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红土镍矿还原焙烧—氨浸工艺还原焙烧工序研究【摘要】随着硫化镍矿资源日趋匮乏，开发利用红土镍矿尤为重要。
火法工艺、湿法工艺是最主要的红土镍矿处理工艺，其中湿法工艺以其高回收率、低能耗、低原料要求等优点，已逐渐成为红土镍矿主要处理工艺。
【关键词】镍；红土镍矿；火法冶炼；湿法冶炼1前言镍是一种银白色金属，具有优良的使用性能，在航空领域、国防领域和日常生物中得到广泛应用。
不锈钢、耐热钢、合金钢及合金铸铁作为镍的最大消耗行业，其需求量的迅速增长，进一步提高了镍的需求量。
现今，可开发利用的镍资源主要有硫化镍矿和氧化镍矿，而硫化镍矿资源的日趋殆尽，促进了红土镍矿的开发研究[1]。
2 红土镍矿镍资源分布红土镍矿是由含镍的岩石经风化、浸淋、蚀变、富集而成的，是由铁、铝、硅等含水氧化物组成的疏松粘土状矿石。
世界镍资源中约70%属于红土型镍矿床，即氧化矿，主要分布在环赤道的菲律宾、巴西等国[2]。
我国红土镍矿由于其品位低、提取效率低等缺点，目前仅部分开发。
3 红土镍矿处理工艺3.1火法冶炼工艺3.1.1还原-熔炼镍铁工艺干燥红土镍矿经回转窑中预还原焙烧后，控制出窑炉料温度在650℃-900℃，经电炉还原熔炼后，得到镍铁，对其精炼即可得到精炼镍铁。
该工艺镍回收率可达90%以上，Co回收问题有待解决。
3.1.2还原-硫化熔炼生产镍锍工艺该工艺是在1500～1600℃下，加入硫化剂进行还原熔炼过程中，产出低镍锍后，再通过转炉吹炼得到高的工艺过程。
硫化过程可添加有黄铁矿、硫磺等硫化剂。
镍锍工艺Ni回收率为80%左右，但存在工艺冗杂、高能耗的问题，应用并不广泛。
3.2湿法冶炼工艺红土镍矿湿法工艺主要用于处理低品位红土镍矿。
常用的湿法冶炼工艺有以下三种：即还原焙烧-氨浸工艺、加压酸浸工艺、以及常压酸浸法。
3.2.1还原焙烧-氨浸工艺还原焙烧-氨浸工艺又称Caron 法，由Caron教授发明，并最早应用于古巴尼加罗（Nicaro）冶炼厂。
印尼红土镍矿36m2烧结机工程初步设计二○一一年一月1、前言（企业概况）2、项目遵守原则2．1工艺布置结合现场实际情况，充分优化工艺方案，做到总体考虑，合理布局。
在保证生产的前提下，尽量简化工艺，缩短流程，减少占地面积，节约工程投资。
2．2采用国内外成熟经验和先进适用技术，为提高经济效益创造条件。
2．3严格执行国家有关环保、安全、工业卫生和消防等规定。
3、项目范围根据项目建设单位要求，从红土镍矿原料库到成品烧结矿仓或落地之间的工程。
4．项目规模和产品品种设计一台36m2烧结机，年处理红土镍矿28万吨，成品烧结矿20万吨。
5．原燃料供应红土镍矿：28万吨/年；燃料：2万吨/年；熔剂： 1.4万吨/年（为年需要干料量）；煤粉：3千吨。
6、烧结工艺简介6．1、概述本工程采用了可靠的工艺流程和设备。
采用小球烧结工艺，烧结的各种原料自料场由汽车或铲车运至配料库，装入配料仓中，经仓下圆盘给料机和电子皮带称按一定的配比落在配料主皮带上，经一、二次混合机后，由混合料主皮带运至梭式布料器落入混合料仓，再由圆辊布料器+九辊布料器将混合料均匀的布在台车上（铺底料系统，将筛分好的块矿进行铺底），随烧结大盘转动的过程中，混合料在点火器前被热风预热，接着混合料表层在点火器下被点燃，在抽风作用下自上而下完成燃烧过程，烧结物料前移至扎撩起和单辊破碎机前完成矿物相变，通过液态粘结相形成合格的烧结矿，热矿经破碎筛分后，进入储存仓，最后被运到矿槽或落地料场。
