镍红土矿RKEF法工艺进展

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红土镍矿火法RKEF及湿法HPAL工艺对比

红土镍矿火法RKEF及湿法HPAL工艺对比
化物)。对比镍铁,高冰镍的镍含量更高、铁含量更低,因而用高冰镍制硫酸镍所需酸耗更低、成本更低。 • 湿法HPAL技术:适合处理铁含量较高、镁含量较低的低品位红土镍矿,一般为褐铁矿层和过渡层(镍品位0.8%-1.6%);产出 镍
中间品为M S P ( 混合硫化镍钴)或M H P ( 氢氧化镍钴)。M S P 进一步精炼可得到纯镍,不锈钢厂的冶炼项目倾向于生产M S P ; 而MHP制电池用硫酸镍更容易,前驱体厂布局镍冶炼集中于生产MHP。
• 工艺难度:对设备、操作上的要求较高,需要控制合适的反应温度、压强、 酸度等。生产中对生产指标的控制不当不仅会拉低镍回收率,酸度过低会导 致高压釜和管道发生结垢堵塞,酸度过高会发生管道腐蚀,这也是过去相关 湿法冶炼项目达产周期长的原因之一。
除杂后使用的工艺不同,会产出不同的产物,主要有氢氧化物沉淀(MHP) 及硫化物沉淀(MSP),碳酸盐沉淀应用较少。中合反应后进行的不同工 艺可产出不同的中间产物。1)加H₂S制得高镍硫MSP,可以进一步还原为 精炼镍/钴,在过去动力电池市场未上量时,需求高于MHP,因而过去投建 的湿法冶炼项目产物主要为M S P ;2)加碱制得氢氧化镍钴M H P ,后续制 硫酸镍的生产成本更低,适用于三元前驱体的生产,因而近年新投的湿法冶 炼项目集中于此路线。
图:高压酸浸工艺流程图
红土镍矿
蒸汽、硫酸
矿浆处理
预热
加压酸浸
矿浆闪蒸和 矿浆中和
尾渣 CCD洗涤
中和除杂、 镍钴沉淀
硫 化 物 沉 淀
氢 氧 化 物 沉 淀
碳 酸 盐 沉 淀
深海填埋/ 尾矿坝
不同工艺可得到三 种不同的镍中间品 沉淀物
3
火法RKEF工艺:回转窑还原镍铁氧化物,矿热炉熔融精炼

镍红土矿RKEF法工艺进展

镍红土矿RKEF法工艺进展

文章编号:1007 -967X ( 2012) 02 - 0034 - 04 *镍红土矿 法工艺进展RK E F秦丽娟,赵景富,孙 镇,郑 鹏( 沈阳有色金属研究院,辽宁 沈阳 110141)摘 要: 介绍了世界先进的镍红土矿火法冶炼 RK E F 法,对其工艺流程进行了详细的说明,对电炉和回转窑等主要设备的作用、工作原理进行了分析,以世界范围内先进 RKEF 法工厂的操 作参数为依据对电炉和回转窑的现状和发展进行了分析。

还对近年来出现的新熔炼工艺进行了探讨。

关键词: 镍红土矿; RK E F 法; 回转窑; 电炉 中图分类号:TF 815文献标识码:B见图1。

回转窑和电炉是该工艺中的关键设备,干燥窑 根据原料情况选用。

干燥回转窑和焙烧回转窑的燃 料是由磨煤机提供的煤粉,煤粉通过直吹的形式直 接供给干燥窑或回转窑。

作为配料加入回转窑中的 还原煤和燃料煤是同一种煤,但粒度有所区别。

干 燥窑在窑头引入热空气,通过顺流的形式实现对湿 矿的干燥; 回转窑采用逆流的形式对配料进行焙烧前 言1 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,矿层一般形成几层, 顶部是一层崩积层,含镍较低,一般弃置堆存; 接着 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; 再下一层是混有脉石的 残积层矿,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[1 ~ 3]。

目前,世界范围内的红土镍矿火法冶炼主流工 艺是: 回转窑焙烧 - 电炉熔炼,即 RKEF 法,世界先 进的 RK E F 法生产企业的基本标准是,一条生产线 具有160 t /h 处理能力的回转窑配套 80 M W 的矿热 炉,每年处理将近 1. 3 亿 t 的红土镍矿[4]。

