技術域：
一種鎳鐵冶煉回轉窯直接還原方法，尤(you)其適用(yong)于鎳(nie)鐵在回轉窯中還(huan)原冶煉(lian)使用(yong)。
背景技術：
現有(you)成熟的(de)(de)(de)鎳(nie)鐵冶(ye)煉工藝(yi)為(wei)回(hui)轉(zhuan)窯(yao)(yao)-礦(kuang)熱爐(lu)工藝(yi)其中(zhong)(zhong)(zhong)：先將鎳(nie)鐵礦(kuang)通過板式給料(liao)機(ji)輸送到(dao)(dao)齒輥破(po)碎(sui)機(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)破(po)碎(sui)，破(po)碎(sui)后(hou)的(de)(de)(de)鎳(nie)鐵礦(kuang)進(jin)入(ru)烘干(gan)機(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)降低(di)含水(shui)量，將烘干(gan)后(hou)的(de)(de)(de)鎳(nie)鐵和(he)(he)還原(yuan)煤、石(shi)灰(hui)石(shi)按(an)照100:8:2投入(ru)混(hun)(hun)料(liao)機(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)混(hun)(hun)合，混(hun)(hun)合料(liao)送入(ru)回(hui)轉(zhuan)窯(yao)(yao)焙(bei)燒(shao)(shao)(shao)，溫度控制(zhi)在800℃。回(hui)轉(zhuan)窯(yao)(yao)燃燒(shao)(shao)(shao)器設置在窯(yao)(yao)頭(tou)，混(hun)(hun)合料(liao)從(cong)窯(yao)(yao)尾(wei)進(jin)入(ru)，先被干(gan)燥，然(ran)后(hou)到(dao)(dao)達回(hui)轉(zhuan)窯(yao)(yao)中(zhong)(zhong)(zhong)部(bu)，開始(shi)脫去(qu)干(gan)礦(kuang)結晶水(shui)，直到(dao)(dao)卸料(liao)前，干(gan)礦(kuang)被煤和(he)(he)一氧化碳部(bu)分(fen)還原(yuan)，較得到(dao)(dao)焙(bei)燒(shao)(shao)(shao)物中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)鎳(nie)以金(jin)屬Ni和(he)(he)Ni2+兩種形式存(cun)在，干(gan)礦(kuang)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)大(da)部(bu)分(fen)鐵也被還原(yuan)為(wei)Fe2+;回(hui)轉(zhuan)窯(yao)(yao)中(zhong)(zhong)(zhong)得到(dao)(dao)的(de)(de)(de)焙(bei)燒(shao)(shao)(shao)物通過傳輸裝(zhuang)置送到(dao)(dao)礦(kuang)熱爐(lu)，焙(bei)燒(shao)(shao)(shao)物在礦(kuang)熱爐(lu)中(zhong)(zhong)(zhong)，1500℃條件(jian)下，產出粗鐵渣和(he)(he)爐(lu)渣，爐(lu)渣冷卻后(hou)，堆存(cun)或再回(hui)收(shou)利用。礦(kuang)熱爐(lu)冶(ye)煉為(wei)了更好的(de)(de)(de)流通性(xing)，需要用焦炭作為(wei)能(neng)源(yuan)，其產能(neng)小，能(neng)耗高。
發明內容：
本發明的(de)目的(de)是克服已有技術中的(de)不足之處，提出一種工(gong)藝簡(jian)單，能耗少，不使用(yong)礦(kuang)熱爐，降(jiang)低電(dian)能需要鎳(nie)鐵冶(ye)煉(lian)回轉窯直接還原方(fang)法(fa)。
為實(shi)現上述(shu)技術目的，本發明的鎳鐵冶煉回轉窯(yao)直接還原(yuan)方法包括步驟(zou)如下：
a.將回轉窯窯頭的余熱經導管與烘干機相(xiang)連(lian)接，使回(hui)轉窯(yao)(yao)(yao)窯(yao)(yao)(yao)頭(tou)中(zhong)產(chan)生的(de)余熱導入(ru)烘干機(ji);將回(hui)轉窯(yao)(yao)(yao)的(de)窯(yao)(yao)(yao)尾尾氣經導管與壓球機(ji)相(xiang)連(lian)接，使回(hui)轉窯(yao)(yao)(yao)中(zhong)的(de)尾氣導入(ru)壓球機(ji)中(zhong);
b.將鎳鐵礦通過給料機輸送到齒輥破碎機中(zhong)破(po)碎(sui)，將(jiang)破(po)碎(sui)后的鎳鐵礦送入溫(wen)度為(wei)600℃的烘干機中(zhong)烘干，降低含(han)水量至15%-18%;
c.將(jiang)烘(hong)干后(hou)的(de)鎳鐵礦與還原煤(mei)、石灰(hui)石按照100:10:2的(de)質(zhi)量(liang)比(bi)投入(ru)混(hun)料機中(zhong)混(hun)合(he)均勻，之后(hou)將(jiang)混(hun)合(he)物送入(ru)壓(ya)球(qiu)機擠壓(ya)成團塊，要求團塊的(de)含水分量(liang)低于(yu)18%，團塊的(de)強度大于(yu)2000N;通過回(hui)轉窯(yao)中(zhong)的(de)尾氣(qi)使壓(ya)球(qiu)機內溫度達(da)到800℃;
