某地红土矿还原镍铁的研究

张蓓蓓，冀东晟

乌兰察布市工程质量监督检测站，内蒙古乌兰察布 012000

0 引言

镍红土矿的可采部分一般由三层组成：褐铁矿层、过渡层和腐植土层，目前世界上对于镍红土矿的处理工艺归纳起来大致有三种，即火法工艺、湿法工艺和火湿法结合工艺。工艺的选择主要依据是原矿的成分和最终的产品。褐铁矿层，特点是高铁低镁，一般采用湿法提取，过渡层可采用湿法或火法，而腐植土层特点是低铁高镁采用火法处理。

某地红土矿成分如表1所示：

表1 某地红土矿成分

通过表1可知，某地镍矿属于过渡层，工艺的选择可采用湿法或火法，本文讨论火法工艺中还原熔炼镍铁工艺。

1 试验所用的仪器设备、原料

1.1 原料成分

本研究采用的原料来自马布里镍矿，经晒干后，人工破碎至50mm左右。

从已有对红土镍矿分析的资料上，根据文献资料报道，大多橄榄岩的矿物组成为针铁矿、磁铁矿和蛇纹石[3]。根据观察，某地镍矿具有较强的磁性，证明矿物中有一定的磁铁矿成分。

1）还原剂

还原剂采用碳质还原剂无烟煤和焦炭。

2）助剂

助剂采用石灰用来调节渣的碱度。

1.2 试验主要设备

鄂式破碎机：PE200*300，鼓风地炉：自制（约处理800kg/天），矿热直流电阻炉：100kVA；

包子：自制30kg，鼓风干燥箱，红外测温仪、ISP，碳硫分析仪。

2 镍铁冶炼试验

2.1 冶炼机理[4]

2.1.1 预还原

电炉熔炼镍铁一般需要增加炉料预还原过程以节约电能。炉料的预还原是在固态下进行，温度在1 200℃～1 400℃之间，炉内呈还原气氛。地炉以无烟煤作为燃料和还原剂，与原矿混合后进入地炉烧结。……