镍铁冶炼工艺介绍

1、镍铁冶炼工艺介绍 1.1、镍冶炼工艺流程研究含镍红土矿是由含镍橄榄岩在热带或亚热带地区经长期风化淋滤变质而成的矿床一般形成几层顶部是一层崩积层铁帽含镍较低一般弃置堆存下面是褐铁矿层含铁多、硅镁少镍低、钴较高一般采用湿法工艺回收金属再下层是混有脉石的残积层矿含硅镁高铁较低、钴较低、镍较高这类矿一般采用火法工艺处理。具体情况见表12—1 表11-1 矿石范围与冶炼工艺矿石分矿石分层冶炼常矿石品位冶炼方法冶炼工艺层名称规产品顶层崩积层含镍低Ni0.02-0.1 弃置堆存含镍低、铁高、硅镁低、 1.还原焙烧氨浸工艺钴较高。2.高压酸浸工艺Ni1.0-1.7 3.强化高压酸浸工艺电解镍中间层褐铁矿层湿法冶炼Fe35-50 4.常压酸浸工艺氧化镍MgO0.5-15 5.硫酸堆浸工艺Co0.1-0.2 6.氯化浸出工艺。含镍较高、铁较低、硅 1.回转窑电炉工艺镁高、钴较低。2.多米尼加鹰桥竖炉Ni1.8-3 —电炉工艺下层残积层火法冶炼镍铁Fe10-25 3.日本大江山回转窑MgO15-35 直接还原法。Co0.02-0.1 1.1.1、湿法工艺流程介绍目前成熟的湿法工艺流程有还原焙烧氨浸流程、高压酸浸流程和常压酸浸流程。1.1.1.1、还原焙烧氨浸流程还原焙烧氨浸流程处理褐铁矿或褐铁矿和残积层矿的混合矿矿石先干燥然后矿石中的镍在700℃时选择性还原成金属镍钴和一部分铁被一起还原还原的金属镍经过氨浸回收。还原焙烧氨浸流程的

缺点有矿石处理采用干燥、还原、焙烧等工序消耗能量大消耗多种化学试剂镍和钴的回收率比火法流程和高压酸浸流程低。1.1.1.2、高压酸浸流程高压酸浸流程主要处理褐铁矿和一部分绿脱石或蒙脱石。加压酸浸一般在衬钛的高压釜中进行浸出温度245℃260℃通过液固分离、镍钴分离生产电镍、氧化镍或镍冠有些工厂生产中间产品如混合硫化镍钴或混合镍钴氢氧化物。高压酸浸流程处理的红土矿要求含MgO/Al O 低通常含Mglt4含Mg 越高耗酸越高含Al 低的矿石。1.1.2、其他湿法工艺流程有些湿法工艺流程正在进行试验和进一步评估如强化高压酸浸工艺、常压酸浸工艺、硫酸堆浸工艺和氯化浸出工艺。1.1.3、火法工艺流程介绍现有的火法工艺处理红土矿工艺流程有传统的回转窑—电炉工艺多米尼加鹰桥竖炉—电炉工艺日本大江山回转窑直接还原法。1.1.3.1、回转窑—电炉工艺回转窑—电炉工艺是目前红土矿冶炼厂普遍采用的一种火法冶炼工艺流程该工艺主要分为几个工序干燥、焙烧—预还原、电炉熔炼、精炼等工序简述如下1干燥采用回转干燥窑主要脱出矿石中的部分自由水。2焙烧——预还原采用回转窑主要是脱出矿石中剩余的自由水和结晶水预热矿石选择性还原部分镍和铁。3电炉熔炼还原金属镍和部分铁将渣和镍铁分开生产粗镍铁。4精炼一般采用钢包精炼脱出粗镍铁中的杂质如硫、磷等满足市场要求。如果生产镍锍需要在焙烧回转

窑的出料口喷入硫磺将镍转变成低铁的镍锍。1.1.3.2、多米尼加鹰桥竖炉—电炉工艺多米尼加鹰桥竖炉—电炉工艺流程包括红土矿干燥脱水、制团、竖炉焙烧生产部分还原焙烧团矿、电炉熔炼生产粗镍铁、粗镍铁在钢包炉中精炼。1.1.3.3、日本大江山回转窑直接还原法日本大江山回转窑直接还原法生产镍铁该工艺包括物料预处理、回转窑焙烧和还原、回转窑产出的熟料采用重选与磁选分离出镍铁合金。这是世界上唯一的采用回转窑直接还原熔炼氧化镍的方法。1.2、镍铁产品方案研究1.2.1、镍铁品位介绍镍铁品位是镍铁生产厂的重要参数镍铁品位主要影响以下几个方面镍回收率、电炉产量、精炼成本、运输成本、镍铁中铁的价格、市场因素等。镍铁品位在2730之间是非铁磁体而生产厂一般不选择生产非铁磁体即不选择生产品位在2730之间的镍铁。从表—2 可以看出世界上大部分镍铁厂的镍铁品位在1827之间部

分镍铁厂生产含Ni35以上的镍铁。矿石品位是影响镍铁品位选择的一个重要因素矿石品位越高适合生产高品位镍铁。另外矿石成分也影响镍铁品位的选择。镍铁中铁是否计价也是影响确定镍铁品位的一个重要因素。根据对国内厂家的咨询目前镍铁中的铁有的计价。另外我国铁资源缺乏宜尽量回收矿石中的铁。表11-2 全世界主要镍铁厂的产量及镍铁品位公司名称国家产量t/a 镍铁品位FENI 马其顿7000 35-50Falcondo 多米尼加28500 38.9CerroMatoso 哥伦比亚

49100 34-36Pobuzhsky 乌克兰16000 25-35Codemin 巴西6500 30Doniambo 新喀里多尼亚60000 22-30Larymna 希腊19200 20-25LomadeNiquel 委内瑞拉17400 20-25Hyuga 日

本22000 16-28Hachinohe 日本41000 17-23Oheyama 日本15000 16-23Pomalaa 印度尼西亚11000 18-21 1.2.2、镍铁工艺流程介绍传统的回转窑—电炉工艺生产镍铁的工艺流程

见图—1。图11-1 传统的回转窑—电炉工艺生产镍铁的工

艺流程 1.3、回转窑—电炉工艺生产镍铁案例介绍中国恩菲近期给国内三个公司的镍铁项目进行了设计和论证具体项

目是1、福建鼎信实业有限公司5000 吨镍/年的镍铁项目2010 年6 月将投产建设地点在福建省福安市该项目属于

公司的试验基地性质成功后将在印尼的OB 岛建厂该公司

拥有红土镍矿山镍铁冶炼用的红土镍矿品位 1.7、24。2、新希望集团镍铁项目一期5000 吨镍/年、二期10000 吨镍/年建设地点在广西钦州市已到施工图设计阶段并准备在印

尼成立两家资源类公司进军印尼的镍资源冶炼用的红土镍

矿品位镍 1.7、铁15-17。3、金川公司30000 吨镍/年的镍铁项目建设地点在广西防城港市正在进行项目调研冶炼用

的红土镍矿品位镍1.8、铁20。下面是福建鼎信实业有限

公司5000 吨镍/年的镍铁项目的生产工艺 1.3.1、矿石干燥红土矿是经长期风化淋滤变质而成的含水较高需要进行预

干燥。标准的回转窑—电炉工艺处理红土矿时回转窑给料

前的干矿石含水一般为2022 这一含水率水平有利于最大程度降低矿石运输入窑过程中的粉尘发生率并易于处理矿石。由皮带运输机从矿石堆场运来的矿石直接加到干燥窑内矿石从干燥窑的窑头加入与热烟气接触而被加热干燥。矿石中自由水部分蒸发进入烟气矿石则由胶带运输机运到配料车间或者运到干矿储存库储存。干燥窑进料端设快速翻板卸灰阀将漏料排到料罐人工运到矿仓。干燥窑燃烧室采用煤粉作燃料燃烧室为立式结构易于排出煤灰。燃烧室顶部设煤粉燃烧器一次风机将煤粉输送到煤粉燃烧器中二次风将煤粉完全燃烧燃烧后烟气配入三次风将烟气温度控制在950℃左右。进入干燥窑的烟气温度取决于煤灰的熔点煤灰熔点高烟气温度则可以提高。干燥车间设有煤粉仓煤粉制备产生的合格煤粉采用气体输送到干燥车间煤粉仓煤粉仓储存煤量约22t储存时间约12h煤粉仓下设锁风定量给煤机将煤粉定量输送到煤粉燃烧器燃烧。煤灰则沉到燃烧室的下部燃烧室下设电动扇形闸门定期打开闸门将煤灰排到煤灰罐内由叉车运到渣堆场堆存。干燥后的烟气进入电收尘器收尘后由排烟机经烟囱排空。1.3.2、配料及烟尘制粒来自干燥车间或者干矿仓的干矿由皮带运输机运到配料车间。本项目一期工程设有4 个干矿仓其中3 个干矿仓每个储存干矿量150t干矿仓下设定量给料机将干矿定量、均匀的给到皮带输送机上并运到焙烧还原车间另外 1 个矿仓储存

