【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 鐵礦石、紅土鎳礦及鉻礦石砂等。青島華海晟商貿(mào)有限公司：公司主營(yíng)鎳礦、鉻礦、鐵礦等礦產(chǎn)品的進(jìn)口和國(guó)內(nèi)貿(mào)易。同時(shí)協(xié)助鎳鐵廠商銷售成品鎳鐵。公司與澳大利亞、印度、印尼、菲律賓、巴基斯坦、土耳其、巴西等國(guó)多家礦主及貿(mào)易商建立了長(zhǎng)期穩(wěn)定的合作關(guān)系。此外還有X日照益豐經(jīng)貿(mào)有限公司、X吉星國(guó)際貿(mào)易有限公司、青島雷納進(jìn)出口有限公司等專業(yè)從事經(jīng)營(yíng)鎳礦的企業(yè)。 進(jìn)口紅土鎳礦情況目前日照港已成為全國(guó)最大的進(jìn)口紅土鎳礦中轉(zhuǎn)口岸，但與天津港相比，目前高品位的紅土鎳礦多從天津港進(jìn)口，供應(yīng)內(nèi)蒙古、寧夏、山西等市場(chǎng)。據(jù)我國(guó)海關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)從2006年開(kāi)始從菲律賓進(jìn)口鎳礦石， 2007年實(shí)際從菲律賓鎳礦石進(jìn)口量為801萬(wàn)噸。（CIF）。中國(guó)2007年起從印度尼西亞大規(guī)模進(jìn)口鎳礦石，事實(shí)上。（CIF）。印尼和菲律賓的鎳礦石價(jià)格差距如此大，主要是由于鎳含量的不同，此外結(jié)晶水的含量也是影響紅土鎳礦價(jià)格的重要因素。進(jìn)入2007年下半年，隨著電解鎳價(jià)格的不斷下跌和鎳鐵生產(chǎn)成本不斷提高（到07年10月份鎳鐵生產(chǎn)成本已高達(dá)22000美元以上），鎳鐵需求大幅減少，紅土鎳礦進(jìn)口貿(mào)易商出現(xiàn)開(kāi)始巨額虧損，造成目前仍有數(shù)百萬(wàn)噸的紅土鎳礦壓港，使得紅土鎳礦價(jià)格不斷陰跌。據(jù)日照新北方煤化有限公司林垚副總經(jīng)理介紹，日照港目前還有積壓的低品位鎳礦沒(méi)有銷售掉，主要是品味太低。進(jìn)入2009年，中國(guó)的鎳礦進(jìn)口量（主要是紅土鎳礦），%，同時(shí)超過(guò)了2007年的1563萬(wàn)噸，創(chuàng)歷史新高。目前，無(wú)論是進(jìn)口量還是價(jià)格，目前都得到了復(fù)蘇，呈現(xiàn)出上揚(yáng)趨勢(shì)。2010年9月我國(guó)各港口紅土鎳礦平均價(jià)格市場(chǎng)名稱均價(jià)備注%300菲律賓產(chǎn)，市場(chǎng)高端價(jià)格%370印尼產(chǎn)%540菲律賓產(chǎn)，市場(chǎng)高端價(jià)格%520菲律賓產(chǎn)，市場(chǎng)高端價(jià)格%460菲律賓產(chǎn)，市場(chǎng)高端價(jià)格%450菲律賓產(chǎn)，市場(chǎng)高端價(jià)格%510菲律賓產(chǎn)，市場(chǎng)高端價(jià)格%530菲律賓產(chǎn)，市場(chǎng)高端價(jià)格%420菲律賓產(chǎn)，市場(chǎng)高端價(jià)格%240菲律賓產(chǎn)，市場(chǎng)高端價(jià)格%350菲律賓產(chǎn)，市場(chǎng)高端價(jià)格%240菲律賓產(chǎn)，市場(chǎng)高端價(jià)格%420菲律賓產(chǎn)，市場(chǎng)高端價(jià)格通過(guò)實(shí)地調(diào)研、網(wǎng)絡(luò)查詢以及鐵合金在線等機(jī)構(gòu)電話咨詢，現(xiàn)在紅土鎳礦及鎳鐵合金正處于價(jià)格上漲趨勢(shì)。