随着回 转窑和电炉技术的不断进步,例如回转窑内壁上的 环状挡圈的应用、热源的改善,电炉电极遮弧技术和 电炉边墙铜水套水冷系统的应用[5]等,回转窑和电 炉的处理能力不断增加,使一条 RKEF 法生产线能 够实现一台 240 t /h 回转窑配套一台 120 MW 的电 炉[6],每年处理 2 亿 t 镍红土干矿( 含镍 2% ) 。

红土镍矿冶炼工艺建设现代化镍铁厂[1]

红土镍矿冶炼工艺建设现代化镍铁厂[1]

开发中国特色红土镍矿冶炼工艺建设现代化镍铁厂摘要:通过对国内在建和筹建的4个镍铁项目的技术经济分析,认为在非正常低镍价形势下,采用先进的RKEF技术,建设现代化镍铁生产基地,仍有很大利润空间。

分析指出了在异常市场条件下我国镍行业的发展途径。

关键词:镍铁 RKEF法红土镍矿一、前言受经济危机影响,镍价在2008年急速下滑,国内成交价一度降到8万元/t,红土镍矿价格也随之狂跌,1.8%品位红土镍矿的港口价跌至每1千吨180~500元。

目前水泥、钢材和机电设备的价格处于低位,这正是建设现代化镍铁厂的好时机.镍的表观消费量中,不锈钢消费约占总消费量的50~65%,电镀行业约占20%,在研究镍的消费量时首先要分析不锈钢的生产、消费所产生的影响。

二、我国原生镍市场巨大(一)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提高,不锈钢生产消费快速增长。

铬镍系不锈钢是消费镍的主要不锈钢品种,由于其优异的综合性能,得到广泛应用,占不锈钢总产量的60~75%。

近年镍价和铬价高启,不锈钢企业着力开发铁素体不锈钢和节镍不锈钢,已取得一定成果。

但业内普遍认为,300系不锈钢仍将占据不锈钢总产量50%以上。

预计2010年我国不锈钢粗钢消费量将达1100万t,其中Cr—Ni系不锈钢占600万t以上。

不锈钢产量的增长将拉动镍金属消费量增长。

不锈钢生产所需镍金属主要来源于金属镍、镍铁和不锈钢废钢。

随着不锈钢产量增加,我国镍金属依赖进口的局面短期内不会改变.据海关统计,2007年我国净进口镍金属量15万t(包括精炼镍、镍铁、不锈废钢中含镍等),加上国内镍金属产量13万t,镍铁200万t,不锈废钢182万t,三者合计折合镍金属供应量约26万t,总的镍供应量约41万t。

(二)预计2010年,镍金属供应将继续依靠进口1、20l0年将比2007年增产150万t铬镍系锈钢,镍需求量将增加10~15万t.2、我国不锈钢社会积存量低,而且不锈钢生产周期长,国内不锈废钢资源难以快速增加,不锈废钢进口也不可能大量增加,不锈钢废钢紧缺的局面将继续存在。

RKEF工艺处理缅甸镍红土矿

RKEF工艺处理缅甸镍红土矿

关键词 : 镍红土矿 ; 干燥 ; 还原焙烧 ; 镍铁合金 ; 制粒 ; 回转 窑 ; 电 炉
中 图分 类 号 : T F 8 1 5 文献标志码 : A 文章 编 号 : 1 0 0 7 7 5 4 5 ( 2 0 1 3 ) 0 1 — 0 0 0 8 — 0 4
Tr e a t me n t f o r M y a n ma r Ni c ke l La t e r i t e wi t h RKEF Pr o c e s s
Z H AO J i n g — f u
( Sh e ny a n g Re s e a r c h I ns t i t u t e o f Non f e r r o u s Me t 1 , Ch i n a )
p r o c e s s o f l 5 5 0 ~ 1 6 0 0℃ a n d 1 4 5 O ~ 1 5 0 0 ℃ ,r e s p e c t i v e l y .
Ke y wo r d s: n i c ke l l a t e r i t e;dr y i n g;r e du c t i on r oa s t i ng;f e r r on i c k e l a l l o y;pe l l e t i z i n g;r ot a r y ki l n; e l e c t r i c
R KE F工 艺 中间试验 厂 。该 中问试 验厂 为世 界上 仅
有 的两座 之 一 , 2 0 0 8年 建 成 以来 , 开 展 了 多 项 中 试
试验 , 取 得 了大量 的试验 数据 。
f 1 1 r na c e
用红 土型镍 矿 冶炼 生产镍 铁 的方法 主要 有高 炉 冶炼 、 土 法 烧 结一 电 炉 冶 炼 、 烧 结 机 烧 结一 电炉 冶 炼、 回 转 窑 电 炉 冶 炼 ( 以下 称 RK E F工艺 ) E 1 - 7  ̄ 。