干矿量60t干矿通过定量给料机、皮带运输机将干矿石给到1 个圆盘制粒机上与烟尘混合制粒。配料车间设有还原煤加料仓 1 个、返料仓1 个、备料仓1 个。采用轮式装载机将还原煤加到皮带运输机并运到还原煤仓煤仓下设定量给料机将煤定量、均匀的给到运往回转窑焙烧车间的皮带运输机上。返料主要包括回转窑焙烧预还原过程中产生的大块其他返料包括精炼过程中产生的返料渣等。返料经人工破碎后返回回转窑。烟尘制粒采用圆盘制粒方式烟尘来自回转窑、电炉及干燥窑等这些烟尘通过气力输送到烟尘制粒的烟尘仓烟尘仓分为两个不同接收仓一个接收干燥窑烟尘另一个接收回转窑和电炉烟尘。通风收集的烟尘输送到干燥窑烟尘仓。每个烟尘仓可以储存35t 烟尘烟尘通过螺旋输送机定量输送到双轴粉尘加湿机内在双轴粉尘加湿机内按一定比例加入水加入的水量达到烟尘粒料的额定含水量。双轴粉尘加湿机将烟尘加湿并输送到圆盘制粒机作为黏结剂的干矿按比例通过皮带输送机加到圆盘制粒机在圆盘制粒机干矿、烟尘混合制成粒料并调整粒料的含水。烟尘与干矿的混合比为6 烟尘粒料含水初步确定为25 4。生产过程可根据实际情况进行调节。1.3.3、回转窑焙烧预还原干燥后的矿石、烟尘制粒产生的粒料、还原煤和返料经加料胶带运输机加入到回转窑焙烧。回转窑采用逆流操作。还原煤与矿石一起加入回转窑。还原煤粒度要求为515mm。回转窑

设有煤粉烧咀由风机鼓入一次风和二次风控制烧咀的风量

使回转窑达到还原气氛。回转窑煤粉由煤粉制备车间通过气体输送到回转窑煤粉仓通过转子秤定量输送到回转窑烧咀内燃烧产生的烟气与矿石逆流。回转窑主要有四个作用1红土矿表面水份彻底蒸发2结晶水即烧损降到0.5最大0.73预还原反应部分还原矿石中的铁、镍和钴氧化物4焙砂加热到800℃。矿石在回转窑内进行预还原可减少电炉的负荷。回转窑窑头设有焙砂中间料仓和格筛产生的焙砂通过格筛

格筛过筛粒度设计为-250mm筛下的焙砂进入焙砂缓冲仓进行储存并通过焙砂料罐运到电炉熔炼车间进行熔炼。大块物料经格筛端部排入废料堆送到精炼渣处理系统进行破碎回

收矿石。焙砂从回转窑排放出来温度775850℃进入到焙砂中间料仓。中间料仓容量30t借助中间料仓将热焙砂排放到焙砂转运料罐焙砂转运料罐放在转运车上有轨转运车通过

转运车将料罐运到电炉熔炼车间。1.3.4、焙砂转运和电炉加料焙砂从回转窑排放出来温度为775℃850℃进入到焙

砂中间料仓。中间料仓容量为30t因此相对于额定电炉给料量为44.92t/h其停留时间相对较短。中间料仓将热的焙砂排放到焙砂转运料罐焙砂转运料罐位于转运车上有轨转运车。转运车随后将装满的焙砂转运料罐通过一条隧道运到提升

井装满的料罐在该处被起重机提升起来。起重机将料罐放置到电炉给料仓上部。通过打开料罐底部排料阀门将热的焙砂

排入电炉加料仓内。料罐排空后起重机将空的料罐转运到提升井并下放到焙砂转运车上。该转运车可以同时运送一个空的、一个满的两个料罐。起重机将空的料罐放到转运车上后该转运车在轨道上移动以使起重机将满的焙砂料罐提起。起重机在提起满的料罐后转运车移动到回转窑中间料仓下

将空的料罐装满。料罐装满后转运车移回到提升井又开始新的循环。回转窑中间料仓排料时需要进行通风排烟控制粉尘飞扬。电炉加料仓设有专门的通风系统料罐往电炉加料仓加料时通风系统自动通风作业防止粉尘飞扬。通风系统收集的烟尘输送到烟尘制粒制粒后返回回转窑。1.3.5、电炉熔炼由桥式起重机自动地将焙砂提升到电炉顶的料仓上起

重机和焙砂罐运输车采用全自动控制自动、顺序将焙砂由回转窑下的焙砂缓冲仓加到12 个电炉加料仓内焙砂经加料

管加到电炉内电炉共设有36 个加料管采用气动滑板阀控

制加料加料仓设有盖板防止热损失和烟尘损失为了测量电

炉的加料量和加料仓的焙砂量加料仓采用称重料仓。电炉操作采用高电压模式电炉电压为150V-550V-850V。侧墙渣线部分采用铜水套冷却提高电炉寿命焙砂在电炉内熔化后

分成渣和金属两相焙砂中残留的碳将镍和部分铁还原成金

属形成含镍14的粗镍铁还原过程产生的CO 在炉膛内燃烧既能提高焙砂的温度又能焙烧电极燃烧后的烟气温度控制

在950℃防止焙砂烧结。电炉产生的高温烟气经过冷却后

由布袋收尘器收尘后通过烟囱排空。电炉生产的粗镍铁每45 小时定期放出一次每次放出量约25t镍铁放到25t 的镍铁罐内经精炼吊车起重机运到精炼车间精炼。电炉每小时约产生34.59t 电炉渣渣量较大。电炉渣通过位于电炉一端的两每个排渣孔中的一个排渣孔排出34 小时放出一次

放出渣量为103.8138.4t放渣温度约1550℃炉渣通过溜槽进行水淬后由捞渣机捞出用汽车运到渣场堆存。用于水淬的水经过沉淀、冷却后返回水淬系统。1.3.6、粗镍铁精炼镍铁从电炉排放到一个25t 镍铁罐内。该镍铁罐位于金属流槽端头在电炉排放小车的轨道上行驶。排放完毕后关闭放出口粗镍铁小车移向精炼车间。精炼起重机提起小车上镍铁罐放到有轨道的精炼镍铁罐车上。结合粗镍铁脱硫、脱硅、脱碳的要求粗镍铁在一个镍铁罐中进行脱硫、扒渣、脱硅、脱碳、脱铬、扒渣、最终微调等工艺生产合格的镍铁。1.3.6.1、粗镍铁排放到镍铁罐粗镍铁通过流槽流到镍铁罐。每次排放前镍铁罐内衬耐火材料在镍铁罐预热站进行预加热以避

免放出热的镍铁到罐内时产生过度的热冲击。镍铁罐内粗镍铁的温度在排放过程中由于热损失会降低粗镍铁从电炉

放出的温度是1500℃。预计排放完全后镍铁罐中镍铁的温度为1470℃这主要是由于放出过程中的热损失以及镍铁罐内金属的热辐射损失所造成的。预计排放时间约为25min。

1.3.6.2、一次扒渣放出完成后镍铁罐通过精炼起重机运到

精炼车间放到精炼镍铁罐车上。镍铁罐车的作用是将镍铁罐沿轨道移动到精炼位置。如果镍铁中含有电炉渣需要在精炼前扒除。采用扒渣机扒渣。1.3.6.3、喷粉脱硫预计到精炼时镍铁的温度为1470℃接近镍铁的熔点。由于脱硫过程又要吸收热量因此脱硫过程需要将镍铁升温。采用化学热法升温方式选用铝作为升温元素。采用喷枪将脱硫剂喷入镍铁中脱硫剂在高温镍铁内上浮的过程中同镍铁水中的硫S反应形成渣采用底吹氮气加强搅拌。采用扒渣机扒除镍铁中的脱硫渣。电炉生产的粗镍铁含硫为0.08精炼后要求镍铁含硫小于0.03。预计1 罐25t 粗镍铁脱硫过程消耗脱硫剂为173.52kg。每罐粗镍铁化学热法升温消耗铝量为175kg。预计脱硫持续时间为8min。二次扒渣时间为8min。吹氧率为15Nm /min。1.3.6.4、喷粉吹氧脱硅、碳脱除镍铁中的硅、碳主要通过喷枪吹氧进行。首先硅被氧化成SiO 。当镍铁中Si 含量降到一定水平Si 和C 同时被氧化。当Si 达到较低含量氧气主要用于将碳氧化成CO采用底吹氮气

加强搅拌。Si/C 氧化物生成的渣扒除防止这些杂质再从渣相返回到金属相。预计脱硅、碳每罐镍铁消耗石灰粉基600kg吹氧率为15Nm /min持续约20min。扒渣操作需要约8min。 1.3.6.5、最终微调最终微调的目的是调节温度以满足粒化操作并通过CaSi 丝的加入以获得足够的硅含量。CaSi 丝以较高速度加入熔池从而在镍铁罐底部附近释

