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关于RKEF工艺镍铁回转窑的生产控制
作者：祁振强
来源：《中国科技博览》2014年第31期
[摘要]本文通过简单介绍回转窑生产水泥、冶金白灰、球团的的温度控制及煅烧过程，从而来区分镍铁回转窑的生产工艺，以便于更好地操作好镍铁回转窑。镍铁回转窑生产中窑内结圈是操作过程中一个经常出现的现象，通过陈述镍铁回转窑生产的一些特点、热工参数、温度控制对结圈进行分析。如何注意操作回转窑在生产中避免出现结圈及生产中的一些注意事项，是烧好镍铁回转窑的关键，这样才能生产出合格的焙砂料，实现降低矿热炉的电耗，降低生产成本。
[关键词]回转窑操作降低成本结圈温度工艺参数热工制度
中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）31-0385-01
国内RKEF工艺生产镍铁出料温度大多控制在700℃左右，物料的还原气氛控制也很一般，温度过高就会出现窑内结圈现象，影响正常的生产。而乌克兰RKEF工艺生产镍铁，回转窑物料温度控制在850-950℃，并且窑内没有结圈现象发生。
由于RKEF工艺生产镍铁在国内是一种新兴工艺，国内少有从事回转窑生产镍铁这方面工作的人才，都是原来从事生产水泥、白灰、球团等其他行业的人员转过来从事镍铁回转窑生产的，对RKEF工艺中回转窑生产的理解还不是十分的透彻，下面就回转窑生产水泥、白灰、球团操作的各自特点，来区分如何操作好RKEF镍铁回转窑。
一、水泥回转窑：水泥回转窑所用的二次风是来自篦冷机冷却熟料的热风，经过窑头入窑提供燃料燃烧所用的氧气，起助燃作用。窑内助燃空气量不能过多也不能过少，过多造成能源的浪费，烟气带走过多的热量；助燃空气过少，会造成还原性气氛，出现黄心料等一系列生产质量问题。窑内基本是控制在一个氧化气氛而不使富余空气过多。回转窑水泥熟料的烧成温度为1300-1450℃，要求火焰温度应达到1540-1700℃，火焰温度应比烧成温度高出约350-500℃。火焰温度过低时，熟料烧成难，游离钙高，烧失量大；火焰温度过高，容易产生熟料过烧现象，烧坏窑衬，经常发生红窑现象，不但浪费能源，而且熟料质量下降。新型干法预分解窑与其他窑型不同，生产上要求薄料快烧。物料在窑内由于料层薄，传热和反应速度加快，则升温速度快，熟料烧成所需的能量就越低，窑产量高。要提高物料的升温速率，就必须提高火焰温度，在保证熟料质量的前提下，物料在高温烧成带停留时间越短，烧成的熟料质量越好，熟料的强度越高。欲缩短物料在高温带的停留时间，则必须提高火焰温度，加快窑速，即“薄料快烧”。因此，提高火焰温度是提高窑产量和降低消耗的基本前提，如火焰温度不高，窑速也不能加快，甚至会跑生或欠烧。
镍铁冶炼的RKEF工艺 在世界范围，以廉价的红土镍矿为原料，采用RKEF火法冶炼镍铁的工艺技术具有很强的适用性和经济性。 (三)RKEF工艺介绍 1、对原料的要求 对于“回转窑(RK)-矿热炉(EF)”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，最好接近6，中Ni品位高;如果Fe,Ni>10，则很难冶炼出含20,的镍铁，因为原料中Fe过高，很难在回转窑中控制氧化铁的还原度。 (3) MgO/SiO2，在0.55,0(65较合适，少量加入熔剂就可以得到低熔点的炉渣结构。 以上3个条件只是合适的条件，而不是必须的条件，在矿石条件不符合上述要求时，可以生产品位较低的镍铁，技术经济指标将受到影响。 还原剂(烟煤或无烟煤均可)和石灰石也是RKEF工艺所必需的，这两种原料在我国资源丰富，容易得到。 2、典型工艺流程、主体设备结构 (1) 生产流程 原料场?筛分、破碎和混匀配料?回转窑?矿热炉?铁包脱硫?精炼转炉?浇铸。在这个基础上，发展了对原料预干燥、原料制球、回转窑节能和余热发电、矿热炉高效冶炼和低熔点渣系配料、采用底吹或侧吹精炼转炉替代顶吹转炉、镍铁粒化等技术，适用于不同条件的工厂。