红土镍矿处理方法综述

红土镍矿处理方法综述

当前位置: >> >> 正文〖APOL会员特权区〗沈阳有色金属研究院相关研究成果简介-----报告人尹文新1 引言镍的性质和用途金属镍是一种银白色金属,具有很多优良的物理和化学性质:高熔点(14 53℃),强磁性,良好的催化性和抗腐蚀性以及容易电镀等。

正因为这些优良特性,镍被广泛应用于生产不锈钢,石油、化工和机械制造业中的耐腐蚀合金钢,航空航天领域的高温合金钢,磁性电工合金,催化剂及电镀等行业。

随着上述工业部门的发展,特别是不锈钢工业的快速发展,近年来镍冶金工业发展迅速。

炼镍原料镍是一种比较丰富的元素。

地球中镍的含量约为3%,仅排在Fe、O、Si和Mg之后。

然而,在地壳中镍的含量很低,不到%,其丰度排在第24位。

地球上有四种含镍矿物:⑴硫化镍矿——镍黄铁矿、镍磁黄铁矿和针硫镍矿等⑵氧化镍矿——主要指红土镍矿⑶含砷镍矿——红镍矿、砷镍矿和辉镍矿等⑷深海含镍锰结核深海含镍锰结核的数量现在还无法估计,由于开采成本太高,暂无法利用这种含镍资源。

目前,世界各国正在研制海底机器人,为开采海底锰结核做前期准备工作。

含砷镍矿在地球上的储量很少,是一种次要的含镍资源。

主要的炼镍原料是硫化镍矿和红土镍矿。

根据目前的炼镍技术水准,硫化镍矿含镍高于3%的被称为富矿,可不经选矿而直接冶炼;含镍较低的硫化镍矿需经过选矿进行富集,产出品位较高的硫化镍精矿再进行冶炼。

红土矿很难用选矿方法来富集,通常是用冶炼的方法直接处理。

开发和利用红土镍矿资源的重要意义⑴陆地上镍资源总量中硫化镍矿和红土镍矿的比例约为3:7,未来镍冶金工业的发展主要以红土矿为原料;⑵硫化镍矿日趋枯竭,中国的硫化镍矿的年产量以10%的速度递减;⑶红土镍矿埋藏在地表附近,开采成本低,不需要选矿,随着冶炼技术水准的提高,处理红土镍矿的成本不断降低;⑷选择合适的生产方法,处理红土镍矿可不产生二氧化硫烟气污染;⑸中国是镍的消费大国,同时又是贫镍国。

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25MVA的炉型已经逐步退出主体炉型,进而33MVA、36 MVA、48MVA、51MVA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1.1RKEF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。

小高炉和RKEF工艺比较

小高炉和RKEF工艺比较

小高炉工艺——RKEF工艺的变迁过程小高炉工艺发展过程::鼓风炉工艺是最早出现的红土镍矿冶炼镍铁的技术,1875年,在新喀里多尼亚小高炉就已应用,后法国也有采用,但该法因消耗大量优质焦炭、污染严重而为人诟病。

最终该工艺在市场竞争和环保压力下停止,1985年日本矿业公司佐贺关冶炼厂的最后一座镍铁高炉熄火,标志着鼓风炉冶炼镍铁技术在欧美、日本等发达国家寿终正寝。

前几年我国快速发展的不锈钢生产拉动了镍铁需求,在高镍价、低价焦炭、低环保门槛的条件下,部分投资者利用钢铁产业政策淘汰的炼铁高炉冶炼镍铁,获得暴利。

但随着焦炭价位回归合理、镍价下跌和环保政策落实,目前高炉镍铁厂大部分已停产。

高炉冶炼镍铁技术必将被淘汰的主要原因是:(1) 原料适应性差、高炉无法大型化红适用“高铁低镁(低镍)”红土镍矿,当红土矿含镍1.5%、含铁35%时可得到含镍约4%的低镍生铁。

