鎳鐵生產(chǎn)工藝課件-展示頁(yè)
2025-01-21 19:32本頁(yè)面
【正文】 T=650℃ 從上述（ 1）、（ 2）式可以看出： NiO、 FeO還原反應(yīng)開始溫度較低，而且， NiO的開始反應(yīng)溫度比 FeO約低 200℃ ；因而，火法冶煉鎳鐵過(guò)程中，盡管所采用的鎳礦 NiO含量較低，但 NiO 90％以上被還原，而且，在 Ni／ Fe很低的情況下，可通過(guò)不同的工藝操作，使產(chǎn)品含 Ni量提高到較高水平，與鐵合金其他產(chǎn)品（如高碳鉻鐵、錳硅合金等）相比，電爐粗 鎳冶煉難度相對(duì)較低。 因不同產(chǎn)地的鎳礦成分不同， NiO及各種氧化物之間組成的化合物也有所不同，因而，在鎳鐵冶煉過(guò)程中，其實(shí)際反應(yīng)較復(fù)雜。 火法冶煉鎳鐵是在高溫條件下，以 C（或 Si）作還原劑，對(duì)氧化鎳礦中的 NiO及其他氧化物（如 FeO）進(jìn)行還原而得。目前發(fā)現(xiàn)的紅土鎳礦多分布在南、北回歸線一帶，如澳大利亞、巴布亞新幾內(nèi)亞、新喀里多尼亞、印度尼西亞、菲律賓和古巴等地。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(lái)源于硫化鎳礦。 目前國(guó)內(nèi)廠家生產(chǎn)的鎳鐵品位主要集中在 ～ ％、 4～ 8％以及 10～ 15％，同時(shí)也有小部分廠家能生產(chǎn)含鎳量在 20％以上的鎳鐵。根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ ISO）鎳鐵按含鎳量分為 FeNi20（ Ni 15％～ 25％）、 FeNi30（ Ni 25％～ 35％）、 FeNi40（ Ni 35％～ 45％）和 FeNi50（ Ni 45％～ 60％）。 因此 ， 鎳被視為重要戰(zhàn)略物資 ， 一直為各國(guó)所重視 。 在不銹鋼中增加鎳的一個(gè)主要原因就是形成奧氏體晶體結(jié)構(gòu) ， 從而改善諸如可塑性 、 可焊接性和韌性等不銹鋼的屬性 ， 所以鎳被稱為奧氏體形成元素 。 全球約 2／ 3的鎳用于不銹鋼生產(chǎn) ， 因此不銹鋼行業(yè)對(duì)鎳消費(fèi)的影響居第 l位 。 鎳的應(yīng)用在于鎳的抗腐蝕性 ， 合金中添加鎳可增強(qiáng)合金的抗腐蝕性能 。該生產(chǎn)線年加工能力為原礦 10萬(wàn)噸，可生產(chǎn)高鎳鎳鐵 1萬(wàn)噸，產(chǎn)值 2億元，利潤(rùn) 1億元 。 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(jià)約 2萬(wàn)元左右（ 20%Ni），利潤(rùn) 1萬(wàn)元以上，利潤(rùn)率 100% 。 財(cái)務(wù)分析 目前鎳市場(chǎng)處于低谷，電解鎳大約 10萬(wàn)元 /噸，相當(dāng)于鎳鐵為 1000元/噸度（ 1%Ni或稱一個(gè) Ni，相當(dāng)于 10Kg鎳）。沙狀顆粒在煉鋼過(guò)程中相當(dāng)有利于連續(xù)加料和作為冷卻劑物料快速溶解。分離出來(lái)的鎳鐵呈直徑 2～ 3毫米的沙狀顆粒 , 并夾帶 1～ 2%爐渣 , 其化學(xué)組成為 C %, Ni18～ 22%, S %, P % 。金屬是在窯中 半熔融 條件下生成的。 熔煉方法和工藝如下： 預(yù)處理步驟是將原料紅土鎳礦磨細(xì)后 , 與含碳物料和熔劑石灰石混合 , 然后連續(xù)給入回轉(zhuǎn)窯 。 （ 3）、所產(chǎn)高鎳鎳鐵質(zhì)量高（含 Ni20%左右），可直接用作不銹鋼的生產(chǎn)原料。 回轉(zhuǎn)窯工藝與高爐法或電爐法等工藝相比有如下優(yōu)點(diǎn)： （ 1）、熔煉的主要能源為煤 , 而不是昂貴的焦炭或電能。目前，高爐法的低品位產(chǎn)品市場(chǎng)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(chǎng)容量。 我國(guó)使用火法利用紅土鎳礦冶煉鎳生鐵，使不銹鋼生產(chǎn)原料構(gòu)成發(fā)生了重大變革，改變了全球不銹鋼生產(chǎn)原料鎳的供需格局，也改變了世界不銹鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)展的格局。 這就是產(chǎn)生礦石積壓在港口的原因 ， 也是今后民營(yíng)企業(yè)需要攻克的技術(shù)難關(guān) 。 