【正文】 燒結(jié)、造塊 → 配入焦炭、熔劑 → 高爐冶煉 → 粗鎳鐵 → 精煉降 Si、 C、 P、 S→ 鎳鐵。 隨焦粉用量增加 ， 更多地鎳 、 鈷 、 鐵的氧化物被還原 ， 金屬回收率增加 。 焦粉用量對合金中 P含量的影響 渣中 FeO含量對 LP的影響 焦粉用量對 P分布的影響主要是通過影響合金質(zhì)量 ， 其次是影響渣中 FeO含量來體現(xiàn)的 ， 隨渣中 FeO含量增加 LP增加 。 如前所述 ， 合金質(zhì)量少時 ， 鎳的品位高 ， 而隨著金屬的回收率增加 ， 被還原的鎳的質(zhì)量比鐵少 ， 鎳在合金中的品位有所下降 。P2O5， 3CaO 試驗(yàn)表明 ， 當(dāng)還原溫度一定時 ， 由于金屬相和渣相的傳質(zhì)更充分 ， 鎳 、鐵回收率隨著還原時間的延長而提高 。 在電爐還原熔煉的過程中幾乎所有鎳和鈷的氧化物都被還原成金屬 ， 而鐵則不必全部還原成金屬 ， 鐵的還原程度可通過還原劑的加入量加以調(diào)節(jié) 。 隨著近年來有色金屬價格持續(xù)高漲 , 許多礦業(yè)國家為了分享高價格帶來的高收益 ,陸續(xù)出臺了限制原礦出口或者增加原礦出口關(guān)稅等政策 ,如剛果 、 贊比亞和蒙古等國 。 (2)2023年中國含鎳生鐵的產(chǎn)量折合鎳金屬量近 10萬 /t成為拉動 2023年 6月初國際市場鎳價回落的主要原因 ,此后由于鎳價快速回落 ,中國一批鎳鐵生產(chǎn)企業(yè)停產(chǎn) ,國際市場鎳價又逐步回升 。 鎳鐵法是采用電爐熔煉，可以達(dá)到較高的溫度，爐內(nèi)的氣氛也比較容易控制。 從溫度對金屬回收率影響的圖中可以看出 ， 溫度高于 1500℃ 時對金屬回收率的影響不明顯 。 但是 CaO含量增加到一定程度后 ， Ls增加的趨勢不再明顯 ， 這是因?yàn)槭沂昧窟_(dá)到一定值后 ， 分解產(chǎn)生的 CO2會削弱體系中的還原氣氛 ，對脫 S不利 ， 因此 Ls改變不大 ， 合金中 S含量下降變緩 。 鎳的硅化物較碳化物和硫化物穩(wěn)定 ， 因此當(dāng)合金中硅含量增高時 ， 碳含量和硫含量低 。 焦粉用量對 S分布的影響一方面是通過影響渣 FeO含量來實(shí)現(xiàn) ， 另一方面 ， 合金中 C含量增加有利脫 S。(2)硫 、 磷等有害雜質(zhì)含量少 。 四、數(shù)種工藝流程 回轉(zhuǎn)窯直接還原法 鎳礦 → 烘干 → 破碎 → 配入焦炭、熔劑混合制團(tuán) → 預(yù)熱 → 回轉(zhuǎn)窯脫水、還原 →固融態(tài)渣鐵混合物 → 水淬 → 磨碎 → 跳汰、強(qiáng)磁選等多級渣鐵分離 → 細(xì)粒鎳鐵 →電爐重熔 → 精煉脫硫 → 鎳鐵。 二、工藝原理 雖然紅土鎳礦處理工藝主要分為濕法冶煉工藝和火法冶煉工藝 ， 但目前世界范圍內(nèi)比較成熟的利用紅土鎳礦冶煉鎳鐵合金的工藝方法仍舊以火法冶煉為主。 一、鎳、鎳鐵與鎳礦 鎳是略帶黃色的銀白色金屬 ， 是一種具有磁性的過渡金屬 。 （ 2）、原料的自由選擇 , 可用東南亞的各種紅土鎳礦。 2023年以來國際市場鎳價非理性的不斷上漲對國內(nèi)鋼鐵業(yè)發(fā)展構(gòu)成了新的挑戰(zhàn)。目前，高爐法的低品位產(chǎn)品市場容量已經(jīng)飽和，加快發(fā)展 10％以上品位的回轉(zhuǎn)窯工藝，可以進(jìn)一步擴(kuò)大紅土礦火法鎳的市場容量。 