影响红土镍矿回转窑直还原金属回收率的因素分析

2017-08-07   作者:佚名   网友评论 0

  回转窑直还原生产镍铁工艺是采用低品位红土镍矿生产镍铁的工艺,金属回收率的提高可明显降低生产成本。本文分别从原料情况,还原焙烧过程,选矿过程三个方面对回收率的影响因素作出具体分析,并提出了提高回收率措施和办法。

   潘料庭,张秋艳,李海波

  北海诚德镍业有限公司

  一、前言

  高炉炼铁已有数百年历史,其工艺已达到相当完善的地步。但其日益完善和大型化的同时,也带来了流程长,投资大及污染环境等问题,此外,由于炼焦煤资源日益短缺、焦炉逐渐老化及人们对焦炉污染的日益关注,直接还原作为无焦的、新兴的、开拓性的前沿冶炼技术,越来越受到人们的关注(1),北海诚德回转窑直接还原生产镍铁工艺,于2014年投产生产至今,在原料金属(18%)不变的情况下,每提高一个回收率,则吨镍铁矿耗约减少70Kg,并将提高产量,降低能耗,降低成本约90元,且红土镍矿的原料金属品位均在20%以下,甚至低到14%;可见,在直还原生产工艺中采取有效措施提高金属回收率是至关重要的。

  二、原料对金属回收率的影响分析

  目前本工艺使用的红土镍矿为菲律宾矿,其典型成分如下表1所示:

   表1 现使用矿的典型成分表
 

矿种

水分

TFe

Ni

SiO2

MgO

Gr2O3

Al2O3

CaO

中镍矿

32.5

16.5

1.50

35.8

26.0

0.9

2

0.56

  得到稳定、高纯度的金属产品;一般来说,破碎粒度越小,分离越完全、磁选机磁选强度越高,则金属回收率越高。但实际生产中,应考虑破碎的动力消耗与磨矿介质(钢球,衬板等)消耗量,还要保证选矿的处理料量。

  选矿工艺分为干选段和湿选段,干选具体为:入选烧结矿经过第一次干选处理、第一道破碎处理、第二道破碎处理、第二次干选处理、第三道破碎处理、第四道破碎处理、第三次干选处理进行吸附筛选富集,得到三次干选筛选出的三部分富集矿为干选产品;而第三次干选后的烧结矿作为湿选原料,进入球磨机球磨、湿选,湿选包括三道半溢流式磁选机和一道回收机,经湿选得到湿选产品和尾矿。

  1、干选破碎粒度的影响

  当上料量一定,破碎粒度控制在10mm占80%以上,则干选产量少,含渣量多;进入湿选球磨机的矿量多,有明显可见镍铁颗粒,钢球消耗量大,且回收率低;当破碎粒度控制在8mm占80%以上,则干选产量适中,进入湿选球磨机的矿中有少量可见镍铁颗粒,钢球消耗量减少,回收率提高;当破碎粒度控制在5mm占80%以上,则干选干选产量大,进入湿选球磨机的矿中基本无可见镍铁颗粒,钢球消耗量更少,回收率进一步提高;当破碎粒度控制在3mm以下,对于当前破碎设备来说有一定操作难度,综合以上考虑,应尽量减少进入球磨机的量,既提高回收率,也减少成本消耗;因此,认为当前设备情况下,应控制干选粒度在5mm以下占80%较为合适;

  回收机磁选强度的影响

  当球磨机磨矿粒度一定,回收机磁选强度为1600GS时,尾矿金属流失较多,全铁在4.8%,镍在0.3%;将磁选强度为5000GS的磁铁放入该尾渣中搅拌,可看到磁铁上吸附有少量金属颗粒,搅拌后的尾渣全铁在3.5%,镍在0.20%;将磁选强度为10000Gs的磁力棒放入该尾渣中搅拌,可看到磁力棒上吸附有明显细小金属颗粒,搅拌后的尾渣全铁在3.0%,镍在0.14%;将磁选强度为12000GS的磁力棒放入该尾渣中搅拌,可看到磁力棒上吸附有明显细小金属颗粒,搅拌后的尾渣全铁在2.8%,镍在0.14%;综合以上情况考虑,经球磨磨矿后的物料粒度小,消耗动力及磨矿钢球多,利于磁选分离,应利用好湿选物料粒度细小的优势,尽量提高湿选回收率,把控好生产中提高回收率的最后一道关卡,认为湿选尾矿回收机磁选强度应选用10000GS,可有效提高金属回收率;

  在现有设备基础上,产品的质量指标镍铁粉金属含量越高,则金属回收率也越高,但是金属回收率越高,镍铁粉金属含量则有可能高,也有可能低。因此,要生产出金属含量高的镍铁粉,并且保证回收率,就必须要控制好破碎粒度和磁选强度。

……

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