專利名稱：一種硅質(zhì)含鎳氧化鐵礦石生產(chǎn)鎳鐵精礦的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含伴生元素鐵礦石選礦領(lǐng)域，尤其涉及一種含鎳元素的氧化鐵礦石同時(shí)回收鎳、鐵元素的選礦方法。
背景技術(shù)：
鎳金屬具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、延展性，耐高溫，熔點(diǎn)高，化學(xué)穩(wěn)定性高，在空氣中不易氧化，具有重要的工業(yè)價(jià)值，是制造不銹鋼、高鎳合金鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼的重要·添加原料，在民用工業(yè)中，鎳常在結(jié)構(gòu)鋼、耐酸鋼、耐熱鋼等中大量應(yīng)用。
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近年來，隨著不銹鋼工業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)金屬鎳的需求也越來越大，金屬鎳、含鎳礦石的價(jià)格也迅速升高，導(dǎo)致不銹鋼成本也不斷上升。本方法就是針對(duì)不銹鋼生產(chǎn)同時(shí)需要鐵、鎳元素的特點(diǎn)，在選鐵的過程中“順便”回收鎳的一種工藝，省略了鎳的回收工藝，可大幅度降低生產(chǎn)成本。不銹鋼中的鎳可以是以金屬鎳的形式加入到熔爐中煉鋼，也可以是以鎳礦物的形式進(jìn)行冶煉，使其進(jìn)入鐵水中。第二種方式如果以含鎳鐵精礦的形式進(jìn)入高爐冶煉，則在利用鐵元素的同時(shí)可利用鎳元素，使不銹鋼的生產(chǎn)成本更低，這正是本專利所涉及的應(yīng)用領(lǐng)域。含鎳礦物主要有兩種硫化鎳礦物和氧化鎳礦物，硫化鎳礦物可浮性好，采用浮選工藝可有效富集，并冶煉獲得鎳金屬。含氧化鎳礦石則很難采用物理法有效富集，鎳品位很難得到進(jìn)一步提升，該類型礦石包括紅土鎳礦和其它含鎳礦物，鎳含量一般在2%以下。目前，這類礦物都采用化學(xué)方法來富集、分離鎳，主要方法有兩種一是浸出法，即濕法冶金，包括焙燒預(yù)還原一氨浸和加壓酸浸法，其產(chǎn)品為鎳鹽。二是冶煉法，即火法冶金，包括回轉(zhuǎn)窯干燥預(yù)還原一電爐熔煉法、燒結(jié)一鼓風(fēng)爐硫化熔煉法、燒結(jié)一高爐還原熔煉法等，產(chǎn)品主要為鎳鐵合金?；鸱üに囂幚硌趸嚨V生產(chǎn)鎳鐵合金具有流程短、效率高等優(yōu)點(diǎn)，但能耗較高，其操作成本中的最大構(gòu)成項(xiàng)是能源消耗，如采用電爐熔煉，僅電耗就約占操作成本的50%，再加上氧化鎳礦熔煉前的干燥、焙燒預(yù)處理工藝的燃料消耗，操作成本中的能耗成本可能要占65%以上，用火法工藝處理中低品位的鎳紅土礦由于冶煉礦石量大能耗高，冶煉成本較高，所以火法工藝主要處理高品位的鎳紅土礦，鎳品位需在I. 5%以上。目前處理中低品位鎳紅土礦的主要方法是濕法工藝，即浸出法，雖然成本上比火法低，但濕法處理氧化鎳礦工藝復(fù)雜、流程長(zhǎng)、工藝條件對(duì)設(shè)備要求高，濕法工藝對(duì)礦石的鎳品位也有較高要求，一般也要求在1%以上，隨著市場(chǎng)變化，處理原礦的鎳品位也會(huì)有一定變化。