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随着高品位、易开采的硫化镍矿日益枯竭和国内不锈钢产业的快速发展,低品位红土镍矿的利用受到越来越多的关注。本课题以国内某进口的褐铁矿型红土镍矿为原料,对红土镍矿进行还原焙烧—磁选试验研究。研究的主要内容包括原料的矿物组成、化学成分、还原焙烧、磁选分离以及镍铁精矿的矿物组成和化学成分分析,并得到了以下结论:(1)红土镍矿的还原焙烧试验的正交试验可以得出焙烧温度、还原剂用量、反应时间、原料粒度,对镍回收率影响的主次顺序为:焙烧温度>还原剂用量>反应时间>原矿粒度。焙烧温度对试验的结果影响最大,焙烧温度越高,镍的品位和回收率就越大。但是实际生产表明,在1200℃的时候,红土镍矿在回转窑内出现了严重的结圈现象,阻碍了正常生产。因此本试验选择最佳的还原焙烧温度为1150℃。(2)红土镍矿的还原焙烧过程添加剂的试验表明:红土镍矿无添加剂作用下进行直接还原—磁选效果不理想,适宜的添加剂可以强化红土镍矿的还原、分离的效果。含S添加剂在还原焙烧过程中可以降低镍铁晶粒的熔点和表面张力,促进镍铁晶粒的聚集、长大,磁选分离效果明显。复合添加剂要比单一的添加剂对镍的还原、富集效果更明显,配加5%的复合添加剂T-5,镍的品位由原来的没有添加剂的3.0%提高到4.1%。(3)通过还原焙烧—磁选试验,得到最优的试验条件为:原料粒度-200目,焙烧温度1150℃,还原剂为褐煤,还原剂的粒度为-60目,还原剂的用量为4%,复合添加剂T-5为焙烧添加剂,添加剂用量为5%,焙烧时间90min,焙烧后焙砂的粒度-300目,磁场强度为在3000GS扫选再1000GS精选。在最佳试验条件下,镍的品位为4.1%,铁的品位为80%,镍、铁的回收率分别为92%和77%。镍铁精矿的矿物组成表明,镍并不是以镍单质的形式存在,而是以镍铁合金的形式存在于镍铁精矿中。镍铁精矿中镍品位高,为后续冶炼减少渣量、节能能耗,是电炉冶炼不锈钢的理想原料。本课题的研究结果表明:采用还原焙烧—磁选工艺可以选择性的富集镍和铁,为后续镍铁的冶炼减少了渣量,降低了能耗,这对红土镍矿的开发和利用有重要的意义。