鎳鐵生產(chǎn)工藝課件-在線瀏覽
2025-02-16 19:32本頁面
【正文】 于 200元 /噸Ni。有適合鎳鐵生產(chǎn)的回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線，無須固定資產(chǎn)投資，投資 1000萬元流動資金即可租賃生產(chǎn)線生產(chǎn)（租金極其低廉）。 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 。 不銹鋼與合金生產(chǎn)領域是鎳最廣泛應用領域 。 鎳在不銹鋼中的主要作用在于它改變了鋼的晶體結(jié)構(gòu) 。 目前全球有色金屬中 ， 鎳的消費量僅次于銅 、 鋁 、 鉛 、 鋅 ， 居有色金屬第 5位 。 鎳鐵主要成分為鎳與鐵，同時還含有 Cr、 Si、 S、 P、 C等雜質(zhì)元素。又再分為高碳（ C ％～ ％）、中碳（ C ％～ ％）和低碳（ C ％）；低磷（ P ％）與高磷（ P ％）鎳鐵。 世界上可開采的鎳資源有二類，一類是硫化礦床，另一類是氧化礦床。而世界上鎳儲量的 65％左右貯存在氧化鎳礦床中，由于其因含有氧化鐵的緣故而呈紅色，因此也俗稱紅土鎳礦。 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。 同時采用選擇性還原工藝，合理使用還原劑，按還原順序 NiO、 FeO、 Cr2O SiO2進行還原反應 。反應生成的 Ni和 Fe能在不同比例下互溶，生成鎳鐵。 三、紅土鎳礦預處理 紅土鎳礦屬非結(jié)晶型礦種 。 利用 X射線衍射分析礦物組成，如圖 31所示。 紅土鎳礦另一個特點是水分較高，尤其是目前我國紅土鎳礦主要進口國菲律賓和印尼兩國氣候多雨潮濕，鎳礦中水分基本在 30～ 35％范圍波動。不同的鎳鐵生產(chǎn)廠家對入爐前鎳礦的脫水燒結(jié)處理普遍使用如下幾種預處理方式： ①回轉(zhuǎn)窯烘干 → 造塊 → 回轉(zhuǎn)窯高溫脫水、預熱。 ③回轉(zhuǎn)窯烘干 → 脫水、燒結(jié)（包括預還原）。 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 → 預熱 → 回轉(zhuǎn)窯脫水、還原 →固融態(tài)渣鐵混合物 → 水淬 → 磨碎 → 跳汰、強磁選等多級渣鐵分離 → 細粒鎳鐵 →電爐重熔 → 精煉脫硫 → 鎳鐵。熔煉過程熱能來自煤粉（或重油）燃燒放出的熱量， 其是火法冶煉鎳鐵生產(chǎn)中，設備最簡單、生成金屬流程最短、綜合能耗最低的生產(chǎn)工藝。 高爐法 鎳礦 → 脫水、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。 該工藝仍以焦炭燃燒放熱作為冶煉熱能，入爐鎳礦中 FeO可被焦炭中的 C充分還原，故粗鎳鐵中的 Ni含量高低基本受限于入爐鎳礦 Ni／ Fe的比值大小。 電碳熱法 鎳礦 → 脫水、造塊 → 配入焦炭、熔劑 → 電爐冶煉 → 粗鎳鐵 → 降 C、 Si、 P、 S精煉 → 鎳鐵。 國外火法冶煉鎳鐵主要采用此工藝，國內(nèi)廠家生產(chǎn)含 Ni大于 10％的產(chǎn)品時亦普遍采用。 焦炭中所含的固定碳以及燃燒產(chǎn)生的 CO是氧化鎳的還原劑 。 固定碳和灰分是焦炭的主要組成部分 ， 兩者互為消長關(guān)系 。(2)硫 、 磷等有害雜質(zhì)含量少 。 (3)成分穩(wěn)定 ， 揮發(fā)分含量適中 ， 水分含量低且穩(wěn)定 。 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 。 金屬回收率增加的同時 ， 由于被還原的鐵的量比鎳多 ， 因此合金中鎳的品位降低 ， 下降的趨勢先快后慢 ， 焦粉用量超過一定值以后 ， 鎳的品位降低 ， 且焦粉用量多導致合金中的 C含量明顯增加 ， 合金質(zhì)量變差 。 FeO對熔渣的反應能力及物理性能有重要的影響 ， 它能大大降低爐渣熔化溫度和粘度 ， 起著稀釋爐渣的作用 ， 對冶煉有一定好處 。 因此 ， 焦粉用量應適當 。 鎳鐵的品位是鎳鐵生產(chǎn)的重要參數(shù) ， 影響產(chǎn)品價格 、 鎳的回收率 、 電爐的產(chǎn)量 、 運輸成本等 。 但鎳鐵品位過低則不能滿足不銹鋼廠用鎳鐵合金替代電解鎳的要求 ， 且低的鎳品位需要還原較多的鐵 ， 增加焦粉用量和能量消耗 。 焦粉用量對 S分布的影響一方面是通過影響渣 FeO含量來實現(xiàn) ， 另一方面 ， 合金中 C含量增加有利脫 S。 隨著渣中 FeO含量增加 ， 硫分配比呈下降趨勢 。 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 。 因此爐渣中 FeO含量越高 ， 越有利于脫磷反應的進行 。 紅土鎳礦中有一部分 Fe203未被還原為金屬 ， 而是還原為 FeO進入渣 ， 渣中一定量 FeO的存在使得 CaO一 MgO一 SiO2相圖中 CaO2SiO2的初晶區(qū)擴大 ， 并能稀釋爐渣 。MgO 當爐渣組成在這一初晶區(qū)時 ， 爐渣的熔點最低 ， 低熔點使得熔煉條件易于達到并能節(jié)省能源 。 鎳的硅化物較碳化物和硫化物穩(wěn)定 ， 因此當合金中硅含量增高時 ， 碳含量和硫含量低 。 石灰石用量對熔煉的影響 （僅供參考） 石灰石用量對合金質(zhì)量的影響 石灰石用量對 鎳品位 的影響 石灰石用量對 金屬回收率 的影響 結(jié)果表明 ， 若不加石灰石或石灰石加入量少于一定值時 ， 渣的熔點高 ，粘度大 ， 流動性差 ， 被還原的鎳鐵不能沉降和渣分離 ， 而是夾雜在渣中；隨著石灰石用量的增加 ， 渣的組成趨于合理 ， 性能得到改善 ， 保證了熔煉過程的順利進行 ， 金屬在渣中的傳質(zhì)更為充分 ， 夾雜損失少 ， 因此所得合金質(zhì)量增加 ， 金屬回收率上升 。 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 。 另外 ， 加入石灰石太多造成渣量過大 ， 對耐火材料侵蝕嚴重 ，且機械夾雜和溶解損失多 ， 導致 Ni的回收降低 。 綜合考慮鎳鐵品位和金屬回收率 ，選擇最佳的石灰石用量 。 石灰石用量對S分布的影響主要是通過影響渣中 CaO含量和堿度來實現(xiàn) 。 石灰石用量對合金中 S含量的影響 渣中 CaO含量對 LS的影響 隨著渣中 CaO含量增加 ， 硫分配比呈上升趨勢 。 而根據(jù)離子
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