以上兩種方法共同的缺點(diǎn)是生產(chǎn)成本高，對(duì)礦石鎳品位要求高，不適宜處理低品位鎳礦石。不銹鋼生產(chǎn)的特點(diǎn)是同時(shí)需要鐵和鎳，而在含鎳氧化鐵礦石中，鎳元素往往隨著鐵礦物的富集而富集。根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)，只要發(fā)明適宜的選鐵工藝，就可“順便”將鎳有效回收，省略了回收鎳的工藝，大幅度降低了不銹鋼生產(chǎn)成本。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種操作簡(jiǎn)單穩(wěn)定的硅質(zhì)含鎳氧化鐵礦石生產(chǎn)鎳鐵精礦的方法。為解決上述問題，本發(fā)明所述的一種硅質(zhì)含鎳氧化鐵礦石生產(chǎn)鎳鐵精礦的方法，包括以下步驟
⑴將娃質(zhì)含鎳氧化鐵礦石原礦破碎至粒徑< IOOmm后,進(jìn)行篩分,得到15mnTl00mm的大塊礦石和< 15mm的粉礦。
⑵所述大塊礦石運(yùn)輸至鞍山式豎爐礦倉中，按不同規(guī)格豎爐的處理量給入豎爐中，進(jìn)行磁化還原焙燒，焙燒礦石經(jīng)底部水冷后搬出，送至磁滑輪進(jìn)行干式弱磁選，得到塊礦焙燒礦和返礦；返礦送到返礦豎爐重新焙燒，經(jīng)干式磁選后得到焙燒礦和尾礦；兩種焙燒礦合并成為塊礦焙燒礦產(chǎn)品，尾礦拋棄。⑶所述粉礦與2% 8%重量比例配加的還原劑混合后運(yùn)輸至粉礦焙燒爐礦倉中，按對(duì)應(yīng)規(guī)格的處理量給入粉礦焙燒爐中進(jìn)行磁化還原焙燒，焙燒礦經(jīng)水冷后，得到粉礦焙燒礦；
⑷所述塊礦焙燒礦和粉礦焙燒礦合并進(jìn)入球磨機(jī)磨礦，磨礦細(xì)度-200目60% 95%，得到磨礦產(chǎn)品。(5)磨礦產(chǎn)品進(jìn)入濕式弱磁選機(jī)選別，得到磁選含鎳鐵精礦。(6)所述磁選含鎳鐵精礦進(jìn)入磨礦，磨礦細(xì)度達(dá)到-300目60% 95%，進(jìn)入浮選作
業(yè)，浮選后得到合格的含鎳鐵精礦產(chǎn)品。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
I、本發(fā)明通過物理方法完成鐵礦物和鎳礦物同時(shí)富集的選礦過程，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝過程，減少了投入，并降低了生產(chǎn)成本。2、本發(fā)明中礦石的焙燒磁選設(shè)備和工藝成熟，操作簡(jiǎn)單，只需通過調(diào)整適宜的焙燒參數(shù)，即可控制焙燒礦石質(zhì)量
3、本發(fā)明浮選工藝用于專門降硅，浮選過程易于控制，可通過加藥量及操作參數(shù)調(diào)整來控制最終產(chǎn)品的含硅量，使其達(dá)到高爐冶煉要求。4、采用本發(fā)明后，可使含鎳氧化鐵礦石中鐵和鎳成分得到顯著富集，有效利用鎳礦、鐵礦石資源。5、本發(fā)明采用礦石分級(jí)焙燒一磨礦磁選一反浮選工藝技術(shù)較先進(jìn)，該工藝適應(yīng)性好，對(duì)原礦鎳品位要求低，鐵、鎳回收率高，經(jīng)濟(jì)效益好。本發(fā)明得到的含鎳鐵精礦產(chǎn)品，鐵品位大于52%，鐵回收率大于80%，鎳回收率大于80%，二氧化硅含量5°/Γ 3%。6、本發(fā)明不僅可應(yīng)用于含鎳氧化鐵礦石的選礦，而且也可應(yīng)用于含其它有益元素的氧化鐵礦石類的選礦。