從紅土鎳礦的供應(yīng)來(lái)看，紅土礦供應(yīng)量具有充足保障。 3 冶煉工藝 概述%，是一個(gè)鎳資源緊張的國(guó)家，利用和開(kāi)發(fā)國(guó)外鎳資源是一項(xiàng)長(zhǎng)期任務(wù)。本項(xiàng)目利用國(guó)外資源提取鎳，符合國(guó)家政策。本工程根據(jù)擬定建設(shè)規(guī)模建設(shè)2個(gè)冶煉電爐車間，一車間內(nèi)設(shè)4臺(tái)30MVA礦熱電爐，配6臺(tái)雙鏈流鎳鐵合金鑄錠機(jī)，二車間內(nèi)設(shè)2臺(tái)30MVA礦熱電爐，配3臺(tái)雙鏈流鎳鐵合金鑄錠機(jī)。兩個(gè)車間主要承擔(dān)鎳鐵合金的冶煉、澆注、成品精整等工作。 鎳鐵合金工藝選擇含鎳紅土礦是由含鎳橄欖巖在熱帶或亞熱帶地區(qū)經(jīng)長(zhǎng)期風(fēng)化淋濾變質(zhì)而成的。由于風(fēng)化淋濾，礦床一般形成幾層，頂部是一層崩積層（鐵帽），含鎳較低；中間層是褐鐵礦層，含鐵多、硅鎂少，鎳低、鈷較高，一般采用濕法工藝回收金屬；底層是混有脈石的腐植土層（包括硅鎂性鎳礦），含硅鎂高、低鐵、鎳較高、鈷較低，一般采用火法工藝處理。（1）濕法工藝流程較成熟的濕法工藝流程有：Caron 流程和 HPAL 流程（High Pressure Acid Leach）。Caron流程處理褐鐵礦或褐鐵礦和腐植土的混合礦，礦石先干燥，再還原，礦石中的鎳在700℃時(shí)選擇性還原成金屬鎳（鈷和一部分鐵被一起還原），還原的金屬鎳經(jīng)過(guò)氨浸回收。干燥、焙燒、還原等火法工藝，消耗能量大；回收金屬采用濕法工藝，消耗多種化學(xué)試劑；鎳和鈷的回收率比火法流程和 HPAL 流程低。HPAL流程主要處理褐鐵礦和一部分綠脫石或蒙脫石。加壓酸浸一般在襯鈦的高壓釜中進(jìn)行，浸出溫度170℃～245℃，通過(guò)液固分離、鎳鈷分離，生產(chǎn)電鎳、氧化鎳或鎳冠，有些工廠生產(chǎn)中間產(chǎn)品如硫化物或氫氧化物。HPAL 流程處理的紅土礦要求含Al低、含Mg低，通常含Mg4%，含Mg越高，耗酸越高。（2）火法工藝流程紅土礦儲(chǔ)鎳量約占鎳總儲(chǔ)量的70%，到2003年，紅土礦產(chǎn)鎳量占鎳總產(chǎn)量的42%。紅土礦產(chǎn)鎳量的70%是采用火法工藝流程回收的?；鸱üに囂幚砑t土礦的工藝流程有傳統(tǒng)的 RKEF 流程（回轉(zhuǎn)窯—電爐工藝）、多米尼加鷹橋豎爐—電爐法、日本大江山回轉(zhuǎn)窯直接還原法等。多米尼加鷹橋豎爐—電爐工藝流程包括將紅土礦干燥脫水、制團(tuán)、豎爐焙燒部分還原焙燒團(tuán)礦、電爐熔煉生產(chǎn)粗鎳鐵、粗鎳鐵在鋼包爐中精煉等工序。日本大江山回轉(zhuǎn)窯直接還原法生產(chǎn)鎳鐵，是唯一采用回轉(zhuǎn)窯直接還原熔煉氧化鎳的火法工藝。該流程分為三個(gè)步驟：（1）物料預(yù)處理：磨礦、混合與制團(tuán)，以提高回轉(zhuǎn)窯操作效果；（2）冶煉工藝：回轉(zhuǎn)窯焙燒、金屬氧化物還原與還原金屬的聚集；（3）分離處理：回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)出的熟料采用重選與磁選分離出鎳鐵合金。RKEF 流程是目前紅土礦冶煉廠普遍采用的一種工藝流程，該工藝主要分為以下幾個(gè)工序：干燥：采用回轉(zhuǎn)干燥窯，主要脫出礦石中的部分自由水。