技術域：

　　一種鎳鐵冶煉回轉窯直接還原方法，尤其適用于鎳鐵在回轉窯中還原冶煉使用。

　　背景技術：

　　現有成熟的鎳鐵冶煉工藝為回轉窯-礦熱爐工藝其中：先將鎳鐵礦通過板式給料機輸送到齒輥破碎機中破碎，破碎后的鎳鐵礦進入烘干機中降低含水量，將烘干后的鎳鐵和還原煤、石灰石按照100:8:2投入混料機中混合，混合料送入回轉窯焙燒，溫度控制在800℃。回轉窯燃燒器設置在窯頭，混合料從窯尾進入，先被干燥，然后到達回轉窯中部，開始脫去干礦結晶水，直到卸料前，干礦被煤和一氧化碳部分還原，較得到焙燒物中的鎳以金屬Ni和Ni2+兩種形式存在，干礦中的大部分鐵也被還原為Fe2+;回轉窯中得到的焙燒物通過傳輸裝置送到礦熱爐，焙燒物在礦熱爐中，1500℃條件下，產出粗鐵渣和爐渣，爐渣冷卻后，堆存或再回收利用。礦熱爐冶煉為了更好的流通性，需要用焦炭作為能源，其產能小，能耗高。

　　發明內容：

　　本發明的目的是克服已有技術中的不足之處，提出一種工藝簡單，能耗少，不使用礦熱爐，降低電能需要鎳鐵冶煉回轉窯直接還原方法。

　　為實現上述技術目的，本發明的鎳鐵冶煉回轉窯直接還原方法包括步驟如下：

　　a.將回轉窯窯頭的余熱經導管與烘干機相連接，使回轉窯窯頭中產生的余熱導入烘干機;將回轉窯的窯尾尾氣經導管與壓球機相連接，使回轉窯中的尾氣導入壓球機中;

　　b.將鎳鐵礦通過給料機輸送到齒輥破碎機中破碎，將破碎后的鎳鐵礦送入溫度為600℃的烘干機中烘干，降低含水量至15%-18%;

　　c.將烘干后的鎳鐵礦與還原煤、石灰石按照100:10:2的質量比投入混料機中混合均勻，之后將混合物送入壓球機擠壓成團塊，要求團塊的含水分量低于18%，團塊的強度大于2000N;通過回轉窯中的尾氣使壓球機內溫度達到800℃;

　　d.將擠壓后的團塊送入回轉窯內燒制，保持團塊在回轉窯內以6米/小時勻速行進，同時向回轉窯中噴灑煤粉和空氣，在團塊行進期間，煤粉燃燒產生的熱氣與團塊逆流行走，保證回轉窯內溫度均勻穩定，從而減少細顆粒煙塵，團塊在移動至回轉窯出口約30米的時候，團塊溫度上升至1350℃-1500℃，團塊崩裂開始生成熔渣反應，同時團塊通過煤發生還原反應生成含鎳鐵金屬的渣塊。

　　e.含金屬的渣塊較從回轉窯的出口排出，將排出的渣塊直接引入水坑中進行水淬。

　　f.將水淬后的渣塊打撈起來投入球磨機中破碎為小于2mm的顆粒，再利用磁選機進行鎳鐵金屬和熔渣的分離，較得到鎳鐵金屬。

　　有益技術效果：本方法只是用環保回轉窯焙燒而不適用礦熱爐焙燒，能耗少，熔煉的主要能源為煤，而不是昂貴的電能，降低了生產成本，且設備工藝簡單，設備維修方便，減少了生產建設的投資，方便嚴重缺乏電力的地區使用。

　　上圖1為本發明的方法流程圖。

　　施工步驟如下：

　　鎳鐵冶煉回轉窯直接還原方法包括步驟如下：

　　a.將回轉窯窯頭的余熱經導管與烘干機相連接，使回轉窯窯頭中產生的余熱導入烘干機，將回轉窯的窯尾尾氣經導管與壓球機相連接，使回轉窯中的尾氣導入壓球機中。

　　b.將鎳鐵礦即紅土礦通過篦條篩分，將細顆粒礦石和大塊礦石分離，大塊礦石則通過給料機輸送到齒輥破碎機中破碎，將破碎后的鎳鐵礦以及細顆粒礦石送入溫度為600℃的烘干機中烘干，降低含水量至15%-18%。

　　c.將烘干后的鎳鐵礦通過破碎機破碎后存入原料倉，原料倉內的鎳鐵礦通過單機秤與還原煤、石灰石按照100:10:2的質量比投入混料機中混合均勻，之后將混合物送入壓球機擠壓成團塊，要求團塊的含水分量低于18%，團塊的強度大于2000N;通過回轉窯中的尾氣使壓球機內溫度達到800℃。

　　d.使用大傾角皮帶輸送機將團塊以6米/小時的速度送入回轉窯，并保持團塊在在回轉窯里以6米/小時勻速行進，同時向回轉窯中噴灑煤粉和空氣，在團塊行進期間，煤粉燃燒產生的熱氣與團塊逆流行走，所有冶煉過程的各個階段為：脫水、還原、團塊崩裂、熔渣生產、還原后金屬顆粒聚集。碳進入到團塊中作為燃料和還原劑參與反應，通過團塊均勻地加入到回轉窯中，完成了一個穩定的運轉狀態，同時獲得穩定的溫度場，保證回轉窯內溫度均勻穩定，從而減少細顆粒煙塵，如團塊的品質較低，那么入窯供料速率會發生變化，或者內部所含的碳質材料擴散，將會導致物料與回轉窯內壁接觸部位局部過熱或過冷，從而增加細顆粒煙塵，并使窯內抽力情況惡化，團塊在移動至回轉窯出口約30米的時候，團塊溫度上升至1350℃-1500℃，在這個階段，熔渣生成反應開始，同時還原反應發生，鎳氧化物呈橄欖石結構(Ni ,Mg)2SiO4，而鐵氧化物也生成同樣的結構形式Fe2SiO4，它們在高溫下與游離的二氧化硅產生反應生成固溶體;生成含鎳鐵金屬的渣塊。

　　e.經回轉窯冶煉后生成含金屬的渣塊較排出，為了抑制氧化以及便于破碎，排出的渣塊直接投入水坑中進行水淬。

　　f.水淬后的渣塊被打撈起來投入球磨機破碎成小于2mm的顆粒，并利用磁選機進行鎳鐵金屬和熔渣的分離，從而得到鎳鐵成品。

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