目前我國(guó)中小企業(yè)生產(chǎn)的鎳生鐵的含鎳量多在 4％ ～ 8％ ， 只能用作冶煉不銹鋼的配料 ， 在冶煉不銹鋼時(shí) ， 尚需加入一定量的精煉純鎳 。 我國(guó)民營(yíng)企業(yè)開始大規(guī)模利用從菲律賓和印度尼西亞進(jìn)口的紅土鎳礦礦石冶煉鎳生鐵，此后進(jìn)口礦石量逐月增加，到 2023年底利用進(jìn)口礦石約 300多萬(wàn)噸，產(chǎn)出鎳生鐵的含鎳量約 3萬(wàn)噸。技術(shù)變革及其快速進(jìn)入生產(chǎn)應(yīng)用領(lǐng)域，成功狙擊了國(guó)際市場(chǎng)的瘋狂炒作， 2023年 6月國(guó)際市場(chǎng)鎳價(jià)大幅下降。我 國(guó)民營(yíng)企業(yè)使用火法冶煉從菲律賓和印度尼西亞進(jìn)口的紅土鎳礦礦石，大量生產(chǎn)鎳鐵合金作為冶煉不銹鋼的配料，成功狙擊了國(guó)際市場(chǎng)的瘋狂炒作，鎳價(jià)大幅下降，市場(chǎng)將逐步恢復(fù)理性。鎳鐵生產(chǎn)工藝 鎳鐵的來(lái)歷、成分和消費(fèi)市場(chǎng) 我國(guó) 不銹鋼和電池行業(yè)的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)鎳產(chǎn)品供應(yīng)將面臨長(zhǎng)期短缺的局面。 2023年以來(lái)國(guó)際市場(chǎng)鎳價(jià)非理性的不斷上漲對(duì)國(guó)內(nèi)鋼鐵業(yè)發(fā)展構(gòu)成了新的挑戰(zhàn)。 我國(guó)鎳金屬生產(chǎn)技術(shù)已有重大突破，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，紅土鎳礦經(jīng)高爐冶煉鎳鉻生鐵，生產(chǎn)出大批鎳生鐵的實(shí)際成效。在市場(chǎng)高鎳價(jià)的情況下， 2023年開始，國(guó)內(nèi)民營(yíng)企業(yè)開始利用煉鋼高爐轉(zhuǎn)產(chǎn)冶煉紅土鎳礦礦石生產(chǎn)鎳生鐵。 2023年全國(guó)生產(chǎn)鎳生鐵的中小企業(yè)達(dá)到 100多家， l～ 9月進(jìn)口礦石 1200萬(wàn)噸左右。 只有提高技術(shù)使鎳 生鐵中的含鎳量達(dá)到 l2％ ～ 15％ ， 才能在冶煉不銹鋼時(shí)完全替代純鎳 。 據(jù)最新資料 ， 個(gè)別技術(shù)先進(jìn)的企業(yè)已經(jīng)可以生產(chǎn)出鎳含量 10％ 以上的鎳生鐵了 。低成本利用礦石質(zhì)量較差的紅土鎳礦資源，符合資源節(jié)約型的歷史發(fā)展趨勢(shì)，翻開了我國(guó) 不銹鋼生產(chǎn)史的新篇章。 紅土鎳礦用回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)鎳鐵的工藝和技術(shù) 大型焙燒還原回轉(zhuǎn)窯是整個(gè)紅土鎳礦冶煉工藝流程中關(guān)鍵設(shè)備之一，礦石經(jīng)干燥后進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)加熱到 800℃ 后去除礦石表面水分及結(jié)晶水，并部分還原礦石中的鐵、鎳和鈷氧化物，進(jìn)入電爐熔煉。 （ 2）、原料的自由選擇 , 可用東南亞的各種紅土鎳礦。 （ 4） 、同時(shí)可作為鋼水熔煉時(shí)的冷卻劑。在回轉(zhuǎn)窯中 , 物料與煤燃燒所產(chǎn)生的熱氣流逆流運(yùn)動(dòng) ,經(jīng)受所有熔煉步驟 —— 干燥 , 脫水 , 還原和金屬成長(zhǎng)。 燒成的物料熔塊從回轉(zhuǎn)窯出來(lái)就將它水碎 ,磨細(xì)后 , 用重選和磁選機(jī)將還原成的鎳鐵合金從排出的熔塊中分離出來(lái)。此產(chǎn)品不管含硫多高均適用于煉鋼過(guò)程 , 因煉鋼時(shí)有很好的脫硫能力 。 回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝鎳和鐵的回收率都很高，均在 90%以上。當(dāng)前進(jìn)口紅土鎳礦國(guó)內(nèi)港口價(jià)為400元左右 /濕噸（低鐵高鎳礦，約 2%左右 Ni， 10%左右 Fe），相當(dāng)
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