放Ca加速其在熔池的分解Ca 的蒸汽压非常低。加入约100kg 的CaSi 将持续大概5min。随后金属将进行粒化操作。1.3.7、综合技术经济指标表5000t/a镍量表1-3 综合技术经济指标表序号指标名称单位数量备注1 冶炼1.1 设计规模镍铁t/a 320561.2 产品产量镍铁t/a 32056 其中含镍t/a 5000 品位15.6 含铁t/a 26927 品位84.01.3 冶炼回收率Ni 901.4 原料需要量红土矿t/a 326800 干基量红土矿含镍t/a 5556 品位1.70 红土矿含铁t/a 78824

品位24.121.5 主要燃料、辅助材料需要量电极糊t/a 865 还原煤t/a 46671 Al 264 耐火材料1120 电极壳90 脱硫剂262 CaO 905 CaSi 151 煤59060 柴油14202 供电2.1 用电设备安装功率kW 430252.2 计算负荷kW 327122.3 年总用电量kkWh/a 1962722.4 单位镍铁耗电量kWh/t 6122.793

给排水3.1 总用水量m /d 91795 其中新水m /d 4150 序号指标名称单位数量备注3.2 单位镍铁用水量m /t

944.984 总图运输4.1 占地面积ha 49.214.2 外部运输t/a 746256 其中运入量t/a 424745 运出量t/a 3215115 劳动5.1 在册职工人数人5005.2 劳动生产率t/人.a 505.3 工资总

额万元/a 20216 投资6.1 总投资万元102219 其中建设投资万元90298 建设期利息万元4123 流动资金万元77986.2 资金来源资本金万元39238 长期借款万元58302 流动资金借款万元46797 成本费用达产年平均7.1

总成本费用万元/a 453747.2 经营成本万元/a 390607.3 单位镍成本费用元/t 90748.18 其中制造成本元/t 86071.72 管理费用元/t 2143.01 营业费用元/t 1282.05 财务费用元/t 1251.408 营业收入、税金及利润达产年平均8.1 营业收入万元/a.

镍铁冶炼工艺介绍

1、?镍铁冶炼工艺介绍?、镍冶炼工艺流程研究含镍红土矿是由含镍橄榄岩在热带或亚热带地区经长期风化淋滤变质而成的矿床一般形成几层顶部是一层崩积层铁帽含镍较低一般弃置堆存下面是褐铁矿层含铁多、硅镁少镍低、钴较高一般采用湿法工艺回收金属再下层是混有脉石的残积层矿含硅镁高铁较低、钴较低、镍较高这类矿一般采用火法工艺处理。具体情况见表12—1 表11-1 矿石范围与冶炼工艺矿石分矿石分层冶炼常矿石品位冶炼方法冶炼工艺层名称规产品顶层崩积层含镍低弃置堆存含镍低、铁高、硅镁低、1.还原焙烧氨浸工艺钴较高。2.高压酸浸工艺 3.强化高压酸浸工艺电解镍中间层褐铁矿层湿法冶炼Fe35-50 4.常压酸浸工艺氧化镍 5.硫酸堆浸工艺 6. 氯化浸出工艺。含镍较高、铁较低、硅 1.回转窑电炉工艺镁高、钴较低。 2.多米尼加鹰桥竖炉—电炉工艺下层残积层火法冶炼镍铁Fe10-25 3.日本大江山回转窑MgO15-35 直接还原法。、湿法工艺流程介绍目前成熟的湿法工艺流程有还原焙烧氨浸流程、高压酸浸流程和常压酸浸流程。、还原焙烧氨浸流程还原焙烧氨浸流程处理褐铁矿或褐铁矿和残积层矿的混合矿矿石先干燥然后矿石中的镍在700℃时选择性还原成金属镍钴和一部分铁被一起还原还原的金属镍经过氨浸回收。还原焙烧氨浸流程的缺点有矿石处理采用干燥、还原、焙烧等工序消耗能量大消耗多

种化学试剂镍和钴的回收率比火法流程和高压酸浸流程低。、高压酸浸流程高压酸浸流程主要处理褐铁矿和一部分绿脱石或蒙脱石。加压酸浸一般在衬钛的高压釜中进行浸出温度245℃260℃通过液固分离、镍钴分离生产电镍、氧化镍或镍冠有些工厂生产中间产品如混合硫化镍钴或混合镍钴氢氧化物。高压酸浸流程处理的红土矿要求含 MgO/Al O 低通常含Mglt4含Mg 越高耗酸越高含Al 低的矿石。、其他湿法工艺流程有些湿法工艺流程正在进行试验和进一步评估如强化高压酸浸工艺、常压酸浸工艺、硫酸堆浸工艺和氯化浸出工艺。、火法工艺流程介绍现有的火法工艺处理红土矿工艺流程有传统的回转窑—电炉工艺多米尼加鹰桥竖炉—电炉工艺日本大江山回转窑直接还原法。、回转窑—电炉工艺回转窑—电炉工艺是目前红土矿冶炼厂普遍采用的一种火法冶炼工艺流程该工艺主要分为几个工序干燥、焙烧—预还原、电炉熔炼、精炼等工序简述如下1干燥采用回转干燥窑主要脱出矿石中的部分自由水。2焙烧——预还原采用回转窑主要是脱出矿石中剩余的自由水和结晶水预热矿石选择性还原部分镍和铁。3电炉熔炼还原金属镍和部分铁将渣和镍铁分开生产粗镍铁。4精炼一般采用钢包精炼脱出粗镍铁中的杂质如硫、磷等满足市场要求。如果生产镍锍需要在焙烧回转窑的出料口喷入硫磺将镍转变成低铁的镍锍。、多米尼加鹰桥竖炉—电炉工艺多米尼

有关镍铁冶炼的工艺

有关镍铁冶炼的工艺：虽然红土镍矿处理工艺主要分为湿法冶炼工艺和火法冶炼工艺，但目前世界范围内比较成熟的利用红土镍矿冶炼镍铁合金的工艺方法仍旧以火法冶炼为主。火法冶炼镍铁是在高温条件下，以C（或Si）作还原剂，对氧化镍矿中的NiO及其他氧化物（如FeO）进行还原而得。同时采用选择性还原工艺，合理使用还原剂，按还原顺序NiO、FeO、Cr2O3、SiO2进行还原反应。 NiO+C→Ni+CO↑ T=420℃（1） FeO+C→Fe+CO↑ T=650℃（2） Cr2O3+C→Cr+ CO↑ SiO2+C→Si+CO↑ 因不同产地的镍矿成分不同，NiO及各种氧化物之间组成的化合物也有所不同，因而，在镍铁冶炼过程中，其实际反应较复杂。反应生成的Ni和Fe能在不同比例下互溶，生成镍铁。从上述（1）、（2）反应式中可看出：NiO、FeO还原反应开始温度较低，而且，NiO的开始反应温度比FeO约低200℃；因而，火法冶炼镍铁过程中，尽管所采用的镍矿NiO含量较低，但NiO 90％以上被还原，而且，在Ni／Fe很低的情况下，可通过不同的工艺操作，使产品含Ni 量提高到较高水平，与铁合金其他产品（如高碳铬铁、锰硅合金等）相比，电炉粗镍冶炼难度相对较低。目前我国镍铁冶炼主要采用高炉法和电炉法两种： 1、高炉法：镍矿→脱水、烧结、造块→配入焦炭、熔剂→高炉冶炼→粗镍铁→精炼降Si、C、P、S→镍铁。在国内，近年采用的火法冶炼镍铁较为普遍，主要是借用于现有炼铁小高炉直接转产，具体操作与小高炉生产生铁操作相似，特别适合于使用低Ni、高Fe镍矿生产低Ni镍铁（含镍生铁）。该工艺仍以焦炭燃烧放热作为冶炼热能，入炉镍矿中FeO可被焦炭中的C充分还原，故粗镍铁中的Ni含量高低基本受限于入炉镍矿Ni／Fe的比值大小。由于国家限制400 立方米以下小高炉的使用，而使用矿热电炉，利用低镍高铁镍矿，直接生产低Ni镍铁，其工艺的合理性和易操作性，似乎不及高炉法，因而采用大容量高炉冶炼低Ni镍铁值得关注和研究。 2、电炉法镍矿→脱水、造块→配入焦炭、熔剂→电炉冶炼→粗镍铁→降C、Si、P、S精炼→镍铁。电炉法是以C作还原剂，在电能高温条件下，对镍矿中的NiO、FeO等氧化物进行还原，冶炼出镍铁，因而，在电炉冶炼过程中，调整合适的配炭量，限制FeO还原，可生产出Ni含量较高的电炉镍铁。国外火法冶炼镍铁主要采用此工艺，国内厂家生产含Ni大于10％的产品时亦普遍采用。主要冶炼设备为矿热电炉，国内个别厂家也有使用与电弧炉结构相似的电炉生产（其设备最大容量为9 MVA），其镍矿预处理方式，冶炼工艺的具体操作，精炼工艺设备配套情况及精炼效果均不尽相同，各项指标对比也存在一定差异。电炉镍铁冶炼技术措施 https://www.360docs.net/doc/be9182801.html, 2009年02月11日08:42 生意社生意社02月11日讯