6．2、主要工序组成生石灰破碎室、煤（焦）粉破碎室、配料库、一次混合机室、二次混合机室、56m2烧结机室、扎料器、热破机、筛分室等。
6．2．1配料库原料库（60×80m），设50型装载机2台，5*8米溜筛一台，用于原矿混合石灰干燥和筛分用，作为烧结矿生产的储备料库，该库内设有6个料仓，矿粉、燃料由电子称、熔剂由螺旋给料称按设定配比配料后由主配料皮带送至混料机室。
6．2．2混料室混料室设φ2.4×9m混料机2台，将来料在一混中加水至一定的湿度并充分混匀。
常见的红土镍矿冶炼处理工艺主要有湿法工艺和火法工艺。
湿法工艺是使用硫酸、盐酸或者氨水溶液作为浸出剂，浸出红土镍矿中的镍和钴金属离子。
常见的湿法处理工艺有高压酸浸工艺（HPAL）、常压酸浸工艺（PAL）和氨浸工艺（Caron）。
硅镁质型红土镍矿中镁含量高，浸出过程酸耗大，目前较多采用火法工艺处理。
常用的红土镍矿火法处理工艺有：电炉溶炼、高炉镍铁工艺、硫化熔炼等。
目前国外大部分采用湿法工艺冶炼红土镍矿。
美国：新型还原焙烧－氨浸法回收率提高还原焙烧-氨浸工艺又称为Caron流程，属于湿法冶炼工艺。
其主要流程为：矿石经破碎、筛分后在多膛炉或回转窑中进行选择性还原焙烧，还原焙砂用氨-碳酸铵溶液进行逆流浸出，经浓密机处理后得到的浸出液经净化、蒸氨后产出碳酸镍浆料，再经回转窑干燥和煅烧后，得到氧化镍产品，并用磁选法从浸出渣中选出铁精矿。
焙烧过程采用的还原剂主要是煤或还原性气体，其主要目的是将矿石中的镍和钴还原，而三价铁大部分被还原为磁性的Fe3O4，少数被还原成金属铁。
氨浸的主要目的是将焙砂中的镍和钴以络氨离子的形式进入溶液，而铁、镁等主要杂质仍以单质或氧化物的形式留在浸出渣中，从而实现镍、钴与铁等杂质的初步分离。
该工艺的优点是常压操作，浸出液杂质含量较少，浸出剂中的氨可回收；主要缺点是镍、钴回收率较低，镍的回收率为75%~80%，钴的回收率低于50%。
截止到目前,全球只有少数几家工厂采用该法处理红土镍矿。
为提高镍、钴回收率，美国矿物局最近发展了还原焙烧－氨浸法处理红土矿回收镍的新流程，简称USBM法。
该法的要点在于还原焙烧前加入了黄铁矿（FeS2）进行制粒，还原时用的是纯CO。
浸出液用LIX64-N作为萃取剂实现钴、镍分离，整个系统为闭路循环，有效地利用了资源。
据报道，用该法处理含镍1%、钴0.2%的红土矿时，镍、钴的回收率分别为90%和85%。
若处理含镍0.53%、钴0.06%的低品位红土矿时，钴的回收率亦能达到76%。
RKEF法冶炼工艺概述前言目前，国内外红土镍矿的处理方法主要有火法和湿法两种冶炼工艺，湿法工艺是使用硫酸、盐酸或者氨水溶液作为浸出剂，浸出红土镍矿中的镍和钴金属离子，常见的湿法处理工艺有高压酸浸工艺（HPAL）、常压酸浸工艺（PAL）和氨浸工艺（Caron）。
火法工艺是在高温条件下，以C作还原剂，对氧化镍矿中的NiO及其他氧化物进行还原而得。
火法冶炼因具有流程短、三废排放量少、工艺成熟等特点，已成为红土镍矿冶炼的主要工艺。
目前国内外主要有4种火法工艺：烧结—高炉流程（BF法）；回转窑—电炉熔炼流程(RKEF法)；多米尼加鹰桥竖炉—电炉工艺；日本大江山回转窑直接还原法。
其中，RKEF 法是当今世界上火法处理红土镍矿的先进及成熟工艺，广泛地应用于各国冶炼厂家。