(2) 典型工艺装备组成 2台5.0×100m回转窑、2台63MVA的密闭矿热炉、40t的底吹精炼转炉，造粒和铸块设备。年产镍铁10.12万t(镍金属2,2.2万t)。鉴于国产设备的成熟度和运输条件制约，为降低投资，国内的在建工厂采用4座回转窑、2台48MVA矿热炉的方案将可以缩短建设周期，收到好的经济效益。 (3) 工艺概述 矿石、石灰石、还原剂在原料场、备料间加以筛分破碎后，混匀配料送入回转窑。 在回转窑中，原料经干燥、焙烧、预还原，制成约1000?的镍渣，回转窑烟气经余热锅炉、除尘、脱硫化后排放，粉尘与原料混合后再次入窑。
国内红土镍矿冶炼镍铁主流工艺技术 RKEF火法冶炼镍铁介绍 1 镍、镍铁和镍矿 1.1镍 镍是略带黄色银白色金属，是一种具有磁性的过渡金属。镍的应用在于镍的抗腐蚀性，合金中添加镍可增强合金的抗腐蚀性。不锈钢与合金生产领域是镍最广泛应用领域。全球约2/3的镍用于不锈钢生产，因此不锈钢行业对镍消费的影响居第一位。捏镍不锈钢中的主要作用在于它改变了钢的晶体结构。在不锈钢中增加镍的一个主要原因就是形成奥氏体晶体结构，从而改善诸如可塑性、可焊接性和韧性等不锈钢属性，所以，镍被称为奥氏体形成元素。目前全球有色金属中，镍的消费仅次于铜、铝、铅、锌，居有色金属第五位。因此，镍被称为战略物资，一直被各国所重视。 1.2镍铁 镍铁主要成分为镍与铁，同时还含有Gr、Si、S、P、C等杂质元素。根据国际标准（ISO）镍铁按含镍量分为FeNi20(Ni15~25%)、FeNi30(Ni25~35%)、FeNi40(Ni35~45%)、FeNi50(Ni45~60%),又再分为高碳（1.0~2.5%）、中碳（0.030~1.0%）和低碳（1＜0.030%）；低磷（P＜0.02%）与高磷（P＜0.02%）镍铁。目前国内生产厂家生产的镍铁品位10~15%，也有部分厂家生产20%或25%以上的镍铁。 1.3 镍矿 世界上可开采的镍资源主要有两类，一类是流化矿床，另一类是氧化矿床。由于硫化镍矿资源品质好，工艺技术成熟，现约60~70%的镍来源于硫化镍
矿。而世界上镍的储量80%为氧化镍矿，矿物组成主要是含水镍镁硅酸盐（xNi.yMgO）2Si2n H2O,以及针铁矿Fe2O3.H2O、赤铁矿Fe2O3和磁铁矿Fe3O4，由于铁的氧化，矿石呈红色，所以通称红土镍矿。 世界上的红土镍矿分布在赤道线南北纬30°以内的热带国家，其可开采部分一般由三层组成：褐铁矿层、过渡层和腐殖土层。其化学成分组成见表1. 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；再下层是混有脉石的残积层（过渡层和腐殖土层）矿，含硅镁高、铁较低、钴较低、镍较高，这类矿一般采用火法工艺处理。具体情况见表2?。 2镍的冶炼工艺 现代生产镍的方法主要有火法和湿法两种。根据世界上主要两类含镍矿物（含镍的硫化物和氧化物）的不同，冶炼方法各异。 镍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）冶炼铜镍硫吹炼镍精矿电解的金属镍。氧化矿主要是含镍红土矿，其褐铁矿层，含铁多、硅镁少，镍低、钴较高，一般采用湿法工艺处理，主要方法有氨浸法和硫酸法两种。下层是混有脉石的腐植土层（包括硅镁性镍矿），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。 2.1湿法工艺流程介绍 目前成熟的湿法工艺流程有还原焙烧氨浸流程、高压酸浸流程和常压酸浸流程。 2.1.1还原焙烧氨浸流程 还原焙烧氨浸流程处理褐铁矿或褐铁矿和残积层矿的混合矿矿石先干
世上无难事，只要肯攀登 镍铁圈里说的RKEF 到底是啥 暂且不管市场了，我们来点轻松的，聊聊技术吧。 大家想必都知道目前生产镍铁的主流技术是RKEF，但也许有些人还不是很 清楚到底什么是RKEF，今天专注君就和大家聊聊RKEF。专注君是技术出身，姑且算是复习了。 RKEF 是Rotary Klin Electric Furnace 的首字母缩写，意思是回转窑电炉，是目前冶炼镍铁的主流工艺。RKEF 的主要工艺流程为：堆式配料干燥窑干燥回转窑焙烧预还原电炉熔炼铸锭。主要设备一般为：回转干燥窑(常见为直径4.8m，长42m)，预还原回转窑(常见为直径4.8m，长92m)，矿热电炉(常见为33MVA)。