用高炉冶炼镍铁的技术成本分析

用高炉冶炼镍铁的技术成本分析高炉生产生铁历史悠久，但普遍使用高炉生产镍铁还是近些年中国人发明《刘光火》和研究的结果《许多高炉厂技术人员的生产实践和技术进步》高炉生产镍铁的流程主要是：矿石干燥筛分《大块破碎》一一配料一烧结一烧结矿加焦炭块及熔剂入高炉熔炼——镍铁水涛锭和熔渣水淬——产出镍铁锭和水谇渣，高炉生产镍铁与生产生铁在技术上大同小异，但生产成本却差异巨大，生铁生产有一个说法是：原料含铁量每降低一个百分点，焦比将上升两个百分点，产量将下降三个百分点，生铁原料含铁一般都在60%以上，而红土镍矿最高含铁在50%左右，还有含铁不足20%的低铁镍矿，这将造成生产成本的巨大差别。目前国内用高炉生产低镍铁较多，所用原料为含铁50%左右和含镍1% 左右的红土镍矿，生产含镍2%左右的低镍生铁。通常生铁的焦比为0.5左右《500kg焦炭吨生铁），以上镍铁的焦比在0.8左右《800kg 焦炭吨铁），当前该种产品吨镍铁的总成本3000余元，售价3400元左右，有300元左右的纯利润，比如我们工业区附近一家镍铁厂用100立方以下的小高炉生产含镍8%左右的镍铁，焦比在2.0以上《2000kg焦炭吨铁），吨镍铁总成本7000余元，售价10000余元（按一个镍点1300余元计价）8但生产该种中镍铁使用含铁20%左右的镍矿，镍铁产量诋，约5吨干矿出1吨镍铁，从生产实例可以推算，高炉生产镍铁在当前焦炭价格.电价及人工成本下的加工成本约1100元/吨干矿《指无论含镍和铁多少的镍矿除购买矿石及运输以外的总成本）8 较大高炉《200立方以上）用高铁镍矿生产低镍生铁没有太大问题，但生产中高镍铁时渣量巨大，原来用来生产生铁的高炉其排渣口和排渣量都满足不了要求，同时炉料性质与生铁不同，还有其它一系列技术问题需要创新和解决，目前100立方以下的小高炉生产中镍铁还算顺利。

镍铁合金

国内外红土镍矿处理技术及进展王成彦尹飞陈永强王忠王军【摘要】：综述了国内外红土镍矿的处理现状。指出红土镍矿的开发要综合考虑矿石镍、钴含量和矿石类型的差异, 以及当地燃料、水、电和化学试剂等的供应状况。现阶段回转窑干燥预还原-电炉还原熔炼工艺在红土镍矿的开发中仍占主导地位,加压酸浸法随着大型压力釜制造技术的成熟也越来越受到重视和应用。我国在红土镍矿的工程化方面很欠缺,元江贫红土镍矿的开发必须综合考虑镁的产品结构和经济利用,元石山镍矿的开发必须考虑铁的综合利用。【作者单位】：北京矿冶研究总院北京矿冶研究总院北京矿冶研究总院北京矿冶研究总院北京矿冶研究总院【关键词】：红土镍矿加压浸出镍【基金】：国家重点基础研究发展计划资助项目(2007CB613505)国家高技术发展计划资助项目(2006AA06Z131)国家自然科学基金(50674014) 【分类号】：TF815 【正文快照】： 20世纪80年代以来，中国经济取得了高速的发展，有色金属消费需求旺盛，1993一2003年的10年间，中国精镍的消费量年平均增长率高达12%。2003年国内矿山生产镍约6万t，

消费量约12.3万t，供需缺口约6.3万t;2004年国内精炼镍产量近8万t，消费量达到14.6万t;2005年中国的镍回转窑预还原焙烧红土矿工艺模拟研究李仲恺袁熙志林重春【摘要】：以红土矿为实验原料,采用还原炉一热天平减重法,研究预还原温度、时间、气氛及石灰加入量对红土矿预还原焙烧过程中镍预还原率的影响。并用原子吸收光谱法分析得出红土矿中镍的预还原率。结果表明,在回转窑预还原焙烧工艺中最佳的工艺条件为:预还原温度为950℃、预还原时间为80min、预配焦炭为红土矿量的2.3%、石灰加入量为理论计算所需量的35%～50%。【作者单位】：四川大学化学工程学院; 【关键词】：红土镍矿预还原焙烧磁选

浅谈矿热炉冶炼镍铁工艺

浅谈矿热炉冶炼镍铁工艺摘要：本文介绍了从红土镍矿提炼镍铁几种不同的冶炼工艺，并着重分析了矿热炉冶炼镍铁工艺RKEF法，此工艺成为当前我国红土镍矿处理的主要方法。采用高效、流程短、低耗能、环保等镍铁冶炼新工艺已经成为发展的趋势。关键词：镍铁；矿热炉；RKEF法 1 前言金属镍具有良好的机械强度、延展性和化学稳定性，耐腐蚀，能磁化等一系列特性，广泛用于不锈钢、高温合金、电镀和化工等行业，在国民经济的发展中具有极其重要的地位。全球约2/3的镍用于生产不锈钢，镍原料的成本占奥氏体不锈钢生产成本的70%左右。 2 镍铁冶炼工艺分类镍铁冶炼工艺主要有火法理、湿法两种。对于含镍硫化矿目前主要采用火法处理，通过精矿焙烧反射炉（电炉或鼓风炉）冶炼铜镍硫吹炼镍精矿电解得金属镍。对于氧化矿主要是含镍红土矿，其品位低，适于湿法处理；主要方法有氨浸法和硫酸法两种。氧化矿的火法处理是镍铁法。 2.1 高炉法高炉生产生铁历史悠久，但普遍使用高炉生产镍铁还是中国人发明（刘光火）和研究的结果。高炉生产镍铁的流程主要是：矿石干燥筛分（大块破碎）——配料——烧结——烧结矿加焦炭块及熔剂入高炉熔炼——镍铁水铸锭和熔渣水淬——产出镍铁锭和水淬渣。 2.2 电炉（矿热炉）法这里的电炉指被称作矿热炉的电弧炉的一种，矿热炉冶炼镍铁工艺流程是：原矿干燥及大块破碎——配煤及熔剂进回转窑彻底干燥及预还原——矿热炉还原熔炼——镍铁铁水铸锭及熔渣水淬——产出镍铁锭（或水淬成镍铁粒）和水淬渣。该工艺通常是指回转窑加矿热炉工艺，在国外已有几十年的生产历史，有一套较成熟的技术和理论，国内也有少数厂家有几年的生产历史，但都是小设备生产，技术问题很多，效益也不好，近期有数家企业陆续投产和正在建设上规模的生产线。

中国镍铁冶炼技术发展

中国镍铁冶炼技术发展之路
中国镍铁冶炼技术发展之路
中国恩菲
卢笠渔 2014.11

中国镍铁冶炼技术发展之路
主要内容
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一、中国镍铁冶炼技术现状二、中国镍铁冶炼的开拓创新三、中国镍铁冶炼存在的问题四、中国镍铁冶炼的发展前景五、小结
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中国镍铁冶炼技术发展之路
中国镍铁冶炼技术现状
一、中国镍铁冶炼技术现状
? 中国缺乏红土矿资源，镍铁冶炼行业起步晚，国际上火法冶炼镍铁从鼓风炉开始始于130多年前，而我国的镍铁冶炼至今不足10 年时间。我国镍铁从无到有，快速发展，成为镍铁生产大国是举世瞩目的，是绝无仅有的。
不锈钢镍
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中国镍铁冶炼技术发展之路
中国镍铁冶炼技术现状
一、中国镍铁冶炼技术现状
? 10年中，我国镍铁发展的道路十分曲折，有春天也有严冬，从2005年到 2010年受镍价高位和不锈钢快速发展的影响，我国镍铁含镍短短几年就达到了 20万吨，但在世界范围内工艺最落后而产能最大。 ? 2010年之后，中国恩菲经几年的研究，在中国实现了RKEF工艺，2010年到 2013年的3年间生产镍铁含镍由20万吨达到了47.8万吨。其中RKEF法的产量近 50%，这是技术进步的体现。 ? RKEF的出现使中国镍铁生产在镍价低位的时候仍能持续生产并发展下去，而且节约了大量的能源。22万吨镍铁由RKEF生，每年节电初估50亿度电以上，相当于一个600MW的电厂。
Source: antaike