RKEF（Rotary Kiln-Electric Furnace）法始于上世纪50年代，由Elkem公司在新喀里多尼亚的多尼安博厂开发成功，具有产品质量好、生产效率高、节能环保等优点。
在不锈钢产量大幅增幅的驱动下，RKEF法镍铁的生产能力急剧增加。
我国冶炼镍铁电炉炉容在不断地扩大。
额定容量25MVA的炉型已经逐步退出主体炉型，进而33MVA、36 MVA、48MVA、51MVA成为主体炉型。
与此同时，我国矿热炉生产镍铁的工艺流程更加合理，矿热电炉的总体装备水平大幅度提高，冶炼工艺技术更加成熟。
下面将概括介绍和讨论矿热电炉利用红土镍矿采用RKEF法冶炼镍铁的工艺技术。
1工艺流程概述利用红土镍矿生产镍铁的RKEF冶炼工艺流程如图1.1：图1.1RKEF工艺流程图工艺流程主要包含以下几个阶段：(1)在露天料场进行红土矿的晾晒；大块红土矿的破碎、筛分、混匀。
(2)应用干燥窑对红土矿进行干燥；应用回转窑进行红土矿的焙烧预还原。
以此获得焙砂。
(3)矿热电炉熔炼焙砂生产含镍生铁。
(4)回转窑与电炉余热的利用。
(5)粉尘的收集与再利用。
对RKEF法工艺的流程，矿石内部的成分尤为重要，其中有至少3个指标，在生产时需要关注：(1)Ni品位，控制在1.5以上，最好2.0以上。
5.方茴说：“那时候我们不说爱，爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢，就算喜欢也是偷偷摸摸的。
”6.方茴说：“我觉得之所以说相见不如怀念，是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛，而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
”7.在村头有一截巨大的雷击木，直径十几米，此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光，变得普普通通了。
8.这些孩子都很活泼与好动，即便吃饭时也都不太老实，不少人抱着陶碗从自家出来，凑到了一起。
9.石村周围草木丰茂，猛兽众多，可守着大山，村人的食物相对来说却算不上丰盛，只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。
红土镍矿的冶炼工艺我国的镍矿类型主要分为硫化铜镍矿和红土镍矿。
红土镍矿的镍含量低于硫化镍矿，过去不受重视，但随着可开采的硫化镍矿资源的日益枯竭和镍需求的价格抬高，企业开始把注意力转向红土镍矿，国内甚至有些钢铁企业打算大量进口印尼红土镍矿，以加工降低生产成本。
随着红土镍矿资源不断地开发，红土的镍矿冶炼工艺也越来越受到人们的关注。
一般来说，目前我们将红土镍矿的冶炼工艺分为三类，即火法工艺、湿法工艺以及火法-湿法结合工艺。
下面中国矿产商业网专家就为您具体讲解各个冶炼工艺的处理流程。
1、火法工艺红土镍矿的火法冶炼工艺还可以分为：镍铁工艺、镍硫工艺以及还原焙烧-磁选法三类。
（1）镍硫工艺该工艺是在生产镍铁工艺的1500-1600℃熔炼过程中，加入硫磺，产出低镍硫，再经过转炉吹炼生产高镍硫。
生产高镍硫的主意工厂有：法国镍公司、印尼的苏拉威西.梭罗阿科冶炼厂。
1.“噢，居然有土龙肉，给我一块！”2.老人们都笑了，自巨石上起身。