冶炼工艺流程图如下： 原辅料堆场一般会储存10 天左右的物料，采用装载机取料，经过板式给料机、胶带输送机将红土矿运往干燥主厂房。 原矿一般含水30~40%，干燥后含水20~22%左右。干燥后矿石经过破碎筛分后运到配料及烟尘制粒厂房或原辅料堆场。干燥窑一般利用回转窑烟气为热源，不足部分由煤粉燃烧补充。干燥窑烟气经电收尘收集后，由排烟风机和烟囱排入大气，烟尘用气力输送到烟尘制粒系统。 干燥矿石、还原煤、烟尘粒等一起混合加入回转窑，混合物料在回转窑内脱水、预热、焙烧及部分还原产出高温焙砂，焙砂经热料输送系统输送到电炉熔炼系统。回转窑产生的烟气通入干燥窑用于干燥湿矿，以充分利用烟气预热。矿热电炉一般采用交流电进行冶炼，产出镍铁和炉渣。镍铁从电炉内排出放 到中间包，经中间包流入铸锭机进行铸锭。电炉渣经水淬后运往渣场堆存。电炉煤气经冷却、净化后直接送回转窑煤气燃烧器作燃料。 此外，RKEF 工艺系统中还包括烟尘制粒、烟气处理、煤粉制备、氧气站、
精心整理 RKEF 工艺技术(“回转窑-矿热炉”法)始于20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，由于产品质量好、生产效率高、而且节能环保，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，已成为世界上生产镍铁的主流工艺技术，占据统治地位。目前全球采用RKEF 工艺生产镍铁的公司有十几家，生产厂遍及欧美、日本、东南亚等地，其中最大年产能达7～8万t 金属镍，在长期的经营中，尽管世界镍行业风云变幻、镍价大起大落，但这些镍铁厂大都保持着良好的业绩。2005年美国金属学会调查了世界红土镍矿冶炼厂及年产量，见表1。 ????表1??2005年美国金属学会调查的世界红土镍矿冶炼厂及年产量 ??这13家镍冶炼厂的年产量总计约36.5万t ，约占世界原生镍总产量的30％，占红土矿火法冶炼镍铁产量的8l ％(2007年世界总产镍量142万t ，氧化镍矿的贡献为42％，以镍铁形式生产金属镍量约45万t)。 ????（三）RKEF ??1??对于“回转窑??(1)Ni ??(2)Fe ／Ni ??(3)MgO/SiO2??以上3????2??(1)生产流程 ??原料场→??(2)??2台5.0×??(3)工艺概述 ??????埋弧冶炼，炉炉渣经过水淬后可作为建筑材料，用于道路建设、制砖。 ??矿热炉的产品是粗制镍铁，出铁前预先在铁水包加脱硫剂，出铁同时脱硫，粗制镍铁含Si 、C 、P 等杂质，需要继续精炼，扒渣后，兑入酸性转炉，吹氧脱硅，同时加入含镍废料以防铁水温度偏高，脱硅后扒渣(或者挡渣出铁)，兑入碱性转炉，吹氧脱磷、脱碳，同时加入石灰石造碱性渣，碱性转炉精炼后的镍铁水送往浇注车间，铸成合格的商品镍铁块或者制成粒状镍铁。 ??(4)工艺特点 ??①原料适应性强。可适用镁质硅酸盐矿和含铁不高于30％的褐铁矿型氧化镍矿，以及中间型矿。最适合使用湿法工艺难以处理的高镁低铁氧化镍矿石。 ??②镍铁品位高，有害元素少。同样的矿石，RKEF 工艺生产的镍铁品位高于高炉法和“烧结矿-矿热炉”工艺。该工艺的脱硫和转炉精炼工序能够将镍铁的有害元素降低到ISO6501标准所要求的范围内，为炼钢用户所欢迎。 ??③节能环保，循环利用。原料水分较多，料场和筛分破碎运输的过程中不产生粉尘，回转窑烟气余热可回收蒸汽用于发电，经过烟气脱硫满足环保要求后排入大气，
浅谈矿热炉冶炼镍铁工艺 中冶华天南京工程技术有限公司王刚 摘要：本文介绍了从红土镍矿提炼镍铁几种不同的冶炼工艺，并着重分析了矿热炉冶炼镍铁工艺RKEF法，此工艺成为当前我国红土镍矿处理的主要方法。研究开发高效、流程短、低耗能、环保等镍铁冶炼新工艺已经成为未来开发的趋势。 关键词：镍铁；矿热炉；RKEF法 1 前言 金属镍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要的地位。全球约2/3的镍用于生产不锈钢，镍原料的成本占奥氏体不锈钢生产成本的70%左右。 镍原料多数源自红土镍矿，红土镍矿资源为硫化镍矿岩体风化―淋滤―沉积形成的地表风化壳性矿床，世界上红土镍矿分布在赤道线南北30度以内的热带国家。我国镍矿资源储量中70％集中在甘肃。 