镍铁项目生产成本计算

2×36MWA镍铁项目概述一、原料分布及供应情况红土矿曾是早期镍的主要资源，从1950年以来镍的产量和需求不断增加，到2012年来自于红土矿的镍产量份额将增加到51%，镍的供应量随着世界经济周期和其他世界事件而变化。但总体来说，镍的产量以每年4%的速度增长。高于世界GDP平均增长率。从项目的观点看，镍红土矿储量敏感于镍边界品位或在腐植土可富集时敏感于回收率。大多数情况下矿层中的褐铁矿不易提高品位，相反当边界品位取值降低时，红土矿资源量成指数般的增加，世界上对红土矿资源的评估是多样的，例如，澳大利亚的一些资源定义的边界品位为0.5%的镍。在中期价格不稳定的时期，为吸引新的投资者进入，全球的镍资源会被重新估计和修改。由于从勘探到开发一般滞后8到10年，在定义探明资源和储量上有风险。二、目前国际、国内的生产和市场情况不锈钢消费量的快速增长将拉动镍消费量的提高：随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，不锈钢生产消费快速增长。铬镍系不锈钢是消费的主要品种，由于其优异的综合性能，得到广泛的应用，占不锈钢总产量的60～75%。近年镍价高启，不锈钢企业开发铁素体不锈钢和节镍不锈钢已去得一定进展，但业内普遍认为，300系不锈钢仍将占据不锈钢总产量的50%以上。预计2010年我国不锈

钢消耗量达到1100万吨，其中Cr-Ni系不锈钢占600万吨以上。镍金属供应继续依靠进口：我国不锈钢社会存量少，而且不锈钢生产周期长，国内不锈废钢资源难于快速增加，不锈废钢进口也不可能大量增加，今后不锈钢紧缺的局面将继续存在。据海关统计，我国每年净进口镍金属量15万吨，国内镍金属产量13万吨，镍铁200万吨，不锈废钢182万吨，三者折合镍金属供应量26万吨，总的供应量约41万吨。目前我国现代化镍铁厂极少，不锈钢厂年消耗约8万吨低品位镍生铁，主要产自高污染的小高炉和低效率、高耗能的小型矿热炉，产品质量不符合ISO6501标准，随着环保政策的落实和市场竞争的加剧，这种工艺将在今年逐步淘汰。国家政策积极支持“开发低品位红土矿高效利用关键技术”，2008年发改办高技【2008】301号《国家发革委办公厅关于组织实施2008年度重大产业技术开发专项的通知》第三条明确指出：“资源综合利用关键技术方面：开发复杂多金属共伴生矿高效开发利用技术，冶炼过程中稀有希散元素提取技术、低品位红土矿高效利用关键技术、金矿二次资源中有价元素高效铺收技术”。将高效利用低品位红土矿关键技术列入国家重大产业技术开发专项内容之一。三、镍铁矿热炉投资情况估算详见工程概算表四、生产消耗、成本、效益概况 1、物料平衡计算基本原始数据：镍烧结矿成分，燃料成分（见表一、表二）表二燃料成分% 2

镍铁冶炼的RKEF工艺

镍铁冶炼的RKEF工艺在世界范围，以廉价的红土镍矿为原料，采用RKEF火法冶炼镍铁的工艺技术具有很强的适用性和经济性。 (三)RKEF工艺介绍 1、对原料的要求对于“回转窑(RK)-矿热炉(EF)”流程，矿石成分很重要，有3个指标是采用RKEF工艺应该关心的: (1) Ni品位，希望在1.5以上，最好 2.0以上。 (2) Fe,Ni，希望在6,10，最好接近6，中Ni品位高;如果Fe,Ni>10，则很难冶炼出含20,的镍铁，因为原料中Fe过高，很难在回转窑中控制氧化铁的还原度。 (3) MgO/SiO2，在0.55,0(65较合适，少量加入熔剂就可以得到低熔点的炉渣结构。以上3个条件只是合适的条件，而不是必须的条件，在矿石条件不符合上述要求时，可以生产品位较低的镍铁，技术经济指标将受到影响。还原剂(烟煤或无烟煤均可)和石灰石也是RKEF工艺所必需的，这两种原料在我国资源丰富，容易得到。 2、典型工艺流程、主体设备结构 (1) 生产流程原料场?筛分、破碎和混匀配料?回转窑?矿热炉?铁包脱硫?精炼转炉?浇铸。在这个基础上，发展了对原料预干燥、原料制球、回转窑节能和余热发电、矿热炉高效冶炼和低熔点渣系配料、采用底吹或侧吹精炼转炉替代顶吹转炉、镍铁粒化等技术，适用于不同条件的工厂。

(2) 典型工艺装备组成 2台5.0×100m回转窑、2台63MVA的密闭矿热炉、40t的底吹精炼转炉，造粒和铸块设备。年产镍铁10.12万t(镍金属2,2.2万t)。鉴于国产设备的成熟度和运输条件制约，为降低投资，国内的在建工厂采用4座回转窑、2台48MVA矿热炉的方案将可以缩短建设周期，收到好的经济效益。 (3) 工艺概述矿石、石灰石、还原剂在原料场、备料间加以筛分破碎后，混匀配料送入回转窑。在回转窑中，原料经干燥、焙烧、预还原，制成约1000?的镍渣，回转窑烟气经余热锅炉、除尘、脱硫化后排放，粉尘与原料混合后再次入窑。

RKEF火法冶炼镍铁工艺介绍王群红整理

国内红土镍矿冶炼镍铁主流工艺技术 RKEF火法冶炼镍铁介绍 1 镍、镍铁和镍矿 1.1镍镍是略带黄色银白色金属，是一种具有磁性的过渡金属。镍的应用在于镍的抗腐蚀性，合金中添加镍可增强合金的抗腐蚀性。不锈钢与合金生产领域是镍最广泛应用领域。全球约2/3的镍用于不锈钢生产，因此不锈钢行业对镍消费的影响居第一位。捏镍不锈钢中的主要作用在于它改变了钢的晶体结构。在不锈钢中增加镍的一个主要原因就是形成奥氏体晶体结构，从而改善诸如可塑性、可焊接性和韧性等不锈钢属性，所以，镍被称为奥氏体形成元素。目前全球有色金属中，镍的消费仅次于铜、铝、铅、锌，居有色金属第五位。因此，镍被称为战略物资，一直被各国所重视。 1.2镍铁镍铁主要成分为镍与铁，同时还含有Gr、Si、S、P、C等杂质元素。根据国际标准（ISO）镍铁按含镍量分为FeNi20(Ni15~25%)、FeNi30(Ni25~35%)、FeNi40(Ni35~45%)、FeNi50(Ni45~60%),又再分为高碳（1.0~2.5%）、中碳（0.030~1.0%）和低碳（1＜0.030%）；低磷（P＜0.02%）与高磷（P＜0.02%）镍铁。目前国内生产厂家生产的镍铁品位10~15%，也有部分厂家生产20%或25%以上的镍铁。 1.3 镍矿世界上可开采的镍资源主要有两类，一类是流化矿床，另一类是氧化矿床。由于硫化镍矿资源品质好，工艺技术成熟，现约60~70%的镍来源于硫化镍

矿。而世界上镍的储量80%为氧化镍矿，矿物组成主要是含水镍镁硅酸盐（xNi.yMgO）2Si2n H2O,以及针铁矿Fe2O3.H2O、赤铁矿Fe2O3和磁铁矿Fe3O4，由于铁的氧化，矿石呈红色，所以通称红土镍矿。世界上的红土镍矿分布在赤道线南北纬30°以内的热带国家，其可开采部分一般由三层组成：褐铁矿层、过渡层和腐殖土层。其化学成分组成见表1. 褐铁矿层，含铁多、硅镁少、镍低、钴较高，一般采用湿法工艺回收金属；再下层是混有脉石的残积层（过渡层和腐殖土层）矿，含硅镁高、铁较低、钴较低、镍较高，这类矿一般采用火法工艺处理。具体情况见表2?。 2镍的冶炼工艺现代生产镍的方法主要有火法和湿法两种。根据世界上主要两类含镍矿物（含镍的硫化物和氧化物）的不同，冶炼方法各异。镍硫化矿目前主要采用火法处理，通过精矿焙烧反射炉（电炉或鼓风炉）冶炼铜镍硫吹炼镍精矿电解的金属镍。氧化矿主要是含镍红土矿，其褐铁矿层，含铁多、硅镁少，镍低、钴较高，一般采用湿法工艺处理，主要方法有氨浸法和硫酸法两种。下层是混有脉石的腐植土层（包括硅镁性镍矿），含硅镁高、低铁、镍较高、钴较低，这类矿一般采用火法工艺处理。 2.1湿法工艺流程介绍 ? 目前成熟的湿法工艺流程有还原焙烧氨浸流程、高压酸浸流程和常压酸浸流程。 2.1.1还原焙烧氨浸流程 ? 还原焙烧氨浸流程处理褐铁矿或褐铁矿和残积层矿的混合矿矿石先干