如果用低铁高镁(高镍)矿,高炉渣量大、粘度大炉况顺行难以保证。

由于炉料强度低,只能采用小型高炉(矮高炉)生产镍铁。

(2) 产品质量难以符合炼钢要求高炉含镍生铁品位低,一般在2~8%,大多在5%以下,冶炼不锈钢时需要配合加入较多的镍板,这提高了单位原料镍的成本。

该工艺焦炭、熔剂的用量大,P、S大部分进入产品,镍铁品位低、ω(S)、ω(P)含量高,增加了不锈冶炼的负担。

(3) 生产工艺不稳定镍铁的成分波动大,不易控制,难以大批量稳定供货。

(4) 焦比高生产含镍2%的镍铁,每吨镍铁的焦炭消耗大于1.0t;生产含镍5%的镍铁,每吨镍铁的焦炭消耗量约2.0t。

(5) 污染严重除去传统高炉污染,氟化物的污染更严重。

为保持高炉顺行,必须加入萤石以提高炉渣流动性,萤石加入量占炉料总量的8~15%,国内镍铁小高炉没有脱氟设备,全部放散,对人和环境伤害巨大。

RKEF工艺RKEF工艺技术(“回转窑-矿热炉”法)始于20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,由于产品质量好、生产效率高、而且节能环保,RKEF工艺很快取代了鼓风炉工艺。

RKEF工艺处理缅甸镍红土矿

RKEF工艺处理缅甸镍红土矿

doi:10.3969/j.issn.1007-7545.2013.01.003RKEF工艺处理缅甸镍红土矿赵景富(中国有色集团沈阳有色金属研究院,沈阳110141)摘要:介绍了采用回转窑—电炉法(RKEF)处理缅甸达贡山镍红土矿生产镍铁的中试试验过程,得到了下述最佳工艺参数:干燥后原矿含水20%~22%、回转窑预还原温度900 ℃、还原剂煤的配入量7%、镍品位19%,烟尘制粒时湿矿配入量为烟尘的25%、尘球含水30%,电炉熔炼时放渣温度1 550~1 600 ℃、镍铁合金放出温度1 450~1500 ℃。

关键词:镍红土矿;干燥;还原焙烧;镍铁合金;制粒;回转窑;电炉中图分类号:TF815 文献标识码:A 文章编号:1007-7545(2013)01-0000-00Treatment for Myanmar Nickel Laterite with RKEF ProcessZHAO Jing-fu(Shenyang Research Institute of Nonferrous Metals, Shenyang 110141,China)Abstract:The pilot plant test on ferronickel alloy production from Myanmar Dagon Hill nickel laterite by rotary kiln-electric furnace smelting process (RKEF) was introduced. The optimum process parameters include moisture of 20%~22% in dried ore, pre-reduction temperature of 900 ℃, reductant dosage of 7%, nickel grade in ferronickel alloy of 19%; 25% of dust as dosage of wet laterite, the moisture of dustball of 30% in palletizing process, slag and ferronickel alloy discharging temperature in electric furnace smelting process of 1 550~1 600 ℃and 1 450~1500 ℃, respectively.Key words: nickel laterite; drying; reduction roasting; ferronickel alloy; pelletizing; rotary kiln; electric furnace用红土型镍矿冶炼生产镍铁的方法主要有高炉冶炼、土法烧结—电炉冶炼、烧结机烧结—电炉冶炼、回转窑—电炉冶炼(以下称RKEF工艺)[1-7]。

