镍红土矿rkef法工艺进展

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1、文章编号:1007－967X(2012)02－0034－04*镍红土矿法工艺进展RKEF秦丽娟，赵景富，孙镇，郑鹏(沈阳有色金属研究院，辽宁沈阳110141)摘要:介绍了世界先进的镍红土矿火法冶炼RKEF法，对其工艺流程进行了详细的说明，对电炉和回转窑等主要设备的作用、工作原理进行了分析，以世界范围内先进RKEF法工厂的操作参数为依据对电炉和回转窑的现状和发展进行了分析。还对近年来出现的新熔炼工艺进行了探讨。关键词:镍红土矿;RKEF法;回转窑;电炉中图分类号:TF815文献标识码:B见图1。回转窑和电炉是该工艺中的关键设备，干燥窑根据原料情况选用。干燥回转窑

2、和焙烧回转窑的燃料是由磨煤机提供的煤粉，煤粉通过直吹的形式直接供给干燥窑或回转窑。作为配料加入回转窑中的还原煤和燃料煤是同一种煤，但粒度有所区别。干燥窑在窑头引入热空气，通过顺流的形式实现对湿矿的干燥;回转窑采用逆流的形式对配料进行焙烧前言1含镍红土矿是由含镍橄榄岩在热带或亚热带地区经长期风化淋滤变质而成的，矿层一般形成几层，顶部是一层崩积层，含镍较低，一般弃置堆存;接着下面是褐铁矿层，含铁多、硅镁少、镍低、钴较高，一般采用湿法工艺回收金属;再下一层是混有脉石的残积层矿，含硅镁高、低铁、镍较高、钴较低，这类矿一般采用火法工艺处理［1～3］。目前，世界范围内的红

3、土镍矿火法冶炼主流工艺是:回转窑焙烧－电炉熔炼，即RKEF法，世界先进的RKEF法生产企业的基本标准是，一条生产线具有160t/h处理能力的回转窑配套80MW的矿热炉，每年处理将近1．3亿t的红土镍矿［4］。随着回转窑和电炉技术的不断进步，例如回转窑内壁上的环状挡圈的应用、热源的改善，电炉电极遮弧技术和电炉边墙铜水套水冷系统的应用［5］等，回转窑和电炉的处理能力不断增加，使一条RKEF法生产线能够实现一台240t/h回转窑配套一台120MW的电炉［6］，每年处理2亿t镍红土干矿(含镍2%)。下面我们对RKEF法的工艺流程及其主要设备电炉和回转窑的作用、工作原理

4、、操作参数及新工艺等进行探讨。和预还原收尘设备全部采用布袋收尘器干燥窑。，、回转窑、电炉等三种烟尘经收集后按照一定比例用压球机进行团料的制备。图1RKEF法工艺流程图主要设备如下:干燥窑:1m×10m;回转窑:1．5m×12．5m;矿热电炉:圆形，炉壳直径3．4m，高度2．5m;电极:石墨电极;RKEF法工艺本文以沈阳有色金属研究院红土镍矿火法RKEF法冶炼试验基地为例，介绍RKEF法的主要工艺流程和基本设备。RKEF法工艺流程为:干燥回转窑干燥－焙烧回转窑预还原－电炉还原熔炼，2收稿日期:2011－10－09作者简介:秦丽娟(1979—)，女，研究生，工

5、程师，主要从事镍红土矿冶炼、炉渣综合利用等研究工作。*变压器:1000kVA;压球机:350型－1MQJ。回转窑窑中部，开始脱除干矿结晶水，直到卸料前，干矿被煤和一氧化碳部分还原，最终所得的焙砂中的镍以金属Ni和Ni2+两种形式存在［7］，干矿中的大部分铁也被还原为Fe2+。焙砂通过焙砂运输系统输送到电炉。回转窑的烟气由窑尾排出，经收尘装置收尘后，由专用烟道排到空气中。33．1作用回转窑在整个镍红土矿RKEF法流程中的作用，有如下几点:使红土矿表面水分彻底蒸发;脱除镍红土矿的结晶水，即烧损;预还原反应部分还原矿石中的铁、镍和钴(1)(2)(3)氧化物;(4)焙

6、砂加热到800℃左右。图2RKEF法回转窑工作原理图例:某企业采用2台回转窑干燥，干燥窑规格为在这里要说明的是，干燥回转窑是跟据处理矿物的情况而选定的。我国采用RKEF法的镍铁生产企业，多数使用来自缅甸、印度尼西亚等东南亚国家的镍红土矿，其特点之一是含水量比较高，最高可达35%左右，在这种情况下，多选用干燥回转窑对原矿进行干燥，减少矿粘黏，降低整个RKEF法流程中的烟尘产量，减少原矿中镍的损失。m，燃料为粉煤，矿石含水由30%5．0m×40～35%干燥至20%～22%。干燥矿石、还原煤、烟尘粒料通过胶带运输机加入回转窑。回转窑规格为5．5m×115m，两台

7、回转窑，混合物料在回转窑内经脱水、预热、焙烧及部分还原产出775℃的焙砂，焙砂通过焙砂运输系统自动输送到电炉熔炼系统。3．3主要操作参数表1列出了世界范围内一些处理镍红土矿回转窑的操作参数。工作原理镍红土矿在回转窑中干燥、收尘、还原等的处理过程，如图2所示，燃烧器设置在窑头，干矿、烟尘粒料、还原煤从窑尾进入，首先被干燥，然后到达回转3．2表1回转窑操作参数参数LarcoLomadeNiquelHyugaPamcoCerroMatosoP．T．Inco回转窑编号2和3141和23和5236121～345炉壳直径(m)4．25．26．154．85．255．54．6

8、6．16．05．566长度(m)909