焙燒—預(yù)還原：采用回轉(zhuǎn)窯，主要是脫出礦石中剩余的自由水和結(jié)晶水，預(yù)熱礦石，選擇性還原部分鎳和鐵。電爐熔煉：還原金屬鎳和部分鐵，將渣和鎳鐵分開(kāi)，生產(chǎn)粗鎳鐵。 精煉：一般采用鋼包精煉，脫出粗鎳鐵中的雜質(zhì)如：硫、磷等。如果生產(chǎn)鎳锍，需要在回轉(zhuǎn)窯的出料口噴入硫磺，將鎳轉(zhuǎn)變成低鐵的鎳锍。由于紅土礦中物料越細(xì)的部分，鎳的品位越高，在 RKEF 工藝流程中，采用干燥回轉(zhuǎn)窯和焙燒回轉(zhuǎn)窯處理物料，煙塵率高，煙塵含鎳較高，粉料不宜直接用電爐熔煉處理，因此煙塵需要單獨(dú)處理，增加了生產(chǎn)成本。為了克服上述缺點(diǎn)，國(guó)外公司開(kāi)發(fā)了一種新的工藝流程稱作 NST（NICKEL SMELTING TECHNOLOGY）。該工藝流程借鑒水泥窯外分解的技術(shù)，將物料磨細(xì)，然后進(jìn)行閃速干燥、閃速焙燒、在流態(tài)化爐中進(jìn)行預(yù)還原，直流電爐熔煉焙燒料，LF 爐精煉。通過(guò)分析，我們認(rèn)為設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)采用工藝成熟、技術(shù)可靠、有成功生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的工藝。RKEF 工藝非常適合本項(xiàng)目紅土鎳礦的性質(zhì)，因此，本可研采用RKEF流程生產(chǎn)鎳鐵。即干燥一焙燒/預(yù)還原一電爐熔煉的工藝流程，但暫不考慮精煉工序。 產(chǎn)品品種設(shè)計(jì)主要產(chǎn)品為粗鎳鐵合金（平均鎳含量在12%的鎳鐵），粗鎳鐵化學(xué)成分見(jiàn)表31。表31 粗鎳鐵化學(xué)成分成分NiFeCoCCrSiPS% 生產(chǎn)規(guī)模生產(chǎn)規(guī)模為建設(shè)6座30MVA礦熱電爐，年產(chǎn)鎳鐵合金（鎳含量在12%的鎳鐵）24萬(wàn)t。本工程一次設(shè)計(jì)，分三期建設(shè)，其中第一期4萬(wàn)t/a；第二期8萬(wàn)t/a；第三期12萬(wàn)t/a，最終形成24萬(wàn)t/a鎳鐵合金生產(chǎn)線及相關(guān)輔助設(shè)施。車間年生產(chǎn)天數(shù)330d/a，電爐年生產(chǎn)天數(shù)290d/a。 主要原輔材料和技術(shù)條件 鎳鐵合金生產(chǎn)需要的主要原輔材料和技術(shù)條件 紅土礦紅土礦（氧化鎳礦石）是生產(chǎn)鎳鐵合金的主要原料，主要是由鐵、鎳、硅等含水氧化物組成的疏松粘土狀礦石，由于鐵的氧化，礦石呈紅土狀。紅土礦一般含有20～40%的水分，需要在干燥、還原焙燒階段將水分去除，這個(gè)過(guò)程是在干燥窯和回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行的,礦石在料場(chǎng)風(fēng)干破碎后加入干燥窯，然后再破碎并加入炭素還原劑加入到回轉(zhuǎn)窯。礦石被焙燒脫水和還原后直接送電爐車間爐頂平臺(tái)的大料倉(cāng)內(nèi)。紅土礦原礦（%～%）年需要量紅土礦原礦240萬(wàn)t，主要由東南亞國(guó)家菲律賓、印度尼西亞等進(jìn)口。紅土礦成分技術(shù)條件見(jiàn)表32。表32 紅土礦成分（干基，Wt%）成分NiCr2O3∑FeSiO2MgOAl2O3%成分CoCaOOH2O結(jié)晶其他%%，%。 