菲律宾红土镍矿的现状和新工艺的应用

菲律宾红土镍矿的现状和新工艺的应用

4. 菲律宾的红土矿与中国的镍铁
中国是贫红土矿的国家。我们的不锈钢生产在2008年以后对 利用红土矿生产镍铁的依赖关系已经形成。红土矿已经成为 部分替代金属镍的主要镍原料。
而对不同品级的镍铁来讲,高镍级镍铁占86%。根据 中国生产镍铁的工艺就需要高品位的红土矿。
中国2013年101企业镍铁产量按实物量计约超过650万吨。其 中有72家是生产高镍铁按产量占总镍铁产量的86%,生产中 镍铁的有12家,产量占总产量的4.5%,生产低镍铁的有17家 其产量占总镍铁量的 9%,而兼营生产高和中低镍铁的有 5家。 可知,我们镍铁生产对高镍低铁红土矿的需求是很明显的。 而从前面的菲律宾红土矿储量和产量统计中以及菲律宾高镍 低铁目前的供应量是不能满足要求。 而从另一方面,菲律宾的中低品位红土矿储量是巨大的。但 是,如果利用这种储量大的中低品位红土矿生产高品位镍铁, 根据目前技术它的生产成本是很高。
6. 新工艺的选择
高温高压酸浸回收镍的湿法冶炼(HPAL)投资很高而且 需要很好处理废水等环保问题。火法冶炼的RKEF工艺要 生产高品位镍铁需要高品位矿。而且由于需要将熔点高 而数量远远大于镍的脉石矿物熔融以便于与熔融的镍铁 分离从而使熔炼成本大大增加。对于低品位矿情况更是 严重。 利用中低品位红土矿的关键是如何利用低成本回收并分 离红土矿中各种存在形式的镍(吸附态,铁矿物中,以 及硅酸盐中的镍). 国内很多研究机构及院校在这方面多年来做了很多工作 作。但是投入到生产的很少。而且试验用样品多半是品 为较高。2009年以来我也一直在中低品位“垃圾矿”方 面开展这方面的工作。
新工艺的的优点是:
1. 若加工厂设在矿区,将约为原矿数量30-40%的精矿 运回中国就可以大大节约海运成本和内陆运输成本。 2. 尾矿可以用于采空区的回填复垦。保护生态。 3. 精矿运回镍铁厂即便是需要熔炼也会大大降低能 耗及熔炼成本-这是镍铁生产成本的主要部分。 4. 大大减少镍铁厂的镍渣排放。有利于环保。 5. 最重要的是可以充分利用红土矿资源,把垃圾变 废为宝。解决高品位矿供应的问题。这对于菲律 宾西带北部离中国最近的Zambales地区更为重要。 6. 提高低品位矿的镍和铁含量可以满足印尼原矿加 工产品的出口最低含镍4%的要求。 7. 高镍高铁精矿可以达到或接近各种品位的镍铁。 如果可以将其直接作为不锈钢的原料免去镍铁熔炼 步骤,这将进一步降低不锈钢生产成本。

RKEF冶炼工艺概述

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25MVA的炉型已经逐步退出主体炉型,进而33MVA、36 MVA、48MVA、51MVA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1.1RKEF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。

浅析红土镍矿火法(RKEF法)冶炼

浅析红土镍矿火法(RKEF法)冶炼

浅析红土镍矿火法(RKEF法)冶炼本文中简要的介绍了一下我国红土镍矿的处理方法,将小高炉熔炼法“烧结机-矿热炉“,同RKEF(回转窑-矿热炉熔炼法)进行简单的对比,以突出RKEF 工艺在红土镍矿处理中的优点,主要是从环保、节能、综合利用、产品质量等这几个方面分析。

标签:红土镍矿;火法冶炼;RKEF工艺1 小高炉熔炼法小高炉熔炼法是我国处理红土镍矿自主研发的一种冶炼方法。

小高炉熔炼的流程是:红土镍矿--破碎筛分--干燥--配料--烧结--高炉熔炼--含镍生铁和炉渣。

1.1 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,目前,只能在市场镍价15万元以上才能维持盈利。

鉴于以上原因,无论是从技术还是经济的角度来看,小高炉法对原料的适应性差、无法大型化生产,随着焦炭价位回归合理、镍价下跌和环保政策落实,目前我国的高炉镍铁厂大部分已停产。

2.冷料入炉“烧结机-矿热炉“镍铁工艺根据焦炭涨价和用户要求高含镍量的镍铁的实际情况,国内建设了一些用烧结机生产红土镍矿烧结矿,冷却后入矿热炉冶炼镍铁的工厂。

RKEF工艺技术

RKEF工艺技术

RKEF工艺技术(“回转窑-矿热炉”法)始于20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,由于产品质量好、生产效率高、而且节能环保,RKEF工艺很快取代了鼓风炉工艺。

随着冶金科学技术的发展,RKEF工艺也吸纳了包括自动化、清洁生产在内的众多最新技术成果,在设计制造、安装调试和生产操作上日臻成熟,已成为世界上生产镍铁的主流工艺技术,占据统治地位。

目前全球采用RKEF工艺生产镍铁的公司有十几家,生产厂遍及欧美、日本、东南亚等地,其中最大年产能达7~8万t金属镍,在长期的经营中,尽管世界镍行业风云变幻、镍价大起大落,但这些镍铁厂大都保持着良好的业绩。