圖I是本發(fā)明工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式一種硅質(zhì)含鎳氧化鐵礦石生產(chǎn)鎳鐵精礦的方法，包括以下步驟⑴將娃質(zhì)含鎳氧化鐵礦石原礦破碎至粒徑< IOOmm后,進(jìn)行篩分,得到15mnTl00mm的大塊礦石和< 15mm的粉礦；
⑵大塊礦石經(jīng)皮帶運(yùn)輸至鞍山式豎爐(25 150m3)礦倉中，按不同規(guī)格豎爐的處理量給入豎爐中，進(jìn)行磁化還原焙燒，焙燒礦石經(jīng)底部水冷后搬出，送至磁滑輪進(jìn)行干式弱磁選，得到塊礦焙燒礦和返礦；返礦送到返礦豎爐重新焙燒，經(jīng)干式磁選后得到焙燒礦和尾礦；兩種焙燒礦合并成為塊礦焙燒礦產(chǎn)品，尾礦拋棄；
⑶粉礦與2% 8%重量比例配加的還原劑混合后經(jīng)皮帶運(yùn)輸至粉礦焙燒爐礦倉中，按對(duì)應(yīng)規(guī)格的處理量給入粉礦焙燒爐中進(jìn)行磁化還原焙燒，焙燒礦經(jīng)水冷后，得到粉礦焙燒礦；所述粉礦焙燒爐包括回轉(zhuǎn)窯、隧道窯、斜坡爐、沸騰爐等。還原劑包括煤粉、焦粉等高含碳固體物。 ⑷塊礦焙燒礦和粉礦焙燒礦合并進(jìn)入球磨機(jī)磨礦，磨礦細(xì)度-200目60% 95%，得到磨礦產(chǎn)品。·(5)磨礦產(chǎn)品進(jìn)入濕式弱磁選機(jī)選別，得到磁選含鎳鐵精礦。(6)磁選鐵精礦進(jìn)入磨礦，磨礦細(xì)度達(dá)到-300目60% 95%，進(jìn)入浮選作業(yè)，浮選脫硅后得到含硅59Γ13%的合格的含鎳鐵精礦產(chǎn)品。所述步驟⑴中硅質(zhì)含鎳氧化鐵礦石原礦的鐵含量為20%以上，鎳含量O. 2%以上，氧化鐵礦物種類為赤鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦、鏡鐵礦、針鐵礦，或者硅質(zhì)含鎳氧化鐵礦石原礦采用脈石礦物，該脈石礦物主要為含硅的石英、硅酸鹽等。所述步驟⑵中的礦石加熱時(shí)通入煤氣將礦石加熱到700 900°C，還原時(shí)通入1000 3000m3/t煤氣，還原溫度50(T700°C，還原時(shí)間30 150min。所述步驟(6)中浮選為反浮選降硅工藝，捕收劑為陽離子胺類藥劑，如GE609、
328B、十二胺等，捕收劑用量50 800g/t，作用為浮起含硅礦物；抑制劑為淀粉，淀粉用量30(T5000g/t，PH值調(diào)制劑為氫氧化鈉或硫酸，根據(jù)水質(zhì)情況調(diào)整PH值至8 10，活化劑為
氧化鈣，浮選溫度為常溫。
權(quán)利要求