rkef冶炼工艺概述

rkef冶炼工艺概述 RKEF法冶炼工艺概述前言目前，国内外红土镍矿的处理方法主要有火法和湿法两种冶炼工艺，湿法工艺是使用硫酸、盐酸或者氨水溶液作为浸出剂，浸出红土镍矿中的镍和钴金属离子，常见的湿法处理工艺有高压酸浸工艺(HPAL)、常压酸浸工艺(PAL)和氨浸工艺(Caron)。火法工艺是在高温条件下，以C作还原剂，对氧化镍矿中的NiO及其他氧化物进行还原而得。火法冶炼因具有流程短、三废排放量少、工艺成熟等特点，已成为红土镍矿冶炼的主要工艺。目前国内外主要有4种火法工艺:烧结—高炉流程(BF法);回转窑—电炉熔炼流程(RKEF法);多米尼加鹰桥竖炉—电炉工艺;日本大江山回转窑直接还原法。其中，RKEF法是当今世界上火法处理红土镍矿的先进及成熟工艺，广泛地应用于各国冶炼厂家。 RKEF(Rotary Kiln-Electric Furnace)法始于上世纪50年代，由Elkem公司在新喀里多尼亚的多尼安博厂开发成功，具有产品质量好、生产效率高、节能环保等优点。在不锈钢产量大幅增幅的驱动下，RKEF法镍铁的生产能力急剧增加。我国冶炼镍铁电炉炉容在不断地扩大。额定容量25 MVA的炉型已经逐步退出主体炉型，进而33 MVA、36 MVA、48 MVA、51 MVA成为主体炉型。与此同时，我国矿热炉生产镍铁的工艺流程更加合理，矿热电炉的总体装备水平大幅度提高，冶炼工艺技术更加成熟。下面将概括介绍和讨论矿热电炉利用红土镍矿采用RKEF法冶炼镍铁的工艺技术。 1 工艺流程概述利用红土镍矿生产镍铁的RKEF冶炼工艺流程如图1.1:

图1.1 RKEF工艺流程图工艺流程主要包含以下几个阶段: (1)在露天料场进行红土矿的晾晒;大块红土矿的破碎、筛分、混匀。 (2)应用干燥窑对红土矿进行干燥;应用回转窑进行红土矿的焙烧预还原。以此获得焙砂。 (3)矿热电炉熔炼焙砂生产含镍生铁。 (4)回转窑与电炉余热的利用。 (5)粉尘的收集与再利用。对RKEF法工艺的流程，矿石内部的成分尤为重要，其中有至少3个指标，在生产时需要关注: (1)Ni品位，控制在1.5以上，最好2.0以上。 (2)Fe/Ni，在6~10之间，最好接近6，因而矿中Ni品位高;如果Fe/Ni>10，则很难冶炼出含Ni=20%的镍铁，因为原料中Fe过高，很难在回转窑中控制氧化铁的还原度。 (3)MgO/SiO，在0.55~0.65较合适，少量加入熔剂就可以得到低熔点的炉渣结构。 2

镍的冶炼工艺

镍的冶炼工艺现代生产镍的方法主要有火法和湿法两种。根据世界上主要两类含镍矿物（含镍的硫化物和氧化物）的不同，冶炼方法各异。镍硫化矿目前主要采用火法处理，通过精矿焙烧反射炉（电炉或鼓风炉）冶炼铜镍硫吹炼镍精矿电解的金属镍。氧化矿主要是含镍红土矿，其褐铁矿层，含铁多、硅镁少，镍低、钴较高，一般采用湿法工艺处理，主要方法有氨浸法和硫酸法两种。下层是混有脉石的腐植土层（包括硅镁性镍矿），含硅镁高、低铁、镍较高、钴较低，这类矿一般采用火法工艺处理。 2.1湿法工艺流程介绍目前成熟的湿法工艺流程有还原焙烧氨浸流程、高压酸浸流程和常压酸浸流程。 2.1.1还原焙烧氨浸流程还原焙烧氨浸流程处理褐铁矿或褐铁矿和残积层矿的混合矿矿石先干燥然后矿石中的镍在700℃时选择性还原成金属镍钴和一部分铁被一起还原还原的金属镍经过氨浸回收。还原焙烧氨浸流程的缺点有矿石处理采用干燥、还原、焙烧等工序消耗能量大消耗多种化学试剂镍和钴的回收率比火法流程和高压酸浸流程低。 2.1.2高压酸浸流程

高压酸浸流程主要处理褐铁矿和一部分绿脱石或蒙脱石。加压酸浸一般在衬钛的高压釜中进行浸出，温度245℃-260℃，通过液固分离、镍钴分离，生产电解镍、氧化镍或镍冠，有些工厂生产中间产品，如混合硫化镍钴或混合镍钴氢氧化物。高压酸浸流程处理的红土矿要求含MgO/Al2O3低，通常含MgO＜4%（含MgO越高,耗酸越高）,含Al 低的矿石。 2.1.3其他湿法工艺流程有些湿法工艺流程正在进行试验和进一步评估如强化高压酸浸工艺、常压酸浸工艺、硫酸堆浸工艺和氯化浸出工艺。 2.2火法工艺流程现有的火法工艺处理红土矿工艺流程有传统的回转窑—电炉工艺；多米尼加鹰桥竖炉—电炉工艺；日本大江山回转窑直接还原法。多米尼加鹰桥竖炉——电炉工艺流程是红土矿经过干燥脱水、制团、采用竖炉煅烧生产部分还原煅烧团矿、电炉熔炼生产粗镍铁，粗镍铁在钢包炉中精炼。日本大江山回转窑直接还原法生产镍铁，该流程分为三个步骤：（1）物料预处理：磨矿、混合与制团，以提高回转窑操作效果；（2）冶炼工艺：回转窑煅烧、金属氧化物还原与还原金属的聚集；（3）分离处理：回转窑产出的熟料采用重选与磁选分离出镍铁合金。这是世界上唯一采用回转窑直

镍铁冶炼

镍铁冶炼根据红土镍矿成分的不同，镍生产厂可以选择不同的冶炼工艺。中国目前还没有一座大型镍铁生产工厂，为了少走弯路可以引进国外成熟的先进技术，在中国国内制造全部设备，以较少的投资，在最短的时间内，选择适宜的沿海地区建设一座大型镍铁生产厂。为此，比较详细的介绍了乌克兰帕布什镍厂的火法冶炼镍铁的工艺流程和生产指标。文章还介绍了在镍铁精炼车间，直接冶炼300系列不锈钢工艺的开发。 1. 开发利用海外镍资源满足中国日益增长的镍需求：尽管中国镍资源的开发与利用近年来得到了快速的发展，但是，发展的速度远远跟不上冶金等行业对镍需求增长的速度。近几年，中国精炼镍产量在8万吨左右，受到资源的限制，短时间内不大可能快速增长。合资在国外开发镍矿、建设镍生产厂的几个项目虽然已经签约，但是项目产能有限、实施还需要时间。目前中国镍的年消费量已经快速的增加到14.6万吨，中国已经成为仅次于日本的世界第二大镍消费国，是近年来全球镍消费增长最快的国家。随着国民经济的快速发展，人民生活水平的提高，不锈钢的消费量将上升，这将导致镍的需求量增长的速度大大超过目前可以预期的镍的产出量的增长速度。有色金属工业协会预计到2010年，中国镍消费量将达到24万吨。近年来，为了保证国民经济发展对镍的需求，中冶、五矿、太钢、宝钢等大企业实施“走出去”的发展战略，参与海外镍矿资源的开发，这将对中国镍的稳定供应发挥重要作用。中国的一些民营企业，也积极进行开发利用海外镍资源的探索，取得进展。利用红土镍矿生产的低镍含量的生铁已经广泛的用于200系列不锈钢的冶炼。目前中国镍冶炼工艺基本上处于以电解镍为主的单一产品的局面。研究开发利用红土型镍矿，生产镍铁的技术是必要的。红土型镍矿用来生产镍铁在经济上合理，没有必要一定要生产电解镍。这项技术的开发有利于中国企业参与海外镍矿资源开发，占有更多优势矿产资源。 2. 建设火法冶炼镍铁的工厂的条件分析：目前中国还没有大型的镍铁生产厂。中国金川镍厂以中国产的硫化镍矿为原料，适合于湿法冶金工艺。吉恩镍业和元江镍业镍虽然以红土镍矿为原料，但是都采用了高压酸浸工艺生产镍。中国目前有小的炼铁厂，采用传统的烧结技术处理进口红土镍矿，生产镍渣，再加入高炉生产含镍量为1%-3%的低镍生铁，用于冶炼200系列的不锈钢。建设镍的冶炼工厂投资大，限制了中国镍业发展。有报道，国外采用湿法冶金生产镍，每一公斤镍的投资在20-24美元。如果引进设备，在中国建设火法冶炼镍铁的工厂，投资也相似。所以本文主要想探讨利用国际先进的技术和设计，在中国制造设备，建设镍的生产工厂的可行性。这样可以规避风险，收到高利润、低风险的效果。通过与乌克兰的专家近一年的讨论，利用原苏联的技术和设计，采用国产设备建设一座年产镍1.0万吨(镍铁5万吨) 的工厂，每一公斤镍的技资大约为6美元。生产镍铁，能源消耗大。生产一吨含镍20%的镍铁，大约需要80Nm3氧气和4000-6000kwh（矿石含镍为1.2%-2.0% 时）电力。所以厂区周边的电力供应状况很重要。在建设工厂以前必须落实矿石的来源。理论上讲，所有的红土镍矿石都可以用火法冶金生产镍铁，但是由于矿石的性质不同，为了降低生产成本，火法工艺优先选择以硅镁镍矿做原料。而碱性镍矿可以选择还原焙烧一氨浸法处理；褐镁矿型红土矿可以选择加压（或常压）酸浸处理工艺。有报道：约有40亿吨红土镍矿适于高温冶炼，平均纯度为1.55%, 含量约为6200万吨, 约占红土镍矿总数的38%：约有86亿吨的红土镍矿适于湿法冶金，平均纯度为1.15%, 含量约为9900万吨，占红土镍矿总数的62%。但是，乌克兰国家冶金学院的专家怀疑这组数据, 根据