炭質(zhì)還原劑 ，還原劑主要從棗莊境內(nèi)及周邊煤焦化公司購(gòu)買。炭質(zhì)還原劑入爐技術(shù)條件見(jiàn)表33。表33 炭質(zhì)還原劑技術(shù)條件物料名稱化學(xué)成分 %粒度mm固定炭灰分揮發(fā)分PSH20焦碳≥84≤14≤≤177。10～30 石灰 主要從當(dāng)?shù)刭?gòu)進(jìn)，汽車來(lái)料。其主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表34。表34 石灰技術(shù)條件物料名稱化學(xué)成分 %粒度mmCaOSiO2PS石灰10～40 電極糊電極糊年需要量2400t，省內(nèi)就近購(gòu)買。按YB/T521596標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。電極糊入爐尺寸50～150mm。具體電極糊理化性要求見(jiàn)表35。表35 電極糊理化性能指標(biāo)項(xiàng)目牌號(hào)灰分%揮發(fā)分%抗壓強(qiáng)度MPa電阻率μΩm體積密度g/cm31～≥18≤65≥2～≥17≤75≥ 生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)述 鎳鐵合金工藝工程采用6座圓形電爐熔煉焙砂，變壓器容量為30MVA, 每座電爐采用3臺(tái)10MVA單相變壓器向電爐供電。電爐需要的焙砂由焙燒回轉(zhuǎn)窯直接進(jìn)到電爐頂上的焙砂加料倉(cāng)內(nèi)，再通過(guò)加料管加入電爐。焙砂加料倉(cāng)下設(shè)有加料管，電爐共設(shè)有11個(gè)加料管，采用閥門控制加料。加料倉(cāng)設(shè)有蓋板，防止熱損失和煙塵損失，為了測(cè)量電爐的加料量和加料倉(cāng)的焙砂量，加料倉(cāng)采用稱重料倉(cāng)。電爐采用交流電爐熔煉，操作采用高電壓、低電流模式。焙砂在電爐內(nèi)熔化后分成渣和金屬兩相，焙砂中殘留的碳將鎳和部分鐵還原成金屬，形成含鎳 12%的鎳鐵。還原過(guò)程產(chǎn)生大量的 CO，含CO的電爐煙氣由于煙氣溫度高，經(jīng)煙道輸送供回轉(zhuǎn)式干燥窯干燥紅土礦用，以節(jié)約部分焦粉。每座電爐設(shè)2個(gè)出鎳口，熔融金屬通過(guò)電爐2個(gè)出鎳口中的1個(gè)出鎳口定期放入鐵包內(nèi)，鐵包由鐵包車運(yùn)到澆鑄廠房鑄錠機(jī)澆鑄面包鎳鐵。金屬出鎳口和出渣口采用泥炮和擋渣器堵上。每座電爐設(shè)2個(gè)出渣口，爐渣通過(guò)電爐2個(gè)出渣口中的1個(gè)出渣口半連續(xù)地排出，放渣溫度約為 1580℃（過(guò)熱50℃）。爐渣通過(guò)溜槽流入水碎渣系統(tǒng)。爐渣采用傳統(tǒng)水碎系統(tǒng)，渣經(jīng)過(guò)水碎渣池的高壓水噴射，液態(tài)渣變成顆粒，沖入水碎池中，粒渣由抓斗起重機(jī)抓出后就地濾水堆存，再由汽車外運(yùn)廠外，賣給簽約用戶。水碎渣的水經(jīng)過(guò)澄清、冷卻后，用水泵加壓后再用于渣水碎。 車間組成 主廠房本工程根據(jù)擬定建設(shè)規(guī)模建設(shè)2個(gè)冶煉電爐車間，一車間內(nèi)設(shè)4臺(tái)30MVA礦熱電爐。主廠房參數(shù)見(jiàn)下表36。