中國特色紅土鎳礦冶煉工藝建設(shè)現(xiàn)代化鎳鐵廠(編輯修改稿)
2025-07-25 21:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 料入爐相關(guān)，大量時間和電力用于爐料升溫。 筆者所見的“燒結(jié)機(有的還采用土法燒結(jié)工藝和燒結(jié)鍋工藝準備礦熱爐用原料)礦熱爐”工藝的產(chǎn)鎳鐵廠都沒有完善的環(huán)保設(shè)備，特別是礦熱爐為敞開式或者半密閉的小煙罩式，不能回收煤氣，不但污染環(huán)境，還造成煤氣浪費。燒結(jié)機也全部沒有安裝余熱回收利用設(shè)施，這類工廠不具備現(xiàn)代化、大規(guī)模的鎳鐵生產(chǎn)條件。 有的工廠利用電弧爐處理燒結(jié)礦，生產(chǎn)鎳鐵，效益更差，基本上已停產(chǎn)。 還原造锍工藝 最初在鼓風爐內(nèi)進行生產(chǎn)，由于能耗高遭到淘汰。 目前有些企業(yè)在電爐內(nèi)進行造锍熔煉，得到低鋼冰鎳。該工藝與傳統(tǒng)硫化鎳處理工藝相同。由于紅土礦品位低，低冰鎳產(chǎn)品含鎳少，渣量巨大，并且能耗高，使得該工藝無法與硫化鎳礦傳統(tǒng)處理流程進行競爭。采用該工藝的企業(yè)不多。 （二）RKEF工藝技術(shù)成熟，在鎳鐵冶煉領(lǐng)域占主導(dǎo)地位 RKEF工藝技術(shù)(“回轉(zhuǎn)窯礦熱爐”法)始于20世紀50年代，由Elkem公司在新喀里多尼亞的多尼安博廠開發(fā)成功，由于產(chǎn)品質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高、而且節(jié)能環(huán)保，RKEF工藝很快取代了鼓風爐工藝。隨著冶金科學技術(shù)的發(fā)展，RKEF工藝也吸納了包括自動化、清潔生產(chǎn)在內(nèi)的眾多最新技術(shù)成果，在設(shè)計制造、安裝調(diào)試和生產(chǎn)操作上日臻成熟，已成為世界上生產(chǎn)鎳鐵的主流工藝技術(shù)，占據(jù)統(tǒng)治地位。目前全球采用RKEF工藝生產(chǎn)鎳鐵的公司有十幾家，生產(chǎn)廠遍及歐美、日本、東南亞等地，其中最大年產(chǎn)能達7～8萬t金屬鎳，在長期的經(jīng)營中，盡管世界鎳行業(yè)風云變幻、鎳價大起大落，但這些鎳鐵廠大都保持著良好的業(yè)績。2005年美國金屬學會調(diào)查了世界紅土鎳礦冶煉廠及年產(chǎn)量，見表1。 表1 2005年美國金屬學會調(diào)查的世界紅土鎳礦冶煉廠及年產(chǎn)量 萬t，約占世界原生鎳總產(chǎn)量的30％，占紅土礦火法冶煉鎳鐵產(chǎn)量的8l％(2007年世界總產(chǎn)鎳量142萬t，氧化鎳礦的貢獻為42％，以鎳鐵形式生產(chǎn)金屬鎳量約45萬t)。 可見，在世界范圍，以廉價的紅土鎳礦為原料，采用RKEF火法冶煉鎳鐵的工藝技術(shù)具有很強的適用性和經(jīng)濟性。 （三）RKEF工藝介紹 對原料的要求 對于“回轉(zhuǎn)窯(RK)礦熱爐(EF)”流程，礦石成分很重要，有3個指標是采用RKEF工藝應(yīng)該關(guān)心的： (1) Ni品位，最好 。 (2) Fe／Ni，希望在6～10，最好接近6，中Ni品位高；如果Fe／Ni10，則很難冶煉出含20％的鎳鐵，因為原料中Fe過高，很難在回轉(zhuǎn)窯中控制氧化鐵的還原度。 (3) MgO/SiO2，～0．65較合適，少量加入熔劑就可以得到低熔點的爐渣結(jié)構(gòu)。 以上3個條件只是合適的條件，而不是必須的條件，在礦石條件不符合上述要求時，可以生產(chǎn)品位較低的鎳鐵，技術(shù)經(jīng)濟指標將受到影響。 還原劑（煙煤或無煙煤均可)和石灰石也是RKEF工藝所必需的，這兩種原料在我國資源豐富，容易得到。 典型工藝流程、主體設(shè)備結(jié)構(gòu) (1) 生產(chǎn)流程 原料場→篩分、破碎和混勻配料→回轉(zhuǎn)窯→礦熱爐→鐵包脫硫→精煉轉(zhuǎn)爐→澆鑄。在這個基礎(chǔ)上，發(fā)展了對原料預(yù)干燥、原料制球、回轉(zhuǎn)窯節(jié)能和余熱發(fā)電、礦熱爐高效冶煉和低熔點渣系配料、采用底吹或側(cè)吹精煉轉(zhuǎn)爐替代頂吹轉(zhuǎn)爐、鎳鐵?；燃夹g(shù)，適用于不同條件的工廠。 (2) 典型工藝裝備組成 100m回轉(zhuǎn)窯、2臺63MVA的密閉礦熱爐、40t的底吹精煉轉(zhuǎn)爐，造粒和鑄塊設(shè)備。(鎳金屬2～)。鑒于國產(chǎn)設(shè)備的成熟度和運輸條件制約，為降低投資，國內(nèi)的在建工廠采用4座回轉(zhuǎn)窯、2臺48MVA礦熱爐的方案將可以縮短建設(shè)周期，收到好的經(jīng)濟效益。 (3) 工藝概述 礦石、石灰石、還原劑在原料場、備料間加以篩分破碎后，混勻配料送入回轉(zhuǎn)窯。 在回轉(zhuǎn)窯中，原料經(jīng)干燥、焙燒、預(yù)還原，制成約1000℃
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