2005年美国金属学会调查了世界红土镍矿冶炼厂及年产量,见表1。

????表1??2005年美国金属学会调查的世界红土镍矿冶炼厂及年产量??这13家镍冶炼厂的年产量总计约36.5万t,约占世界原生镍总产量的30%,占红土矿火法冶炼镍铁产量的8l%(2007年世界总产镍量142万t,氧化镍矿的贡献为42%,以镍铁形式生产金属镍量约45万t)。

??可见,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。

国内外红土镍矿处理技术及进展

国内外红土镍矿处理技术及进展

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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 ̄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年中国的镍消费量为18.9万t, 年同比增长20.55%;2006年镍消费量达25.5万t,成 为近年来全球镍消费增长最快的国家,消费量连续3
基金项目: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(2006从062131);国家自然科学基金资助项目
(50674014)
通讯作者:王成彦,博士,研究员:电话:0lO一8839955l;Bmail:wchy3207@sina.啪
万方数据
中国有色金属学报
000 kV・A。中国
有色矿业集团有限公司拟在缅甸投资建设的达贡山镍 冶炼厂也采用该冶炼工艺,设计年生产规模3万t镍,
万方数据
第18卷专辑l
王成彦,等:国内外红土镍矿处理技术及进展
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国外采用回转窑一电炉熔炼法的有关生产厂家及基本情况
Nickel smelting and basic

RKEF火法冶炼镍铁工艺介绍王群红整理

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。

RKEF火法冶炼镍铁实用工艺介绍---王群红整理

RKEF火法冶炼镍铁实用工艺介绍---王群红整理

国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。

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。

目前国生产厂家生产的镍铁品位10~15%,也有局部厂家生产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,以与针铁矿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°以的热带国家,其可开采局部一般由三层组成: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。

镍红土矿火法冶金工艺

镍红土矿火法冶金工艺

镍红土矿火法冶金工艺[摘要] 经过多年的发展与完善,镍红土矿火法冶炼镍铁合金工艺日臻成熟,技术经济指标不断提高。

本文阐述了回转窑还原- 电炉冶炼(RKEF)工艺和回转窑还原- 选矿富集(RKMC)工艺处理镍红土矿的生产现状与发展趋势,介绍了这两个工艺的优缺点,并对镍红土矿火法冶金工艺近年来的技术进步和未来的发展趋势进行了总结和预测。

[关键词] 镍红土矿;火法冶金;RKEF;RKMC;现状与展望0 引言经过近10年的迅速发展及完善,镍红土矿火法冶炼镍铁合金工艺技术日臻成熟,成本不断降低,技术经济指标不断提高。

然而镍市场却由曾经的辉煌跌到现在的低谷,受大经济环境及镍红土矿冶炼行业竞争的影响,产品价格甚至降到了生产成本线以下,大量生产产家被迫停产停业。

2014年印尼政府禁止原矿出口,对市场产生了一定影响,但其深远影响将在未来3年内显现。

因此,在现有市场条件下寻求新思路,进一步改进工艺,降低生产成本,提高利润空间是企业生存发展的必经之路。

1 镍红土矿回转窑还原- 电炉冶炼工艺现状及展望镍红土矿回转窑还原—电炉冶炼(RKEF)工艺熔炼镍铁的原理是先将物料进行干燥和焙烧,然后在高温下使红土矿中镍和铁的氧化物还原成镍铁合金。

这一工艺是当今世界火法处理镍红土矿的首选,多年来,经过冶金工作者的不懈努力,其在许多方面都有了长足进步,为行业的持续发展奠定了基础。

1.1 冶炼单位电耗不断降低随着冶炼工艺技术的发展,冶炼能耗不断下降。

RKEF工艺处理镍红土矿国际上标准电耗为33 000 kWh/t镍,动力电为4 000 kWh/t镍。

中国有色矿业集团中色镍业公司缅甸达贡山镍项目采用RKEF工艺处理红土镍矿,近几年的生产实践表明,该工艺技术先进,项目各项生产指标达到了行业内应用该工艺技术的先进水平。