表36 30MVA4電爐主廠房參數(shù)序號(hào)跨間名稱主廠房參數(shù)(m)起重機(jī)配置t臺(tái)跨度長(zhǎng)度1澆注跨21144鑄造起重機(jī)75/32t32冶煉跨2714410t33成品跨211441034渣跨（露天）482抓斗起重機(jī)10t2二車間內(nèi)設(shè)2臺(tái)30MVA礦熱電爐。主廠房參數(shù)見(jiàn)下表37。表37 30MVA2電爐主廠房參數(shù)序號(hào)跨間名稱主廠房參數(shù)(m)起重機(jī)配置t臺(tái)跨度長(zhǎng)度1澆注跨2172鑄造起重機(jī)75/32t32冶煉跨277210t33成品跨21721034渣跨（露天）481抓斗起重機(jī)10t1 公用輔助設(shè)施為滿足鎳鐵合金生產(chǎn)要求，還設(shè)有原料系統(tǒng)、車間變電所、凈循環(huán)水系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)等公用輔助設(shè)施，詳見(jiàn)有關(guān)章節(jié)說(shuō)明。 主要設(shè)備選擇 電爐設(shè)備交流電爐爐形一般有圓形和長(zhǎng)方形，圓形電爐采用3根電極，3根電極圓周布置。小長(zhǎng)方形電爐采用3根電極，大長(zhǎng)方形電爐采用6根電極，方型電爐電極直線布置。圓形電爐電極至爐墻的距離均等，熱負(fù)荷均勻分布，爐體熱膨脹均勻。長(zhǎng)方形電爐與圓形電爐相比有以下優(yōu)點(diǎn)：長(zhǎng)方形電爐加料倉(cāng)和加料管的布置和焙砂自動(dòng)上料系統(tǒng)要比圓形電爐易于配置。長(zhǎng)方形電爐的缺點(diǎn)：電爐采用彈性結(jié)構(gòu)，監(jiān)視和操作量比圓形電爐大；長(zhǎng)方形電爐比圓形電爐投資大。本項(xiàng)目電爐選擇采用圓形電爐。、壓放、把持系統(tǒng)電極升降采用液壓缸升降方式。把持器采用液壓波紋管，每個(gè)波紋管單獨(dú)頂一塊銅瓦，能保證每塊銅瓦與電極都接觸良好。壓放裝置采用液壓抱閘和壓放缸組成。30MVA電爐主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表38。表38 30MVA電爐主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱單位主要技術(shù)參數(shù)備注1電爐爐型矮煙罩2電爐變壓器MVA303每座變壓器臺(tái)數(shù)臺(tái)3單臺(tái)10MVA4變壓器一次側(cè)電壓kV355二次側(cè)電壓V270～8506電極數(shù)量根37電極直徑mm～12508電極材質(zhì)自焙電極9電極工作行程mm140010電極升降速度m/min～11爐膛直徑m 鑄錠機(jī)設(shè)計(jì)選用鏈輪中心斜長(zhǎng)為23m單鏈滾輪移動(dòng)式鑄錠機(jī)，用于鎳鐵合金的產(chǎn)品成型生產(chǎn)。一車間4座30MVA電爐共配6臺(tái)鑄錠機(jī)，二車間2座30MVA電爐共配3臺(tái)鑄錠機(jī)。1臺(tái)鑄錠機(jī)最大生產(chǎn)能力102 t/d。鑄錠機(jī)技術(shù)性能見(jiàn)表39。表39 鑄錠機(jī)技術(shù)性能表序號(hào)項(xiàng)目單位技術(shù)規(guī)格備 注1鑄錠機(jī)的型式單鏈滾輪移動(dòng)式2鑄錠機(jī)鏈輪中心斜長(zhǎng)m233鑄錠機(jī)傾角9176。33′4鏈輪節(jié)園直徑mmΦ4005鏈帶速度m/min6錠塊重量kg207錠?？倲?shù)個(gè)2408錠模間距mm2009生產(chǎn)能力t/d102111