高炉镍铁冶炼和矿热电炉镍铁冶炼有什么区别

高炉镍铁冶炼和矿热电炉镍铁冶炼有什么区别发布时间：2012-9-1 来源：镍铁炉专家通常所说的镍铁，一般指火法冶炼的矿热电炉镍铁和高炉镍铁。很多人不明白高炉镍铁冶炼和矿热电炉镍铁冶炼区别，其实由于工艺差别，高镍铁一般是矿热电炉所炼，中镍铁和低镍生铁一般是高炉冶炼。高炉冶炼镍铁：能冶炼出含镍1.5-10%并含少量铁与铬的镍铁，可以成为冶炼含镍不锈钢的基础原料。由于矿价与海运费高和镍铁销售仅以含镍量计价的原因，除非客户特别要求并给于升价，一般含镍4%以下的镍铁已很少有厂家冶炼，市场上最受欢迎的是含镍10%，含磷≤0.035%的镍铁，不锈钢厂家只需要加入一定量铬铁即可冶炼成300系列的产品（低于镍含量10%的镍铁去冶炼300系列不锈钢还需加入一定量的纯镍或电炉产高镍镍铁作调节）。因技术、矿的成分等原因，目前能生产以上成分的高炉不多。高炉冶炼镍铁的最大特点是产量高。一座208m3高炉年产量可达到4万吨以上，由于需加入铬铁与高镍铁，6座这样的高炉可满足一家年产30万吨304不锈钢厂的基本镍与铁需求。 A、高炉冶炼镍铁的特点：效率高、矿资源丰富、产品中富含铁。 B、高炉冶炼镍铁的废物利用工艺相对成熟，在环保和发展循环经济方面仍有可为。 2、矿热电炉镍铁：火法冶炼的电炉工艺：能提炼出含镍10-25%，含少量钴与铬的镍铁，可以代替纯镍成为冶炼300系列不锈钢的镍原料.因其以电作为主要热能（一般需消耗 7000~8000度电生产一吨镍铁），它不像高炉用焦炭作为热源同时也把焦炭中的磷带入产品中，因此电炉产的镍铁磷含量应比高炉低，对缩短冶炼不锈钢时间有利，因此广受市场欢迎.电炉炼镍铁产量较低，单台2.5万KW的电炉，每年产含镍14%的镍铁为2.5万吨左右，远远不能满足近几年我国不锈钢产业井喷式发展对镍金属的大量需求；电炉冶炼含镍15~25%，甚至更高含镍量的镍铁并不是通过提高入炉镍矿的镍含量来实现，相反是通过减少镍矿中铁的还原来实现，这样大量的未经还原的氧化铁以炉渣排出（有时炉渣中铁的含量竟高达20%以上），炉渣又被运到水泥厂做水泥或制砖厂做砖瓦。考虑到目前含铁量65%的进口铁矿市场价已达到一千几百元一吨，大量的含铁炉渣去做水泥或砖瓦实在是对资源的极大浪费。（1）、特点：产量低，镍含量高，燃料消耗少。（2）、由于以电能为主要热源，在限电的时候产能释放受到一定的遏制。想要了解高炉镍铁冶炼和矿热电炉镍铁冶炼区别可咨询巩义市龙淮机械，作为中国首家镍铁炉设备制造商，龙淮机械专注于镍铁炉冶炼工艺的研究和镍铁设备的研发，欢迎来电或来厂咨询或参观镍铁炉，为你提供最优质的镍铁炉和最新的镍铁价格。

国内外最新镍铁生产工艺介绍

国内外最新镍铁生产工艺介绍根据红土镍矿成分的不同，镍生产厂可以选择不同的冶炼工艺。中国目前还没有一座大型镍铁生产工厂，为了少走弯路可以引进国外成熟的先进技术，在中国国内制造全部设备，以较少的投资，在最短的时间内，选择适宜的沿海地区建设一座大型镍铁生产厂。为此，比较详细的介绍了乌克兰帕布什镍厂的火法冶炼镍铁的工艺流程和生产指标。文章还介绍了在镍铁精炼车间，直接冶炼300系列不锈钢工艺的开发。 1. 开发利用海外镍资源满足中国日益增长的镍需求：尽管中国镍资源的开发与利用近年来得到了快速的发展，但是，发展的速度远远跟不上冶金等行业对镍需求增长的速度。近几年，中国精炼镍产量在8万吨左右，受到资源的限制，短时间内不大可能快速增长。合资在国外开发镍矿、建设镍生产厂的几个项目虽然已经签约，但是项目产能有限、实施还需要时间。目前中国镍的年消费量已经快速的增加到1 4.6万吨，中国已经成为仅次于日本的世界第二大镍消费国，是近年来全球镍消费增长最快的国家。随着国民经济的快速发展，人民生活水平的提高，不锈钢的消费量将上升，这将导致镍的需求量增长的速度大大超过目前可以预期的镍的产出量的增长速度。有色金属工业协会预计到2010年，中国镍消费量将达到24万吨。近年来，为了保证国民经济发展对镍的需求，中冶、五矿、太钢、宝钢等大企业实施“走出去”的发展战略，参与海外镍矿资源的开发，这将对中国镍的稳定供应发挥重要作用。中国的一些民营企业，也积极进行开发利用海外镍资源的探索，取得进展。利用红土镍矿生产的低镍含量的生铁已经广泛的用于200系列不锈钢的冶炼。目前中国镍冶炼工艺基本上处于以电解镍为主的单一产品的局面。研究开发利用红土型镍矿，生产镍铁的技术是必要的。红土型镍矿用来生产镍铁在经济上合理，没有必要一定要

浅谈矿热炉冶炼镍铁工艺

浅谈矿热炉冶炼镍铁工艺中冶华天南京工程技术有限公司王刚摘要：本文介绍了从红土镍矿提炼镍铁几种不同的冶炼工艺，并着重分析了矿热炉冶炼镍铁工艺RKEF法，此工艺成为当前我国红土镍矿处理的主要方法。研究开发高效、流程短、低耗能、环保等镍铁冶炼新工艺已经成为未来开发的趋势。关键词：镍铁；矿热炉；RKEF法 1 前言金属镍具有良好的机械强度、延展性和化学稳定性，耐腐蚀，能磁化等一系列特性，广泛用于不锈钢、高温合金、电镀和化工等行业，在国民经济的发展中具有极其重要的地位。全球约2/3的镍用于生产不锈钢，镍原料的成本占奥氏体不锈钢生产成本的70%左右。镍原料多数源自红土镍矿，红土镍矿资源为硫化镍矿岩体风化―淋滤―沉积形成的地表风化壳性矿床，世界上红土镍矿分布在赤道线南北30度以内的热带国家。我国镍矿资源储量中70％集中在甘肃。红土型镍矿可以生产出氧化镍、硫镍、铁镍等中间产品，其中硫镍，氧化镍可供镍精炼厂使用，以解决硫化镍原料不足的问题。至于镍铁更是便于用于制造不锈钢，降低不锈钢的生产成本。 2 镍铁火法冶炼工艺分类含镍硫化矿目前主要采用火法处理，通过精矿焙烧反射炉（电炉或鼓风炉）冶炼铜镍硫吹炼镍精矿电解得金属镍。氧化矿主要是含镍红土矿，其品位低，适于湿法处理；主要方法有氨浸法和硫酸法两种。氧化矿的火法处理是镍铁法。 2.1 高炉法高炉生产生铁历史悠久，但普遍使用高炉生产镍铁还是中国人发明（刘光火）和研究的结果。高炉生产镍铁的流程主要是：矿石干燥筛分（大块破碎）——配料——烧结——烧结矿加焦炭块及熔剂入高炉熔炼——镍铁水铸锭和熔渣水淬——产出镍铁锭和水淬渣。