冶炼单位电耗为32 000 kWh/t镍,动力电为4 000 kWh/t镍。

国内冶炼企业单位电耗优于这一指标的为福建某公司,该公司RKEF工艺采用高架窑热料直接入炉方式,其冶炼单位电耗为28 000 kWh/t镍左右,动力电为4 000 kWh/t镍。

rkef工艺流程

rkef工艺流程

rkef工艺流程RKEF(Rotary Kiln Electric Furnace)工艺是一种用于镍铁生产的常用工艺流程。

它结合了回转窑炉和电炉,可以高效地将镍铁矿石转化为镍铁合金。

下面是RKEF工艺流程的详细介绍。

首先,原料准备。

在RKEF工艺中,主要的原料是镍铁矿石和焦炭。

镍铁矿石是从矿山中取出的含有镍和铁的矿石,而焦炭是一种煤炭制备的固体燃料。

这两种原料需要经过破碎、筛分和干燥等工艺步骤进行预处理,以满足后续处理的要求。

其次,炉料制备。

将经过预处理的镍铁矿石和焦炭按照一定的比例混合,并加入适量的助熔剂。

助熔剂是用于降低熔点和提高矿石熔化效率的物质。

混合后的炉料进一步进行烧结处理,形成颗粒状的炉料。

然后,炉料分布。

将炉料从炉单一点投料设备通过炉料滚筒分布装置分布到整个回转窑炉底部。

通过旋转的窑炉将炉料缓慢推进,并逐渐加热。

接下来,焙烧。

在回转窑炉中,炉料经过一连串的物理和化学变化。

在高温下,镍铁矿石中的水分、有机物和硫等挥发物被释放出来,并逐渐形成镍铁的氧化物。

焦炭作为还原剂发挥作用,将氧化物还原为金属镍和铁。

同时,助熔剂降低了熔点,促进了金属镍和铁的熔化。

然后,矿石热解和分离。

在炉料经过回转窑炉的烧结过程中,镍铁矿石中的镍、铁和硫等物质发生分解和分离。

通过窑炉的高温作用,矿石中的金属镍和铁开始熔化,并形成液态合金。

而硫则被释放出来,并形成气态硫化物。

最后,还原电炉处理。

将通过回转窑炉处理后的炉料转移到电炉中进行进一步的还原和提纯。

在电炉中,通过加入适量的还原剂和草木灰等辅助材料,进一步还原炉料中的氧化物,提高镍铁合金的纯度。

电炉中的高温和电流作用下,炉料中的金属镍和铁逐渐沉积,并与辅助材料反应形成具有一定成分和性质的镍铁合金。

综上所述,RKEF工艺通过回转窑炉和电炉的结合,将镍铁矿石转化为镍铁合金。

它具有工艺流程简单、操作方便、能耗低等优点,广泛应用于镍铁生产领域。

在镍铁合金的生产过程中,RKEF工艺流程的掌握和优化对于提高产品质量和降低生产成本具有重要意义。

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第2 8卷第 2期 21 0 2年 4月




Vo . 8. 2 12 № Ap i 2 2 rl 01 ALLURGY M
文章 编号 :07— 6 X(0 2 0 10 97 2 1 )2—03 0 0 4~ 4
镍红土矿 R E K F法 工 艺进 展
秦丽娟 , 赵景 富, 孙

镇, 郑

( 阳有色金属研究 院, 沈 辽宁 沈阳 10 4 ) 1 1 1
要: 介绍 了世界先进 的镍红土矿火法冶炼 R E K F法 , 其工艺流程进行 了详 细 的说 明 , 电炉 对 对
和 回转窑等主要设备的作用 、 工作原理进行 了分析 , 以世界范 围内先进 R E K F法工厂 的操
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 , 矿层 一般形 成几 层 , 顶部 是一 层崩 积层 , 含镍 较 低 , 般 弃 置堆 存 ; 着 一 接
下 面是 褐铁 矿 层 , 铁 多 、 镁 少 、 含 硅 镍低 、 较 高 , 钴 一 般 采用湿 法工 艺 回 收金 属 ; 下 一层 是 混 有 脉石 的 再
作参数为依据对 电炉和 回转窑的现状和发展进行了分析。还 对近年来 出现 的新熔炼工艺 进行 了探讨 。 关键词 : 镍红土矿 ; K F法 ; RE 回转窑 ; 电炉
中图 分 类 号 :F 1 T 85 文 献标 识码 : B
1 前