红土型镍矿可以生产出氧化镍、硫镍、铁镍等中间产品，其中硫镍，氧化镍可供镍精炼厂使用，以解决硫化镍原料不足的问题。至于镍铁更是便于用于制造不锈钢，降低不锈钢的生产成本。 2 镍铁火法冶炼工艺分类 含镍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）冶炼铜镍硫吹炼镍精矿电解得金属镍。氧化矿主要是含镍红土矿，其品位低，适于湿法处理；主要方法有氨浸法和硫酸法两种。氧化矿的火法处理是镍铁法。 2.1 高炉法 高炉生产生铁历史悠久，但普遍使用高炉生产镍铁还是中国人发明（刘光火）和研究的结果。 高炉生产镍铁的流程主要是：矿石干燥筛分（大块破碎）——配料——烧结——烧结矿加焦炭块及熔剂入高炉熔炼——镍铁水铸锭和熔渣水淬——产出镍铁锭和水淬渣。
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）产品镍含量通常在2~8％，大多在5％以下，镍品位低，杂质含量高，一 般用于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，萤石加入量占炉料总量的8~15％，然而在国内，镍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）红土镍矿可分为高铁低镁(低镍)、低铁高镁(高镍)红土镍矿，两种不同类型原料。而当红土矿含镍1.5%、含铁35%时比较适合小高炉熔炼，可产出含镍约4%的低镍生铁。但如果是低铁高镁(高镍)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)生产镍铁，而无法进行大规模的生产。 （6）小型高炉生产镍铁的成本较高。 2.2 电炉（矿热炉）法 这里的电炉指被称作矿热炉的电弧炉的一种，矿热炉冶炼镍铁工艺流程是：原矿干燥及大块破碎——配煤及熔剂进回转窑彻底干燥及预还原——矿热炉还原熔炼——镍铁铁水铸锭及熔渣水淬——产出镍铁锭（或水淬成镍铁粒）和水淬渣。 该工艺通常是指回转窑加矿热炉工艺，在国外已有几十年的生产历史，有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镍品位的矿石生产任何含镍量的镍铁，技术上是在回转窑阶段控制铁的还原率来实现的（镍全部还原成金属、铁部分还原成金属和低价氧化物），这是该种工艺的最大特点，也是其具有生命力的原因，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 回转窑直接还原熔炼工艺几乎称得上是一项古老的工艺，日本采用该工艺生产镍铁（粒状镍铁，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（大块破碎和磨矿——配加还原煤和熔剂——入回转窑还原和熔炼——熔块水淬——水淬渣和镍铁粒破碎、磨矿、磁选——产出镍粒铁和细
RKEF冶炼工艺概述-图文 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（RotaryKiln-ElectricFurnace）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、36MVA、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。 (2)Fe/Ni，在6~10之间，最好接近6，因而矿中Ni品位高；如果 Fe/Ni>10，则很难冶炼出含Ni=20%的镍铁，因为原料中Fe过高，很难在 回转窑中控制氧化铁的还原度。 (3)MgO/SiO2，在0.55~0.65较合适，少量加入熔剂就可以得到低熔 点的炉渣结构。以上三个条件只是合适的条件，不是必须的条件，在矿石 条件不符合上述要求是，也可以生产其它品位的镍铁。 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，由 于公司所用的红土镍矿基本都是从菲律宾、缅甸等东南亚国家进口，含水 量都比较高，基本在30%~40%之间，所以选用干燥窑对原矿进行干燥，干 燥窑干燥后的矿水分保持在20%~22%左右，这样既能减少矿黏，又能降低 整个流程中烟尘产量，减少Ni损失。
