浅谈矿热炉冶炼镍铁工艺

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1、浅谈矿热炉冶炼银铁工艺屮冶华天南京工程技术冇限公司王刚摘要：本文介绍了从红土鎳矿提炼鎳铁几种不同的冶炼工艺，并着重分析了矿热炉冶炼银铁工艺RKEF法，此工艺成为当前我国红土鎳矿处理的主要方法。研究开发高效、流程短、低耗能、环保等银铁冶炼新工艺已经成为未来开发的趋势。关键词：鎳铁;矿热炉;RKEF法1前言金屈银具有良好的机械强度、延展性和化学稳定性，耐腐蚀，能磁化等一系列特性,广泛用于不锈钢、高温合金、电镀和化工等行业，在国民经济的发展中具有极其重耍的地位。全球约2/3的傑用于生产不锈钢，傑原料的成本占奥氏体不锈钢生产成本的70%左右。银原

2、料多数源自红土银矿，红土银矿资源为硫化银矿岩体风化一淋滤一沉积形成的地表风化壳性矿床，世界上红土鎳矿分布在赤道线南北30度以内的热带国家。我国鎳矿资源储量中70%集中在甘肃。红土型傑矿口J以生产岀氧化傑、硫傑、铁银等中间产品，其中硫镰，氧化傑口J供傑精炼厂使用，以解决硫化鎳原料不足的问题。至于银铁更是便于用于制造不锈钢，降低不锈钢的生产成本。2謀铁火法冶炼工艺分类含银硫化矿目前主要采用火法处理，通过精矿焙烧反射炉（电炉或鼓风炉）冶炼铜鎳硫吹炼银精矿电解得金屈银。氧化矿主要是含银红土矿，其品位低，适于湿法处理；主要方法有氨浸法和硫酸法两种。

3、氧化矿的火法处理是镰铁法。2.1高炉法高炉生产生铁历史悠久，但普遍使用高炉生产鎳铁还是屮国人发明（刘光火）和研究的结果。高炉生产银铁的流程主要是：矿石干燥筛分（大块破碎）一一配料——烧结——烧结矿加焦炭块及熔剂入高炉熔炼一一镰铁水铸锭和熔渣水淬——产出镰铁锭和水淬渣。工艺流程当中的高炉熔炼有很大的缺点：（1）要用优质的焦炭作为熔炼的燃料，焦炭的耗能量很大，能耗高；（2）产品银含量通常在2〜8%,大多在5%以下，银品位低，杂质含量咼，一般用丁200系的不锈钢生产。（3）在冶炼的过程中有害气体的排放量大，比如为了增加炉渣的流动性而添加萤石,萤

4、石加入量占炉料总量的8〜15%,然而在国内，银铁小高炉没有设置脱氟设备，全部放散，从而导致排放的高炉烟气中含有大量有害的含氟气体。（4）红土银矿可分为高铁低镁（低银）、低铁高镁（高鎳）红土银矿，两种不同类型原料。而当红土矿含银1.5%、含铁35%时比较适合小高炉熔炼，可产出含鎳约4%的低镰生铁。但如果是低铁高镁（高镰）矿用小高炉熔炼，那么就会导致高炉的产渣量大、粘度大情况，从而难以保证炉况顺行。（5）由于炉料强度低，所以只能采用小型高炉（矮高炉）生产银铁，而无法进行大规模的生产。（6）小型高炉生产银铁的成本较高。2.2电炉（矿热炉）法这里

5、的屯炉指被称作矿热炉的屯弧炉的一种，矿热炉冶炼鎳铁工艺流程是：原矿干燥及大块破碎一一配煤及熔剂进回转窑彻底干燥及预还原一一矿热炉还原熔炼一一银铁铁水铸锭及熔渣水淬——产出银铁锭（或水淬成银铁粒）和水淬渣。该工艺通常是指回传帘加矿热炉工艺，在国外已冇几十年的生产历史，冇一套较成熟的技术和理论，国内也有少数厂家有几年的生产历史，但都是小设备生产，技术问题很多，效益也不好，近期有数家企业陆续投产和正在建设上规模的生产线。该工艺可以用任何铁银品位的矿石生产任何含银量的银铁，技术上是在冋转窑阶段控制铁的还原率来实现的（银全部还原成金属、铁部分还原成

6、金属和低价氧化物），这是该种工艺的最大特点，也是其具冇生命力的原因，但由于矿热炉耗电巨大致使其生产成本偏高，另外缺电地区也无法建厂。2.3回转窑直接还原熔炼法冋转窑直接还原熔炼工艺几乎称得上是-项古老的工艺，日木采用该工艺生产银铁（粒状银铁，直接用于冶炼不锈钢）已有60余年的历史。该工艺基本流程是：原矿干燥（大块破碎和濟矿——配加述原煤和熔剂——入回转窑还原和熔炼——熔块水淬——水淬渣和镰铁粒破碎、磨矿、磁选——产出镰粒铁和细熔渣。3矿热炉冶炼银铁低成本生产工艺(RKEF法)RKEF工艺技术(“回转窑■矿热炉驾去)始于20世纪50年代，由

7、Elkem公司在新喀里多尼亚的多尼安尊厂开发成功，由于产品质量好、生产效率高、而11节能环保，RKEF工艺很快取代了鼓风炉工艺。随着冶金科学技术的发展，RKEF工艺也吸纳了包括自动化、清洁生产在内的众多最新技术成果，在设计制造、安装调试和生产操作上日臻成熟,已成为世界上生产银铁的主流工艺技术，占据统治地位。目前全球采用RKEF工艺生产鎳铁的公司有十几家，生产厂遍及欧美、日本、东南亚等地，并处在长期的经营中。在世界范围，以廉价的红土银矿为原料，采用RKEF火法冶炼银铁的工艺技术具冇很强的适用性和经济性。3.1RKEF工艺介绍3.1.1对原料

8、的要求对于“回转窑(RK)■矿热炉(EF广流程，矿石成分很重要，有3个指标是采用RKEF工艺应该关心的：(1)Ni品位，希望在1.5以上，最好2.0以上。(2)Fe/Ni,希望在6〜10,最好