见 图 I 。
回转 窑和 电炉是 该 工艺 中 的关 键 设 备 , 干燥 窑 根 据原料 情况 选用 。干燥 回转 窑和焙 烧 回转窑 的燃
三次风
( )使红 土矿表 面水 分彻底 蒸 发 ; 1
( )脱 除镍 红 土矿 的结 晶水 , 2 即烧损 ;
( )预还 原反 应 部分 还 原 矿 石 中 的铁 、 和 钴 3 镍
氧 化物 ;
还 原煤
( )焙砂 加热 到 80o 4 0 C左右 。
{ 收 稿 日期 :0 1—1 0 21 0— 9
作者简介 : 秦丽娟( 99 ) 女, 17一 , 研究生 , 工程师 , 主要从事镍 红土矿冶炼 、 炉渣综合利用等研究 工作 。
第 2期
秦丽娟等 : 红土矿 R E 镍 K F法工艺进展
3 5
变压器 : 0 0k A; 1 0 V 压 球机 :5 3 0型 一1 J MQ 。
电炉边墙 铜 水套水 冷 系 统 的应 用 等 , 回转 窑 和 电 炉 的处 理能 力 不 断增 加 , 一 条 R E 使 K F法 生 产 线 能
够 实现 一 台 20th回转 窑配 套 一 台 10MW 的电 4 / 2 炉 。 , 年 处 理 2亿 t 红 土 干矿 ( 镍 2 ) 。每 镍 含 % 。下 面我们 对 R E K F法 的工 艺流 程及其 主要设 备 电炉 和 回转窑 的作 用 、 作原 理 、 作参 数及 新工艺 等进 行 工 操
窑 中部 , 开始脱 除 干 矿结 晶水 , 到 卸 料 前 , 矿被 直 干 煤 和一 氧化碳 部分 还 原 , 终 所 得 的焙 砂 中的镍 以 最 金 属 N 和 N 两 种 形 式 存 在 i , 矿 中 的大 部 分 i i 7干 j
铁 也被 还原 为 F 。焙 砂 通 过 焙 砂 运 输 系统 输 送 e
探 讨
图 1 R E K F法 工 艺 流 程 图
2 RK F法 工 艺 E
本 文 以 沈 阳 有 色 金 属 研 究 院 红 土 镍 矿 火 法 RE K F法冶 炼 试 验 基 地 为 例 , 绍 R E 介 K F法 的 主 要
工艺 流 程 和 基 本 设 备 。R E K F法 工 艺 流 程 为 : 燥 于
残积层矿 , 含硅镁高 、 低铁 、 镍较 高、 钴较低 , 这类矿 般 采用 火法 工艺 处理 ¨ 。

目前 , 界范 围 内的红 土镍 矿 火 法冶 炼 主 流工 世 艺是 : 回转窑 焙 烧 一电炉 熔 炼 , R E 即 K F法 , 界 先 世 进的 R E K F法生 产 企 业 的基 本 标 准是 , 条 生产 线 一 具 有 10th处理 能力 的 回转 窑配套 8 的矿热 6 / 0MW 炉, 每年 处理 将 近 13亿 t 红 土镍 矿 J . 的 。随着 回 转 窑 和电炉 技术 的 不 断进 步 , 如 回转 窑 内壁 上 的 例 环 状挡 圈 的应用 、 热源 的改 善 , 电炉 电极 遮弧 技术 和
主要 设备如 下 : 干燥 窑 : ×1 1m 0m; 回转 窑 : . 15i 2 5m; n×1 .
矿热电炉 : 圆形 , 炉壳直径 34m, . 高度 2 5m; .
电极 : 墨 电极 ; 石
回转窑 干燥 一焙烧 回转 窑 预 还 原 一电炉 还 原 熔 炼 ,
料是 由磨煤机提供 的煤粉, 煤粉通过直吹的形式直
接 供给 干燥 窑或 回转窑 。作 为配料 加人 回转窑 中的 还 原煤 和燃料 煤 是 同一 种 煤 , 粒 度有 所 区别 。干 但 燥 窑在 窑头 引入热 空 气 , 过顺 流 的形 式 实 现对 湿 通 矿 的干 燥 ; 回转窑 采 用逆 流 的形 式对 配 料 进 行焙 烧 和预还 原 。收尘设 备全 部采用 布袋 收尘器 , 干燥 窑 、 回转窑 、 电炉 等三 种 烟尘 经 收集后 按 照 一 定 比例用 压球机 进行 团料 的制备 。
3 回转 窑
31 作 . 用
到 电炉 。 回转 窑 的烟 气 由窑 尾排 出 , 收 尘 装 置收 经 尘后 , 由专用 烟道 排到空 气 中 。
三次风
镍红土 矿 烟尘粒 料

回转 窑 在 整 个 镍 红 土 矿 R E K F法 流 程 中的 作 用 , 如 下几点 : 有
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