工艺流程当中的高炉熔炼有很大的缺点：（1）要用优质的焦炭作为熔炼的燃料，焦炭的耗能量很大，能耗高；（2）产品镍含量通常在2~8％，大多在5％以下，镍品位低，杂质含量高，一般用于200系的不锈钢生产。（3）在冶炼的过程中有害气体的排放量大，比如为了增加炉渣的流动性而添加萤石，萤石加入量占炉料总量的8~15％，然而在国内，镍铁小高炉没有设置脱氟设备，全部放散，从而导致排放的高炉烟气中含有大量有害的含氟气体。（4）红土镍矿可分为高铁低镁(低镍)、低铁高镁(高镍)红土镍矿，两种不同类型原料。而当红土矿含镍1.5%、含铁35%时比较适合小高炉熔炼，可产出含镍约4%的低镍生铁。但如果是低铁高镁(高镍)矿用小高炉熔炼，那么就会导致高炉的产渣量大、粘度大情况，从而难以保证炉况顺行。（5）由于炉料强度低，所以只能采用小型高炉(矮高炉)生产镍铁，而无法进行大规模的生产。（6）小型高炉生产镍铁的成本较高。 2.2 电炉（矿热炉）法这里的电炉指被称作矿热炉的电弧炉的一种，矿热炉冶炼镍铁工艺流程是：原矿干燥及大块破碎——配煤及熔剂进回转窑彻底干燥及预还原——矿热炉还原熔炼——镍铁铁水铸锭及熔渣水淬——产出镍铁锭（或水淬成镍铁粒）和水淬渣。该工艺通常是指回转窑加矿热炉工艺，在国外已有几十年的生产历史，有一套较成熟的技术和理论，国内也有少数厂家有几年的生产历史，但都是小设备生产，技术问题很多，效益也不好，近期有数家企业陆续投产和正在建设上规模的生产线。该工艺可以用任何铁镍品位的矿石生产任何含镍量的镍铁，技术上是在回转窑阶段控制铁的还原率来实现的（镍全部还原成金属、铁部分还原成金属和低价氧化物），这是该种工艺的最大特点，也是其具有生命力的原因，但由于矿热炉耗电巨大致使其生产成本偏高，另外缺电地区也无法建厂。 2.3 回转窑直接还原熔炼法回转窑直接还原熔炼工艺几乎称得上是一项古老的工艺，日本采用该工艺生产镍铁（粒状镍铁，直接用于冶炼不锈钢）已有60余年的历史。该工艺基本流程是：原矿干燥（大块破碎和磨矿——配加还原煤和熔剂——入回转窑还原和熔炼——熔块水淬——水淬渣和镍铁粒破碎、磨矿、磁选——产出镍粒铁和细

镍铁生产工艺简述

镍铁生产工艺简述（大全） 6.1 回转窑一矿热炉工艺(简称RKEF) RKEF工艺生产镍铁是目前发展较快的红土镍矿处理工艺。其工艺成熟、设备简单易控、生产效率高。不足是需消耗大量冶金焦和电能，能耗大、生产成本高、熔炼过程渣量过多、熔炼温度(1500℃左右)较高、有粉尘污染等。而且，矿石含镍品位的高低对火法工艺的生产成本影响较大，矿石镍品位每降低0.1%，生产成本大约增加3～4%。 RKEF工艺流程为：矿石配料——回转窑干燥——回转窑焙烧——炉熔炼粗镍铁——LF炉精炼(或机械搅拌脱硫)——精制镍铁水淬——产出合格镍铁粒。巴西淡水河谷公司于2006年8月在帕拉(PARA)州开工建设奥卡普马（OncaPuma）镍铁项目，该项目采用RKEF工艺处理红土镍矿生产镍铁，由德玛克公司设计。项目配置2条Φ4.6×45m干燥窑、2条Φ6×135 m回转窑、2台120000 kVA 矩型矿热炉（目前世界最大功率），年产合金22万吨(品位25%)，镍5.2万吨。国内RKEF工艺处理红土镍矿近几年也向大型化发展。青山集团投资建设的福安鼎信镍铁公司，由中国恩菲工程技术有限公司设计，项目采用2条Φ5×40 m 干燥窑、4条Φ4.8×100 m回转窑、4台33000 KVA圆型矿热炉，年产镍2万吨。两条线于2010年6月投产，到目前为止，生产稳定、指标良好，成本国内最低，是国内最早采用大型矩形矿热电炉生产镍铁的RKEF工艺的典范。该公司又在广东阳江建设2台60000 kVA圆形矿热电炉，已投产。该工艺适合处理镁质硅酸盐型红土矿A型、中间型红土矿C 1、C 2 型。且Ni品位>1.6%，最好1.8%，这样有利于节约生产成本。 6.2 回转窑一磁选回转窑——磁选工艺又名直接还原工艺，目前世界上采用此工艺的只有日本冶金公司大江山冶炼厂。主要工艺过程为原矿磨细与粉煤混合制团，团矿在回转窑中经干燥和高温还原焙烧，焙烧矿再磨细，矿浆进行重选和磁选分离得到镍铁合金产品。此产品不管含硫多高均适用于AOD炼钢过程，因为AOD法有很好的脱硫能力。该工艺被公认为是目前最为经济的处理红土镍矿的方法，其最大特点是生产成本低，能耗中85%能源由煤提供，吨矿耗煤160～180 kg。而电炉熔炼镍铁工艺

镍铁冶炼工艺介绍

2020年(冶金行业)镍铁冶金技术及设备

冶金行业）镍铁冶金技术及设备

镍铁冶金技术及设备前言：就陆地资源而言，镍的矿物资源主要是硫化镍矿和氧化镍矿。人们从硫化镍矿中提取镍金属的历史已久，工艺成熟。但地球上硫化镍矿资源日益枯竭，因而开发利用氧化镍矿已成为当今世界镍金属提取业的主流。从氧化镍矿中提取镍金属有火法和湿法之分，前者一般采用电炉或高炉生产线。 1. 镍冶金概述 1.1 镍矿资源全世界镍的矿物资源主要有硫化镍矿、氧化镍矿和深海底含镍锰结核三种。陆地资源中氧化镍矿约占65% ，硫化镍矿约占35% ，海底含镍锰结核则是潜在的巨大镍资源。硫化镍精矿一般伴生有铜、钴、金、银和铂族金属等，在冶炼过程中可以综合回收。氧化镍矿主要分为镁质硅酸盐型、褐铁矿型和中间型三大类，可综合回收的成分只有钴和铁。 1.2 镍的性质及用途镍是元素周期表中第Ⅷ族的元素，其在元素周期表中的位置决定了镍及其化合物的一系列物理化学性质与钴，铁相似，在亲硫和亲氧性方面接近于铜。镍是一种银白色金属,原子序数为28,相对原子质量为58.71, 熔点为（1453 ±1）℃,沸点为2732 ℃,其在不同条件下的密度如下表1-1 所示。 2

表1-1 镍的密度镍的化合物在自然界里有三种形态，即镍的氧化物、硫化物和砷化物。其氧化物有氧化亚镍（NiO ）、四氧化三镍（Ni 3O 4）及三氧化二镍（Ni2O3）。三氧化二镍仅在低温时稳定，加热至400-450 ℃，则离解为四氧化三镍，进一步升温则变为氧化亚镍。氧化亚镍的熔点为1650-1660 ℃，很容易被C 或CO 还原。氧化亚镍与C O 和FeO 一样，可形成NiO ·SiO2 和2 NiO ·SiO2 两类硅酸盐化合物，但NiO ·SiO2 不稳定。氧化亚镍能溶于硫酸、亚硫酸、盐酸和硝酸等溶液中，形成绿色的两价镍盐。概况起来镍的用途可分为六类：（1）制作金属材料。包括制作不锈钢、耐热合金钢和多种镍合金等约3000 余种金属材料，约占消费总量的70% 以上。（2）用于电镀。其用量约占镍总消费量的15% 。（3）在石油化工的氢化过程中作催化剂。在煤气化过程中，专用 CO 和H 2合成甲烷时发生下列反应：CO+H 2→CH4+H 2O （温度 800 ℃加催化剂），常用的催化剂为高度分散在氧化铝基体上的镍复合材料（25%-27% ），这种催化剂不易被H2S、SO2等毒化。（4）用作化学电源，是制作电源的材料。如在工业上已生产的Cd-Ni 、Fe-Ni 、Zn-Ni 电池和H2 -Ni 密封电池。（5）制作颜料和染料。其最主要的是组成黄橙色颜料，该颜料由 TiO 2、NiO 和Sb2O3的混合料在800 ℃以下煅烧而成，覆盖能力