镍铁生产工艺简述（大全） 6.1 回转窑一矿热炉工艺(简称RKEF) RKEF工艺生产镍铁是目前发展较快的红土镍矿处理工艺。其工艺成熟、设备简单易控、生产效率高。不足是需消耗大量冶金焦和电能，能耗大、生产成本高、熔炼过程渣量过多、熔炼温度(1500℃左右)较高、有粉尘污染等。而且，矿石含镍品位的高低对火法工艺的生产成本影响较大，矿石镍品位每降低0.1%，生产成本大约增加3～4%。 RKEF工艺流程为：矿石配料——回转窑干燥——回转窑焙烧——炉熔炼粗镍铁——LF炉精炼(或机械搅拌脱硫)——精制镍铁水淬——产出合格镍铁粒。 巴西淡水河谷公司于2006年8月在帕拉(PARA)州开工建设奥卡普马（OncaPuma）镍铁项目，该项目采用RKEF工艺处理红土镍矿生产镍铁，由德玛克公司设计。项目配置2条Φ4.6×45m干燥窑、2条Φ6×135 m回转窑、2台120000 kVA矩型矿热炉（目前世界最大功率），年产合金22万吨(品位25%)，镍5.2万吨。 国内RKEF工艺处理红土镍矿近几年也向大型化发展。青山集团投资建设的福安鼎信镍铁公司，由中国恩菲工程技术有限公司设计，项目采用2条Φ5×40 m 干燥窑、4条Φ4.8×100 m回转窑、4台33000 KVA圆型矿热炉，年产镍2万吨。两条线于2010年6月投产，到目前为止，生产稳定、指标良好，成本国内最低，是国内最早采用大型矩形矿热电炉生产镍铁的RKEF工艺的典范。该公司又在广东阳江建设2台60000 kVA圆形矿热电炉，已投产。该工艺适合处理镁质硅酸盐型红土矿A型、中间型红土矿C1、C2型。且Ni品位>1.6%，最好1.8%，这样有利于节约生产成本。
回转窑-矿热炉（RKEF）冶炼镍铁工艺的烟气处理技术探讨 矿热炉（RKEF）是一种用于冶炼镍铁的重要设备，其生产过程中会产生大量烟气排放。由于矿热炉冶炼过程中燃烧温度高、原料成分复杂，烟气中含有多种有害物质，对环境造 成严重影响。矿热炉生产过程中的烟气处理技术至关重要。本文就矿热炉-矿热炉（RKEF）冶炼镍铁工艺的烟气处理技术进行探讨，旨在提出有效的烟气处理方法，减少对环境的影响。 一、烟气成分分析 矿热炉生产过程中所产生的烟气成分复杂，其中主要包括二氧化硫、氮氧化物、二氧 化碳、烟尘等。二氧化硫和氮氧化物是主要的环境污染物，对大气环境和人体健康造成危害。矿热炉烟气处理技术的关键是有效降低二氧化硫和氮氧化物的排放。 二、烟气处理技术探讨 1. 烟气脱硫技术 烟气中的二氧化硫是由矿热炉冶炼过程中矿石中的硫化物在高温下燃烧产生的。降低 烟气中二氧化硫排放的有效途径是采用烟气脱硫技术。在烟气脱硫技术中，常用的方法包 括湿法石膏法、干法吸收法、生物脱硫法等。 湿法石膏法是通过将石灰石和二氧化硫反应生成石膏来实现脱硫的过程，该方法具有 脱硫效率高、操作简单等优点，但也存在着石膏处理困难、化学副产品利用不足等问题。 干法吸收法则是通过将石灰石与烟气中的二氧化硫反应生成硫酸盐来实现脱硫的过程，其 优点是能够处理高硫矿石的烟气，但处理成本较高。生物脱硫技术则是通过利用嗜硫细菌 对烟气中的二氧化硫进行生物降解，该方法具有脱硫效率高、反应温度低、化学副产品易 处理等优点，但在实际应用中存在着操作复杂、生物菌种选型难等问题。 烟气中的氮氧化物是由于矿热炉燃烧过程中空气中的氮气在高温下与氧气反应生成的。氮氧化物对大气环境和人体健康都有害，因此降低烟气中氮氧化物排放的技术也至关重要。常用的烟气脱硝技术包括选择性非催化还原（SNCR）技术、选择性催化还原（SCR）技术、湿法脱硝技术等。 选择性非催化还原技术是利用氨水或尿素溶液喷入烟气中，与氮氧化物发生还原反应 生成氮气和水，从而实现脱硝的过程。该技术具有投资成本低、操作简便等优点，但由于 氨的需求量大、氨与氮氧化物之间反应不完全等问题使其应用受到局限。选择性催化还原 技术则是通过将氨水与氮氧化物引入催化剂催化反应生成氮气和水的过程来实现脱硝，具 有高脱硝效率、氨的使用量少等优点，但也存在着催化剂的稳定性和寿命等问题。湿法脱 硝技术则是通过将烟气中的氮氧化物与碱液反应生成氮气和水的过程来实现脱硝，该方法 具有操作简便、脱硝效率高等优点，但也面临着废水处理难的问题。
