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- RKEF火法冶炼镍铁工艺
发布:greenkelin2012-12-25 13:15分类: 标签:
项目
环境影响评价
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。
镍渣在封闭隔热状态下(高架送料小车)加入矿热炉料仓(内衬耐火砖),根据工艺要求通过不同位置的下料管分配到矿热炉内。矿热炉为全封闭式,自焙电极,埋弧冶炼,还原并熔分粗制镍铁和炉渣,同时产生含Co约75%的矿热炉荒煤气,荒煤气经过净化送到回转窑烧嘴,与煤粉一起作为燃料,除尘灰经处理后,返回到原料场。矿热炉炉渣经过水淬后可作为建筑材料,用于道路建设、制砖。
矿热炉的产品是粗制镍铁,出铁前预先在铁水包加脱硫剂,出铁同时脱硫,粗制镍铁含Si、C、P等杂质,需要继续精炼,扒渣后,兑入酸性转炉,吹氧脱硅,同时加入含镍废料以防铁水温度偏高,脱硅后扒渣(或者挡渣出铁),兑入碱性转炉,吹氧脱磷、脱碳,同时加入石灰石造碱性渣,碱性转炉精炼后的镍铁水送往浇注车间,铸成合格的商品镍铁块或者制成粒状镍铁。
(4) 工艺特点
①原料适应性强。可适用镁质硅酸盐矿和含铁不高于30%的褐铁矿型氧化镍矿,以及中间型矿。最适合使用湿法工艺难以处理的高镁低铁氧化镍矿石。
②镍铁品位高,有害元素少。同样的矿石,RKEF工艺生产的镍铁品位高于高炉法和“烧结矿-矿热炉”工艺。该工艺的脱硫和转炉精炼工序能够将镍铁的有害元素降低到ISO6501标准所要求的范围内,为炼钢用户所欢迎。
③节能环保,循环利用。原料水分较多,料场和筛分破碎运输的过程中不产生粉尘,回转窑烟气余热可回收蒸汽用于发电,经过烟气脱硫满足环保要求后排入大气,回转窑和矿热炉烟尘返回料场;矿热炉煤气经除尘后送回转窑作燃料,炉渣水淬后成为建筑工业原材料。转炉烟气余热回收蒸汽,煤气回收利用,炉渣磁选回炉,尾渣可铺路或制作水泥。从含水炉料进入回转窑直到矿热炉出铁出渣的整个过程产中,炉料处于全封闭,环保节能。
④镍渣热料入矿热炉。回转窑产的镍渣在900℃以上的高温下入炉,相对于“烧结矿-矿热炉”的冷料入炉,节省了大量的物理热和化学热,显著降低了电能和还原剂的消耗,提高了生产效率。
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