以上述紅土鎳礦為例，加工一噸紅土鎳礦可得 20%左右高鎳鎳鐵100Kg左右，生產(chǎn)總費(fèi)用約 250元 /噸礦，礦石成本 500元（加運(yùn)費(fèi)），噸成品約需 10噸原礦，總成本約 7500元，售價約 2萬元左右（ 20%Ni），利潤 1萬元以上，利潤率 100% 。由于硫化鎳礦資源品質(zhì)好，工藝技術(shù)成熟，現(xiàn)約 60％～ 70％的鎳產(chǎn)量來源于硫化鎳礦。 ②回轉(zhuǎn)窯烘干 → 造塊 → 豎爐燒結(jié)、預(yù)還原。 熔煉對焦炭的質(zhì)量要求如下 :(l)含碳量高 ， 灰分低 。 焦粉用量少時 ， 鎳的品位高 ， 由于熔煉過程中 ， 鎳在合金和渣中存在一個平衡 ， 鎳鐵中 Ni品位高 ， 渣含鎳也高 ， 而且渣的化學(xué)損失 (鎳的氧化物 )和物理損失 (渣中夾帶 )也增加 ， 鎳的回收率降低 。2SiO2的初晶區(qū) 。 按照分子理論 ， 石灰石分解產(chǎn)生的氧化鈣 (CaO)是脫硫反應(yīng)的反應(yīng)物 ， 爐渣中 (CaO)增多 ， 能大大地促進(jìn)在金屬爐渣界面上進(jìn)行的脫硫反應(yīng) ， 此外 ， 石灰石降低渣的熔點(diǎn) ， 減少粘度 ， 有利于脫硫 。 說明在 1400℃ 的溫度下 ， 渣的粘度很大 ， 被還原的鎳鐵不能順利沉降 ， 渣鐵分離不好 。 據(jù)資料介紹，國外電硅熱法工藝是在爐外，通過倒包操作，使加入的 Si對熔體中的 NiO進(jìn)行還原，生成鎳鐵，與熱兌法生產(chǎn)微碳鉻鐵的反應(yīng)機(jī)理和工藝操作基本相同，因而，可稱之為熱兌法工藝。綜上所述，解決火法工藝能耗高的難題以及開發(fā)新的濕法工藝處理中低品位鎳紅土礦將是今后鎳冶煉的發(fā)展方向。 鑒于鎳鐵的以上發(fā)展前景和我國鎳鐵生產(chǎn)工藝存在的問題 ， 我們要加大力度對鎳鐵生產(chǎn)工藝進(jìn)行研究和改進(jìn) ： (1)我們可以針對二次電壓過低的情況 ， 重新設(shè)計變壓器 ， 降低流壓比 ，只有可以提高二次電壓 ， 使生產(chǎn)能力大幅度提高 ； (2) 二次電壓提高 ， 使得電流密度降低 ， 因此 ， 要保持或相應(yīng)提高電流密度 ， 才能保證電極有足夠的工作端長度 ； (3) 擴(kuò)大極心圓直徑 ， 可以減少渣鐵對爐底的侵蝕 ， 延長爐襯壽命 ； (4) 為了有效延長爐襯壽命 ， 我們要選擇炭質(zhì)較少的復(fù)合材料來抵抗鎳鐵合金滲碳的化學(xué)侵蝕作用 ； (5) 同時還要注意合金成分的控制 ， 還原劑粒度的選擇以及澆鑄問題 。 火法工藝主要應(yīng)用于處理硅鎂鎳礦 ， 適合于處理鎳含量 1%， 鐵含量 30%左右 ， 鈷含量低的紅土鎳礦 。 最佳熔煉條件下渣的化學(xué)成分分析 成分 TFe FeO SiO2 Al203 CaO MgO CO Ni 含量 電爐冶煉鎳鐵使用的鎳礦 NiO、 FeO含量低 。 根據(jù)離子理論 ， 加入 CaO能提高堿度 ， 引入的 Ca2+能與 PO43形成弱離子對， 提高 PO43的穩(wěn)定性 ， 降低其活度系數(shù) ， 同時 CaO供給的 O2促進(jìn) PO43的形成的同時還與 Fe2+形成 Fe2+ 綜上 所述 ， 石灰石的加入不僅調(diào)整了堿度 ， 降低了爐渣的熔點(diǎn)和粘度 ，也影響著金屬的回收率和合金中鎳的品位 。 總的來說 ， 由于酸性渣中脫磷效果不