rkef工艺流程 RKEF（Rotary Kiln Electric Furnace）工艺是一种用于镍铁生产的常用工艺流程。它结合了回转窑炉和电炉，可以高效地将镍铁矿石转化为镍铁合金。下面是RKEF工艺流程的详细介绍。 首先，原料准备。在RKEF工艺中，主要的原料是镍铁矿石和焦炭。镍铁矿石是从矿山中取出的含有镍和铁的矿石，而焦炭是一种煤炭制备的固体燃料。这两种原料需要经过破碎、筛分和干燥等工艺步骤进行预处理，以满足后续处理的要求。 其次，炉料制备。将经过预处理的镍铁矿石和焦炭按照一定的比例混合，并加入适量的助熔剂。助熔剂是用于降低熔点和提高矿石熔化效率的物质。混合后的炉料进一步进行烧结处理，形成颗粒状的炉料。 然后，炉料分布。将炉料从炉单一点投料设备通过炉料滚筒分布装置分布到整个回转窑炉底部。通过旋转的窑炉将炉料缓慢推进，并逐渐加热。 接下来，焙烧。在回转窑炉中，炉料经过一连串的物理和化学变化。在高温下，镍铁矿石中的水分、有机物和硫等挥发物被释放出来，并逐渐形成镍铁的氧化物。焦炭作为还原剂发挥作用，将氧化物还原为金属镍和铁。同时，助熔剂降低了熔点，促进了金属镍和铁的熔化。 然后，矿石热解和分离。在炉料经过回转窑炉的烧结过程中，
镍铁矿石中的镍、铁和硫等物质发生分解和分离。通过窑炉的高温作用，矿石中的金属镍和铁开始熔化，并形成液态合金。而硫则被释放出来，并形成气态硫化物。 最后，还原电炉处理。将通过回转窑炉处理后的炉料转移到电炉中进行进一步的还原和提纯。在电炉中，通过加入适量的还原剂和草木灰等辅助材料，进一步还原炉料中的氧化物，提高镍铁合金的纯度。电炉中的高温和电流作用下，炉料中的金属镍和铁逐渐沉积，并与辅助材料反应形成具有一定成分和性质的镍铁合金。 综上所述，RKEF工艺通过回转窑炉和电炉的结合，将镍铁矿 石转化为镍铁合金。它具有工艺流程简单、操作方便、能耗低等优点，广泛应用于镍铁生产领域。在镍铁合金的生产过程中，RKEF工艺流程的掌握和优化对于提高产品质量和降低生产成 本具有重要意义。
RKEF回转窑矿热炉 RKEF回转窑矿热炉，是一种常用于镍铁矿的冶炼设备，通过高温炉内的回转运动，将矿石和还原剂在氧化还原环境中进行反应，从而实现镍铁的冶炼。 RKEF回转窑矿热炉主要由回转窑、燃烧室、预处理装置、气体净化装置、冷却系统等部分组成。首先，将矿石和还原剂混合后，通过预处理装置进行烘干和预热的处理，以提高炉内反应速率和冶炼效率。 然后，将预处理后的矿石和还原剂送入回转窑中，炉内的回转运动使料层均匀受热，促进物料的氧化和还原反应。在燃烧室中，使用天然气或煤炭作为燃料，通过燃烧产生的高温气体，提供足够的热量给回转窑内的物料。 在整个冶炼过程中，需要控制炉温、进料、出料、燃料等参数，以保证冶炼的顺利进行。此外，还需要使用氧气或空气进入冶炼过程，以促进反应的进行。矿热炉内的气体净化装置能够收集和处理炉内产生的尾气，减少对环境的污染。 冶炼完成后，通过冷却系统将冶炼产物进行冷却，并进行后续处理，得到所需的镍铁产品。 RKEF回转窑矿热炉具有以下优势： 1.工艺灵活：可适应不同种类和性质的矿石，根据需要进行调整和改进。 2.能源利用率高：通过燃烧气体提供的高温能量，使矿石得到很好的加热和还原。 3.冶炼效率高：回转窑的回转运动使矿石得到充分的混合和接触，提高反应速率和冶炼效率。
4.产品质量稳定：通过合理控制冶炼参数，可以得到稳定的产品质量，满足不同应用 的需求。 5.环境友好：通过气体净化装置对产生的尾气进行处理，减少对环境的污染。 然而，RKEF回转窑矿热炉也存在一些问题和挑战。首先，炉内的高温环境和复杂的反应过程对设备的耐温性、耐腐蚀性提出了较高的要求。其次，冶炼过程中产生的尾气 中含有一定的有害物质，需要通过气体净化装置进行处理，增加了设备和运行成本。 总的来说，RKEF回转窑矿热炉是一种常用的镍铁矿冶炼设备，具有灵活的工艺、高效的冶炼过程和环境友好的特点。与传统的冶炼方法相比，RKEF技术在镍铁冶炼领域具有较大的优势和应用前景，但也需要进一步改进和完善，以满足不断增长的市场需求。
