镍铁生产进入RKEF工艺时代

镍铁生产进入RKEF工艺时代

镍作为一种贵金属具有抗腐蚀、耐氧化、机械强度高、延展性好等特点，是不锈钢生产中重要的添加剂，尤其是300系不锈钢不可缺少的重要原料。近年来不锈钢领域的高速发展，带动了镍铁生产企业的发展。据有关资料显示，全球不锈钢产量今年预计将超过3300万吨，如不出所料，今年我国不锈钢的产量可能超过1400万吨。镍铁作为镍的替代品，可解决我国镍资源日益匮乏的制约瓶颈，降低不锈钢企业的生产成本。

据研发中心有关负责人介绍，在红土镍矿冶炼镍铁工艺未实现规模化大生产之前，金属镍的获得主要依赖从硫化矿中提取，即湿法提炼电解工艺，而硫化矿资源正在急剧减少，品位下降，开采深度增加，开采难度加大。金川作为国内的镍都，正面临着资源枯竭的境地，而红土镍矿生产镍铁用于替代纯镍，不仅经济上合理，而且从实现国家资源战略高度上也是可行的。

对于从红土镍矿中生产镍铁，主要有两大类工艺－火法冶金及湿法冶金，但在火法冶金工艺中，从1863年在新喀里多尼亚发现红土镍矿以来，即开始了采用BF工艺处理这种难熔的镁质硅酸盐镍矿石，即我们常说的高炉法。近几十年，发达国家由于能耗高，环保难度大，镍回收率低，镍铁中镍金属的含量低等原因，这种工艺在世界上已经被淘汰，除中国外，目前世界上已经没有采用这种工艺生产镍铁的工厂（最后停产的是俄罗斯乌拉尔镍公司和乌发利镍厂的生产高炉）。

因此，2008年国家下达了发改办高技【2008】301号《关于组织实施2008年度重大产业技术开发整改的通知》，其中第三条将“高效利用低品位红土镍矿关键技术”列为国家重大产业技术开发专项内容之一。国家有关部门制订的《有色金属工业中长期科技发展规划（2006～2020年）》中也指出“由于硫化镍矿资源紧缺，开发红土镍矿具有重要意义”。国家在2011年第9号《产业结构调整指导目录（2011年本）》中明确将“高效利用红土镍矿炼精制镍铁的回转窑－矿热炉（RKEF）工艺技术”列为鼓励类产业。开发和利用国内外红土镍矿资源符合国民经济及社会发展的需要，符合国家开发海外资源战略，也符合有色冶金行业镍资源开发的长远规划，对促进我国有色工业的结构调整和布局具有积极意义。

天立环保研发中心有关负责人预测，红土镍矿资源的价格还将上涨，而镍价将回落到合理的价位，随着国家节能减排政策的实施，BF高炉熔炼工艺最终将被淘汰。回转窑-矿热炉-转炉（RKEF）熔炼工艺将取代BF工艺。据统计世界上目前采用这种工艺的镍铁冶炼厂近20家，国内由天立环保首先建成的福建某镍铁冶炼厂采用RKEF工艺，其工艺特点是大幅度降低了单位镍铁产品的能耗，其中最主要的一项措施是实现了炉料的热装，即通过矿石处理和还原剂的准备，脱除矿石中的部分表面水，加入回转窑中通过干燥、加热、预还原三个工序，去除矿石中残留表面水及大部分结晶水，同时氧化镍和部分铁被炉料中的还原剂还原，生成的碚砂在600℃~800℃温度下热装进入矿热炉熔炼，实现渣铁分离。RKEF 工艺生产的粗制镍铁中镍的含量一般可达10%~18%，大大高于BF工艺4%~8%的含量，由于回转窑产生的烟气可用作矿石烘干的能源，矿热炉产生的CO还原气体经净化后作为回转窑的燃料使用，实现了炉气的循环利用。粗制镍铁再经过二步法脱去S、P及其他杂质得到精制镍铁或直接生产300系不锈钢产品。可见，RKEF工艺是镍铁生产的发展方向。

资料收集李想