而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂，数落着自己的孩子，拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。
5.方茴说：“那时候我们不说爱，爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢，就算喜欢也是偷偷摸摸的。
”6.方茴说：“我觉得之所以说相见不如怀念，是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛，而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
不同红土镍矿的处理工艺简述氧化镍矿是含镍橄榄石经长期风化淋滤变质而形成的矿物，由于矿床风化后铁的氧化，矿石呈红色，因而通称为红土矿（Laterite）。
根据矿石中铁和镁含量的不同，含镍红土矿可以简单地分为褐铁矿类型和残积矿类型。
一般残积矿类型氧化镍矿含镁较高，而褐铁矿类型镍红土矿含铁较高而含镁较低。
一、现有红土镍矿处理技术概况在红土镍矿的处理方面，比较成熟的冶炼方法包括：①回转窑干燥预还原－电炉熔炼法（RKEF）、②烧结－鼓风炉硫化熔炼法、③烧结－高炉还原熔炼法、④回转窑（或隧道窑、或转底炉）半熔融还原焙烧－磁选法、⑤还原焙烧（回转窑或沸腾炉）－氨浸法、⑥高压酸浸法、⑦常压酸浸法以及⑧硫酸堆浸法等。
上述处理方法均有各自的适应性，需要根据矿石镍、钴、铁含量和矿石类型的差异，以及当地燃料、水、电和化学试剂的供应状况等的不同，选用适宜的冶炼工艺。
从总体上说，红土镍矿的处理主要分为火法冶金和湿法冶金二大类。
1.1 火法冶金火法冶金主要处理含镍 1.5～3%、Fe10～40%、MgO5～35%、Cr2O31～2%的含镍品位较高的变质橄榄岩。
冶炼工艺主要包括回转窑干燥预还原－电炉熔炼法（RKEF）和鼓风炉硫化熔炼及烧结－高炉还原熔炼法，产品主要为镍铁合金和镍锍产品，镍铁合金主要供生产不锈钢，镍锍则须经转炉进一步吹炼生产高冰镍产品。
日本大江山冶炼厂则采用回转窑高温半熔融还原焙烧（～1350℃）产出粒铁，经破碎、跳汰富集产出含镍大于20%的镍铁合金供生产不锈钢，并被公认为是目前最为经济的处理镍红土矿的方法。
回转窑干燥预还原－还原熔炼工艺生产镍铁，镍的回收率可以达到90%以上，但生产镍铁时由于进入镍铁中的钴不计价，因此对钴含量较高的氧化镍矿并不适用。
由于红土镍矿含水高，加之投资大，从经济角度考虑，电炉还原熔炼工艺适宜于处理镍含量大于 1.8%、钴含量小于0.05%的矿石，且要求当地要有充沛的电力供应。
鼓风炉硫化熔炼也是经典工艺，红土镍矿在配入适量的CaO和SiO2后，在约1100℃下烧结成块，再配入20%左右的黄铁矿和约15～25%的焦炭，在鼓风炉内约1350℃的温度下熔炼，产出含镍8～15%的低冰镍产品。
不锈钢冶炼红土镍矿的原料处理工艺摘要：近年来，由于不锈钢冶炼的需要，红土镍矿将作为生产镍铁合金的主要生产原料，红土镍矿的冶炼技术和原料处理工艺正在逐步完善。
关键词：红土镍矿；原料处理工艺；不锈钢；冶炼1 技术背景2007年我国第一座红土镍矿试验厂开建，红土镍矿冶炼相对起步较晚。
对红土镍矿的冶炼来说，国内主要以回转窑－电炉还原熔炼工艺（RKEF法）为主，整体工艺流程借鉴国外成熟技术，但在红土镍矿原料处理的工艺环节中，工艺细节却各有不同。