1.一種硅質(zhì)含鎳的氧化鐵礦石生產(chǎn)鎳鐵精礦的方法，包括以下步驟 ⑴將娃質(zhì)含鎳氧化鐵礦石原礦破碎至粒徑< IOOmm后,進(jìn)行篩分,得到15mnTl00mm的大塊礦石和< 15mm的粉礦； ⑵所述大塊礦石運(yùn)輸至鞍山式豎爐礦倉中，按不同規(guī)格豎爐的處理量給入豎爐中，進(jìn)行磁化還原焙燒，焙燒礦石經(jīng)底部水冷后搬出，送至磁滑輪進(jìn)行干式弱磁選，得到塊礦焙燒礦和返礦；返礦送到返礦豎爐重新焙燒，經(jīng)干式磁選后得到焙燒礦和尾礦；兩種焙燒礦合并成為塊礦焙燒礦產(chǎn)品，尾礦拋棄； ⑶所述粉礦與按2% 8%重量比例配加的還原劑混合后運(yùn)輸至粉礦焙燒爐礦倉中，按對(duì)應(yīng)規(guī)格的處理量給入焙燒爐中進(jìn)行磁化還原焙燒，焙燒礦經(jīng)水冷后，得到粉礦焙燒礦； ⑷所述塊礦焙燒礦和粉礦焙燒礦合并進(jìn)入球磨機(jī)磨礦，磨礦細(xì)度-200目60% 95%，得到磨礦產(chǎn)品； f5)所述磨礦產(chǎn)品進(jìn)入濕式弱磁選機(jī)選別，得到磁選含鎳鐵精礦； (S)所述磁選鐵精礦進(jìn)入磨礦，磨礦細(xì)度達(dá)到-300目60% 95%，進(jìn)入浮選作業(yè)，浮選后得到合格的含鎳鐵精礦產(chǎn)品。
2.如權(quán)利要求I所述的ー種硅質(zhì)含鎳氧化鐵礦石生產(chǎn)鎳鐵精礦的方法，其特征在于所述步驟⑴中硅質(zhì)含鎳氧化鐵礦石原礦的鎳含量為0. 2%以上，鐵含量為20%以上，氧化鐵礦物種類為赤鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦、鏡鐵礦、針鐵礦，或者硅質(zhì)含鎳氧化鐵礦石原礦采用脈石礦物。
3.如權(quán)利要求I所述的ー種硅質(zhì)含鎳氧化鐵礦石生產(chǎn)鎳鐵精礦的方法，其特征在 于所述步驟⑵中的礦石加熱時(shí)通入煤氣將礦石加熱到700 900°C，還原時(shí)通入1000 3000m3/1 煤氣。
4.如權(quán)利要求I所述的ー種硅質(zhì)含鎳氧化鐵礦石生產(chǎn)鎳鐵精礦的方法，其特征在于所述步驟(6〉中浮選為反浮選降硅エ藝，捕收劑為陽離子胺類藥劑；抑制劑為淀粉，PH值調(diào)制劑為氫氧化鈉或硫酸，調(diào)整PH值至8 10，捕收劑用量50 800g/t。
全文摘要
一種硅質(zhì)含鎳氧化鐵礦石生產(chǎn)鎳鐵精礦的方法，具體為將硅質(zhì)含鎳氧化鐵礦石原礦破碎篩分，得到大塊礦石和粉礦；將所述大塊礦石和粉礦分別進(jìn)行磁化還原焙燒，得塊礦焙燒礦和粉礦焙燒礦；所述塊礦焙燒礦和粉礦焙燒礦合并進(jìn)入球磨機(jī)磨礦，得到磨礦產(chǎn)品；所述磨礦產(chǎn)品進(jìn)入濕式弱磁選機(jī)選別，得到磁選含鎳鐵精礦，所述磁選含鎳鐵精礦依次磨礦，浮選后，得到合格的含鎳鐵精礦產(chǎn)品。本發(fā)明通過物理方法完成鐵礦物和鎳礦物同時(shí)富集的選礦過程，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝過程，減少了投入，并降低了生產(chǎn)成本。而且本發(fā)明得到的含鎳鐵精礦產(chǎn)品，鐵品位大于52%，鐵回收率大于80%，鎳回收率大于80%，二氧化硅含量5%~13%。
文檔編號(hào)C22B1/00GK102728457SQ201210198189
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月15日
發(fā)明者劉金長(zhǎng), 張雙愛 申請(qǐng)人:甘肅酒鋼集團(tuán)宏興鋼鐵股份有限公司