rkef工艺技术 RKEF (rotary kiln electric furnace)工艺技术是一种在镍铁矿石 冶炼中常用的方法。这种工艺技术于20世纪50年代首次引入，其主要特点是通过使用旋转窑和电炉的结合，实现了对矿石进行高温还原的目的。 首先，RKEF工艺技术通过使用旋转窑，将干燥后的镍铁矿石 直接放入窑中进行热处理。旋转窑是一个长而扁平的容器，内部有火炉加热器。当矿石在窑中旋转时，矿石表面暴露在高温环境下，使得其中的镍和铁氧化物发生高温还原反应，生成镍铁合金。 接下来，为了进一步提高矿石的还原效果，RKEF工艺技术使 用电炉对矿石进行后续处理。电炉是通过电能将矿石加热到高温的设备，其中的恒温控制系统可以确保矿石在适当的温度下处理。在电炉中，矿石的镍铁合金化程度会进一步提高，而杂质则会被氧化。 最后，经过旋转窑和电炉的处理，生成的镍铁合金会经过冷却后被破碎和筛分，以获得所需的颗粒度。然后，镍铁合金会经过冶炼和炼铁等步骤，最终得到成品的镍铁产品。 与传统的镍铁矿石冶炼工艺相比，RKEF工艺技术具有以下优点： 1. 高效率：RKEF工艺技术能够高效地将镍铁矿石转化为镍铁 合金，同时确保了较低的能源消耗和较短的冶炼周期。
2. 灵活性：RKEF工艺技术可以适应不同类型和品位的镍铁矿石，适用于各种不同规模的冶炼设备。 3. 环保性：RKEF工艺技术减少了尾气中的污染物排放，通过合理的废气处理系统，减少了对环境的影响。 4. 降低生产成本：RKEF工艺技术通过提高矿石还原效率和减少能源消耗，大大降低了生产成本。 总结起来，RKEF工艺技术是一种高效、灵活且环保的镍铁矿石冶炼方法。随着技术的不断进步，RKEF工艺技术将在未来得到更广泛的应用，并为镍铁工业的发展做出贡献。
rkef工艺流程 RKEF工艺流程是一种重要的炼铁工艺，可以高效地从镍铁矿中提取出镍和铁。本文将详细介绍RKEF工艺的流程和主要步骤。 RKEF工艺流程主要包括矿石预处理、矿石还原、矿渣处理、电解精炼等几个关键步骤。首先，矿石预处理是为了提高矿石的还原性能，通常采用干燥、研磨和预热等方式。矿石还原是将预处理后的矿石送入还原炉中，在高温下与还原剂进行反应，使镍和铁从矿石中分离出来。常用的还原剂有焦炭和煤等。在还原过程中，还原炉内的温度、压力和气氛等条件需要精确控制，以确保还原反应的顺利进行。 矿渣处理是将还原后的矿石残渣进行处理，以分离出镍和铁。通常采用的方法是将矿渣送入转炉中，加入适量的石灰石和氧化铁，并通过高温煅烧的方式，使镍从矿渣中转移到熔渣中。矿渣处理过程中，还需要对温度、氧气流量和石灰石的投料量等进行精确控制，以获得高质量的熔渣。 电解精炼是将熔渣中的镍进一步提纯，以得到高纯度的镍产品。电解精炼通常采用的是电解槽法，即将熔渣注入电解槽中，通过电解的方式将镍从熔渣中析出。在电解精炼过程中，需要精确控制电解槽的温度、电流密度和电解液的组成等参数，以确保镍的电解过程稳定进行。
除了上述主要步骤外，RKEF工艺中还包括一些辅助工序，如矿石破碎、磁选、浸出和氧化等。这些辅助工序的目的是进一步提高矿石的还原性能和镍的回收率。 RKEF工艺是一种高效的炼铁工艺，能够从镍铁矿中提取出镍和铁。它的工艺流程包括矿石预处理、矿石还原、矿渣处理和电解精炼等几个关键步骤。在每个步骤中，需要精确控制温度、压力、气氛和电解液的组成等参数，以确保工艺过程的稳定性和产品质量的提高。通过不断优化和改进，RKEF工艺在镍铁矿的炼制中发挥着重要的作用。
回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺的烟 气处理 摘要：在回转窑-矿热炉冶炼工艺中，烟气处理系统是一个非常重要的组成 部分。它在红土镍矿中的作用非常关键，工艺流程中包括预热干燥处理、焙烧预 还原反应以及矿热炉熔炼等环节。由于烟气处理系统所需的运行条件比较高，系 统自身的工艺特点落后，对日益扩大的冶炼生产能力的企业适应型较弱，因此需 对设备进行转型升级开展优化处理。本文就回转窑-矿热炉冶炼工艺的烟气处理 系统进行工艺流程简介和优化设计论证，并对优化设计的最终成效进行评估，旨 促进烟气处理系统改造升级，提高运行效率和安全稳定性，为企业创收。 关键词：回转窑-矿热炉（PKEF）；冶炼镍铁工艺；氧化脱硫、烟气处理 红土镍矿处理工艺主要分为湿法冶炼工艺和火法冶炼工艺，但目前世界范围内比较成熟 的利用红土镍矿冶炼镍铁合金的工艺方法仍旧以火法冶炼为主。