2 红土镍矿的原料处理工艺2.1红土镍矿的进厂处理当前，我国进厂的红土镍矿多来自于东南亚，雨水较多，因此矿表面含水量较大，高者可达20%，结晶水含量一般在15%，给运输和生产带来一定的困难，难以直接进行生产。
当表面含水量降至15%时，可进行正常的运输，因此进厂的红土镍矿初始处理为自然脱水或石灰脱水。
自然脱水为红土镍矿运至厂内后在雨棚内堆存，方便水分蒸发，采用雨棚自然脱水需要大量场地，且脱水速度较慢，需30天左右。
石灰脱水为利用石灰的吸湿性和放热性达到快速脱水的目的。
一般是用装载机将红土镍矿分层堆存，层间铺石灰，虽然其脱水速度快，5天即可满足要求，但由于红土镍矿和石灰搅拌不充分，搅拌过程中需要耗费大量的人力，且工作环境较差，考虑到进入电炉的原料碱度要求，石灰脱水所需石灰量最多不能超过30kg/t。
2.2红土镍矿的上料方式红土镍矿的粒度组成以粉矿为主，含有少量粒度不均匀的块料，大的块料可达到500mm，由人工或固定筛分出。
由于红土镍矿含水率高，部分企业将地下受料仓钢篦子改为与地面呈一定的倾角，再利用装载机辅佐作业，以便块料可以自行滚落，粉料掉入料仓，方便生产作业。
由于红土镍矿的高含水率和高粘性，其静态堆积角高达65º。
为了提高红土镍矿在地下受料仓中的流动性，料仓倾角必须设计大于65 º，同时内衬设高分子耐磨衬板。
为防止地下受料仓下料口因粘料造成堵塞，下料口处不设置闸门，直接采用板式给料机给料，可承受较大的冲击，保证物料运输的稳定进行。
某钢铁厂印尼不锈钢项目红土镍矿烧结原料处理工艺探讨摘要：本文通过镍铁生产案例，对红土镍矿烧结原料处理工艺设计进行分析探讨，尤其对红土镍矿的储运、脱水处理以及整粒的设计特点提出关键实施方法。
提出红土镍矿原料处理对于生产具有重要意义。
关键词：红土镍矿；处理工艺1 前言红土镍矿（氧化镍矿石）是生产镍铁合金的主要原料，主要是由铁、镍、硅等含水氧化物组成的疏松粘土状矿石，由于铁的氧化，矿石呈红土状。
近年来随着采用红土镍矿冶炼镍铁技术的不断进步，国内不锈钢厂镍铁的使用比例不断提高，已逐渐取代不锈钢废钢与纯镍，使镍铁成为生产不锈钢的重要原料。
2 研究背景由于红土镍矿的特殊物理特性－表面水含量高，一般为30%~40%，不仅不能满足烧结原料使用要求，而且能耗高，增加冶炼成本。
据统计，红土镍矿镍含量提高0.1%，生产成本可降低3%~4%。
因此，为烧结制备合格原料，尽量降低生产成本，红土镍矿的原料处理工艺尤为重要。
目前红土镍矿有湿法生产工艺和火法生产工艺。
本项目采用火法生产工艺，通过烧结、高炉冶炼含镍生铁。
该不锈钢项目建设地位于印尼南苏威拉西省，当地气候高温多雨。
采矿地红土镍矿原矿含游离水和结晶水在38%左右，使得冶炼困难，原料须经过烧结煅烧，再送往高炉冶炼。
本项目计划年产110万吨镍铁，烧结消耗的红土镍矿~160万吨/年。
3 原料处理系统本项目原料处理系统包括湿红土矿晾晒、干燥脱水、筛分等工序。
具体由湿红土矿原矿露天堆场、干燥原料棚、烘干回转窑、筛分系统组成。
3.1工艺流程烧结生产要求参与配料的红土镍矿粒度<20mm，物料含水率<20%。
本项目中，红土镍矿进厂来源有两种方式。
~70%的红土镍矿外购，由船运至场内；~30%的红土镍矿在项目建设地地矿山开采，由矿山开采的红土镍矿原生矿含有大块且含水率高，进厂前需在矿山进行初选及初步脱水处理；外购船运进厂的红土镍矿粒度合格，可直接进厂储存以备生产使用。
由于生产规模较大，而含水率较高的红土镍矿又不宜采用带式输送机运输。
