃·₪。

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建立時間 2017-11-24 來源 迴轉窯網 瀏覽
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