在火法冶炼过程中，冶炼烟 气经利用回转窑-矿热炉冶炼工艺开展红土镍矿的冶炼生产，通过对矿产中的氧化铁主要成 分氧化实施还原和分离，得到铁矿和镍矿的生产方法。这种冶炼工艺的烟气处理系统优化设 计期间，主要内容包括重力除尘、旋风除尘器、电收尘、系统风机以及脱硝系统、脱硫系统。通过优化设计和改造升级，烟气处理系统结构更加紧凑，密封性能更加优良，运行更加安全 稳定，企业节约物料消耗量同时降低生产成本，污染物经过处理后达到国家达标排放标准排放。 1RKEF工艺概述 RKEF是回转窑-矿热炉冶炼工艺的英文字母缩写，回转窑横向筒体平直且长，长径比达 到1:10至1:20[1]，以传动齿轮驱动系统和多组托辊轴承轮轴进行滚动支撑，设备体量大而 相对制作难度比较小，设备产量大易操作。它的工艺流程非常复杂，主要包括预热、干燥、 焙烧、预还原以及矿热炉熔炼等处理环节。 1.1预热干燥流程。红土镍矿冶炼生产线上，用于干燥处理的干燥窑规格尺寸可根据企 业生产规模选择不同大小的回转窑，矿石原料由胶带输送机向处理厂房内部的干燥窑内输送，
山西潞城市宏祥化冶厂 回转窑红土镍矿直接还原镍铁项目介绍及技术合作 一、企业简介 潞城市宏祥化冶厂2005年建厂，是潞城市民政局福利企业。本厂主要以铁矿深加工为主，先后完成有：5万吨磁铁矿生产项目、10万吨低品位褐铁矿精粉项目。从建厂以来就重视技术研发工作，并吸收北京冶金大学徐伟为科技研发带头人，组织一班科技人员驻厂研发，长期和长沙矿业研究院共同研发新型选矿设备，已形成一支以产、学、研的科技专业队伍。并在2006年开始对赤铁矿、褐铁矿、红土镍矿还原铁进行研发工作。2009年承担长治市创新科技项目，2010年列入长治市火炬计划项目。从2007年—2010年先后投入1700余万元自主研发攻关“褐铁矿直接还原铁技术”、“红土镍矿直接还原镍铁技术”、“硫酸渣直接还原黄金置换剂技术”，取得了三项技术创新重大成果，达到国内的领先技术。现正在筹措资金，建设“年产10万吨红土镍矿直接还原镍铁项目”。 二、项目概况 1、项目名称：潞城市宏祥化冶厂年产10万吨红土镍矿直接还原镍铁项目 2、项目主办单位：潞城市宏祥化冶厂 企业性质：民营 项目地点：潞城市潞华办事处侯家庄村 3、项目规模： 拟建项目占地面积133200㎡（200亩），总建筑面积31900㎡，项目总投资5.5亿元。以自行研发发明专利技术自行设计合作投资，建设年产10万吨红土镍矿直接还原镍铁项目生产线。
三、镍冶金概况 1、镍矿资源 全世界镍的矿物资源主要有硫化镍矿、氧化镍矿和深海底含镍锰结核三种。陆地资源中氧化镍矿约占65%，硫化镍矿约占35%，总储量约6200万吨，其中氧化镍矿约126亿吨，我国镍矿资源主要是硫化镍矿，氧化镍矿极少。（附表） 2、镍铁生产现状 我国镍铁产业的发展始于2006年，随着我国不锈钢产量提高和镍冶金产品多元化发展趋势的双重带动下，尤其是在硫化镍矿逐步减少，红土镍矿开发价值空间大幅提升的情况下，镍铁行业迎来新的发展机遇。但据我国不锈钢网站调研，目前我国镍铁生产企业总数在70家以上，主要以高炉法、电炉法生产镍铁。随着国家关于淘汰落后产能，转变经济发展方式决心的一步步加强，镍铁生产工艺的革新也势在必行。潞城市宏祥化冶厂针对红土镍矿利用的重大技术问题，经过多年从事红土镍矿冶炼工艺技术开发和回转窑直接还原镍铁块科技攻关，已成功研发出“回转窑直接还原红土镍矿生产镍铁合金块的方法”的科技成果，2011年3月已报国家知识产权局申请专利，目前，已达到了批量生产的条件。是目前世界上处于先进水平的技术工艺，对提高我国镍铁生产水平具有重大变革意义。 四、回转窑直接还原镍铁块技术专利阐述 1、专利技术的实践经过 潞城市宏祥化冶厂自成立以来，秉承“科技立厂”的宗旨，着力于铁合金工艺和技术的研发和革新，以怀疑一切的大胆眼光，以科学审慎的治厂态度，站在冶炼技术前沿的高度，努力探寻冶炼技术的新发现、新技术、新路径。经过反复实践、创新，自主研发出具有核心竞争力的专利技术。从2007年开始，我厂组织研发人员，先后到北京、长沙等冶金科技部门学习镍矿还原技术，针对回转窑直接还原镍铁的技术问