d.將擠壓(ya)后的(de)團(tuan)(tuan)(tuan)塊送入回(hui)轉(zhuan)窯(yao)內(nei)燒(shao)制，保持團(tuan)(tuan)(tuan)塊在回(hui)轉(zhuan)窯(yao)內(nei)以(yi)6米/小時(shi)勻速(su)行進(jin)，同(tong)時(shi)向回(hui)轉(zhuan)窯(yao)中噴灑(sa)煤粉和空氣，在團(tuan)(tuan)(tuan)塊行進(jin)期間，煤粉燃燒(shao)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)熱(re)氣與團(tuan)(tuan)(tuan)塊逆流行走，保證回(hui)轉(zhuan)窯(yao)內(nei)溫度均勻穩定，從(cong)而(er)減少(shao)細顆(ke)粒煙(yan)塵(chen)，團(tuan)(tuan)(tuan)塊在移動至回(hui)轉(zhuan)窯(yao)出口約30米的(de)時(shi)候，團(tuan)(tuan)(tuan)塊溫度上升至1350℃-1500℃，團(tuan)(tuan)(tuan)塊崩(beng)裂開始生(sheng)(sheng)成(cheng)熔渣反(fan)(fan)應(ying)，同(tong)時(shi)團(tuan)(tuan)(tuan)塊通過煤發生(sheng)(sheng)還原反(fan)(fan)應(ying)生(sheng)(sheng)成(cheng)含鎳鐵金屬的(de)渣塊。
e.含金屬(shu)的渣塊較從(cong)回轉窯的出(chu)口排出(chu)，將排出(chu)的渣塊直接引入水坑(keng)中進行水淬。
f.將水淬后(hou)的渣塊打撈起來投入(ru)球磨(mo)機中破碎為(wei)小于2mm的顆粒，再利用磁選機進(jin)行鎳(nie)鐵金屬和(he)熔(rong)渣的分離，較得到鎳(nie)鐵金屬。
有益技術效果：本方法只是用環保回轉窯焙(bei)燒而不(bu)適用(yong)礦(kuang)熱爐焙(bei)燒，能(neng)耗(hao)少，熔煉的(de)主要能(neng)源為煤(mei)，而不(bu)是昂貴(gui)的(de)電能(neng)，降低(di)了生產(chan)成本，且設(she)(she)備工藝簡單，設(she)(she)備維修(xiu)方(fang)便，減少了生產(chan)建(jian)設(she)(she)的(de)投資，方(fang)便嚴重缺乏電力的(de)地(di)區使用(yong)。
上圖1為(wei)本(ben)發明的方法流程圖。
施工步驟如下：
鎳鐵冶煉回(hui)轉窯直接(jie)還原方法包括(kuo)步(bu)驟如(ru)下：
a.將回(hui)(hui)轉(zhuan)(zhuan)窯(yao)窯(yao)頭的余熱(re)經導(dao)管與烘干機相(xiang)連(lian)接，使(shi)回(hui)(hui)轉(zhuan)(zhuan)窯(yao)窯(yao)頭中產生的余熱(re)導(dao)入烘干機，將回(hui)(hui)轉(zhuan)(zhuan)窯(yao)的窯(yao)尾(wei)尾(wei)氣經導(dao)管與壓(ya)球機相(xiang)連(lian)接，使(shi)回(hui)(hui)轉(zhuan)(zhuan)窯(yao)中的尾(wei)氣導(dao)入壓(ya)球機中。
b.將(jiang)鎳(nie)(nie)鐵(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)即紅土礦(kuang)(kuang)(kuang)通過篦條篩(shai)分，將(jiang)細顆粒礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)和大塊礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)分離，大塊礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)則通過給料機(ji)輸送到齒輥破(po)碎(sui)機(ji)中破(po)碎(sui)，將(jiang)破(po)碎(sui)后的鎳(nie)(nie)鐵(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)以(yi)及(ji)細顆粒礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)送入(ru)溫度為600℃的烘干機(ji)中烘干，降低含水量至15%-18%。
c.將(jiang)烘(hong)干后的鎳鐵礦(kuang)通(tong)過破(po)碎(sui)機破(po)碎(sui)后存入(ru)(ru)原料倉(cang)，原料倉(cang)內的鎳鐵礦(kuang)通(tong)過單機秤與還(huan)原煤、石(shi)灰石(shi)按照100:10:2的質量比投入(ru)(ru)混(hun)料機中混(hun)合均勻，之后將(jiang)混(hun)合物送入(ru)(ru)壓(ya)球(qiu)(qiu)機擠(ji)壓(ya)成團塊，要求(qiu)團塊的含水分量低于18%，團塊的強度(du)大于2000N;通(tong)過回(hui)轉窯(yao)中的尾氣使壓(ya)球(qiu)(qiu)機內溫度(du)達到800℃。
d.使用大傾角皮帶輸送機將團(tuan)(tuan)(tuan)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)以(yi)6米(mi)(mi)/小時(shi)的(de)(de)速(su)度送(song)入回(hui)(hui)(hui)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)窯(yao)，并(bing)保(bao)持團(tuan)(tuan)(tuan)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)在(zai)(zai)在(zai)(zai)回(hui)(hui)(hui)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)窯(yao)里以(yi)6米(mi)(mi)/小時(shi)勻(yun)速(su)行(xing)進(jin)，同(tong)(tong)(tong)時(shi)向回(hui)(hui)(hui)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)窯(yao)中噴灑煤粉和空氣(qi)，在(zai)(zai)團(tuan)(tuan)(tuan)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)行(xing)進(jin)期(qi)間，煤粉燃燒產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)熱氣(qi)與團(tuan)(tuan)(tuan)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)逆(ni)流行(xing)走(zou)，所有冶煉過程的(de)(de)各個(ge)(ge)階段(duan)為：脫水、還原(yuan)(yuan)、團(tuan)(tuan)(tuan)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)崩(beng)裂、熔(rong)(rong)渣(zha)生(sheng)(sheng)(sheng)產、還原(yuan)(yuan)后金屬顆粒(li)聚集。碳進(jin)入到(dao)團(tuan)(tuan)(tuan)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)中作為燃料(liao)和還原(yuan)(yuan)劑參與反(fan)(fan)(fan)應，通過團(tuan)(tuan)(tuan)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)均(jun)勻(yun)地加(jia)入到(dao)回(hui)(hui)(hui)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)窯(yao)中，完(wan)成了一個(ge)(ge)穩定(ding)的(de)(de)運轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)狀態，同(tong)(tong)(tong)時(shi)獲得穩定(ding)的(de)(de)溫度場(chang)，保(bao)證(zheng)回(hui)(hui)(hui)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)窯(yao)內(nei)溫度均(jun)勻(yun)穩定(ding)，從而減少細(xi)顆粒(li)煙塵(chen)，如(ru)團(tuan)(tuan)(tuan)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)的(de)(de)品質(zhi)較低，那么入窯(yao)供(gong)料(liao)速(su)率會(hui)(hui)發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)變化(hua)(hua)(hua)，或者內(nei)部(bu)所含的(de)(de)碳質(zhi)材(cai)料(liao)擴散，將會(hui)(hui)導致物料(liao)與回(hui)(hui)(hui)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)窯(yao)內(nei)壁(bi)接觸部(bu)位局(ju)部(bu)過熱或過冷，從而增加(jia)細(xi)顆粒(li)煙塵(chen)，并(bing)使窯(yao)內(nei)抽(chou)力情(qing)況惡(e)化(hua)(hua)(hua)，團(tuan)(tuan)(tuan)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)在(zai)(zai)移動至(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)窯(yao)出口約30米(mi)(mi)的(de)(de)時(shi)候，團(tuan)(tuan)(tuan)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)溫度上升至(zhi)(zhi)1350℃-1500℃，在(zai)(zai)這個(ge)(ge)階段(duan)，熔(rong)(rong)渣(zha)生(sheng)(sheng)(sheng)成反(fan)(fan)(fan)應開始，同(tong)(tong)(tong)時(shi)還原(yuan)(yuan)反(fan)(fan)(fan)應發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)，鎳氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物呈橄欖石(shi)結(jie)構(Ni ,Mg)2SiO4，而鐵氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物也生(sheng)(sheng)(sheng)成同(tong)(tong)(tong)樣的(de)(de)結(jie)構形式Fe2SiO4，它們在(zai)(zai)高溫下與游(you)離的(de)(de)二氧(yang)化(hua)(hua)(hua)硅產生(sheng)(sheng)(sheng)反(fan)(fan)(fan)應生(sheng)(sheng)(sheng)成固溶體;生(sheng)(sheng)(sheng)成含鎳鐵金屬的(de)(de)渣(zha)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)。
e.經回(hui)轉窯(yao)冶(ye)煉后生成含金屬的渣塊(kuai)較(jiao)排出(chu)，為(wei)了抑制氧化(hua)以及便于破碎，排出(chu)的渣塊(kuai)直接(jie)投入水坑中進(jin)行水淬。
f.水淬后的渣塊被打撈起來投入球磨機破(po)碎成小(xiao)于2mm的顆粒，并利(li)用磁選機進行(xing)鎳鐵(tie)金屬和熔渣的分離，從(cong)而得到鎳鐵(tie)成品。
; 業的(de)回轉(zhuan)窯制造商，強大(da)的(de)技術團隊，諸多成功案例(li)，讓投資者少操心(xin)，更(geng)放心(xin)！
