用含鎳蛇紋石富集鎳精礦的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用含鎳蛇紋石富集鎳精礦的方法，屬于有色金屬冶金領(lǐng)域。本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供了一種用含鎳蛇紋石富集鎳精礦的方法。本發(fā)明用含鎳蛇紋石富集鎳精礦的方法包括如下步驟：a、按重量份取含鎳蛇紋石80～110份，碳酸鈉2～3份，C質(zhì)還原劑4～25份，混勻，造球得到球團(tuán)礦；其中，所述的含鎳蛇紋石中的鎳品位為0.2～0.9%；b、a步驟所得球團(tuán)礦于700～950℃焙燒1～3h；c、冷卻、破碎，于磁場強(qiáng)度8000～12000高斯下磁選，得到鎳精礦。
【專利說明】用含鎳蛇紋石富集鎳精礦的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用含鎳蛇紋石富集鎳精礦的方法，屬于有色金屬冶金領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 鎳是一種銀白色金屬，它具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和延展性，難熔耐高溫，并具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性，在空氣中不氧化等特征，因此是一種十分重要的有色金屬原料，被用來制造不銹鋼、高鎳合金鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼，廣泛用于飛機(jī)、雷達(dá)、導(dǎo)彈、坦克、艦艇、宇宙飛船、原子反應(yīng)堆等各種軍工制造業(yè)。在民用工業(yè)中，鎳常制成結(jié)構(gòu)鋼、耐酸鋼、耐熱鋼等大量用于各種機(jī)械制造業(yè)。鎳還可作陶瓷顏料和防腐鍍層，鎳鈷合金是一種永磁材料，廣泛用于電子遙控、原子能工業(yè)和超聲工藝等領(lǐng)域，在化學(xué)工業(yè)中，鎳常用作氫化催化劑。近年來，在彩色電視機(jī)、磁帶錄音機(jī)和其他通訊器材等方面鎳的用量也正在迅速增加。總之，由于鎳具有優(yōu)良性能，已成為發(fā)展現(xiàn)代航空工業(yè)、國防工業(yè)和建立人類高水平物質(zhì)文化生活的現(xiàn)代化體系不可缺少的金屬。
[0003]目前，已知的鎳礦石有50多種，主要以硫化礦形式和氧化礦形式存在。而還原鎳礦的方法也有很多，如:Tetsuya Watanabe等“日本大江山廠用直接還原娃鎂鎳礦法生產(chǎn)鎳鐵”，《有色冶煉》1989.3公開了一種鎳礦石還原方法，該方法采用硅鎂鎳礦、無煙煤、焦粉、低磷煤和石灰石等混合后壓團(tuán)，然后經(jīng)熔煉、選礦，得到鎳鐵，通過30多年不斷改進(jìn)工藝條件，其鎳回收率達(dá)到了 95%。但是，該文并未公開一些具體的工藝和工藝參數(shù)，而且該方法僅僅適用于聞品位(2%左右)的鎮(zhèn)礦石冶煉。
[0004]隨著鎳需求量的增加，以及鎳資源的逐漸枯竭，鎳礦石的冶煉技術(shù)的研究逐漸由高品位鎳礦石轉(zhuǎn)移到低品位鎳礦石上。如:申請?zhí)枮镃N200810058737.3，發(fā)明名稱為“回轉(zhuǎn)窯紅土鎳礦富集鎳鐵精礦的方法”，該方法將紅土鎳礦破碎與碳質(zhì)還原劑和復(fù)合添加劑(添加劑為氯化鈉、氯化鈣、石灰石、黃鐵礦或螢石中的一種或混合物)攪拌混合，用壓球機(jī)或制球機(jī)制成球團(tuán)，進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯還原焙燒，利用回轉(zhuǎn)窯前部余熱進(jìn)行球團(tuán)干燥及預(yù)熱，回轉(zhuǎn)窯高溫區(qū)距窯口 9-10米處，高溫區(qū)溫度控制在1000-1300°C，焙燒時間為0.5-2小時，干燥球團(tuán)進(jìn)入窯口高溫區(qū)還原焙燒，所得的焙燒料經(jīng)水淬，濕法球磨后，采用磁場強(qiáng)度3000-5000高斯的磁選機(jī)進(jìn)行選別，得到高品位的鎳鐵精礦。該方法能夠?qū)㈡嚻肺籌-1.25%的紅土鎳礦富集成鎳品位為5-13%鎳精礦，鎳回收率為85-93% ;能夠?qū)㈣F品位從8-25%富集成30-75%，回收率為60-85%。但是，該方法也僅僅適合于鎳品位大于1%的鎳礦石的富集，而對于鎂含量較高，且鎳品位更低的含鎳蛇紋石礦石，則該方法不能適用。另外，該方法采用的是氯化鈉為主的復(fù)合添加劑，生成的HCl對環(huán)境也會造成污染。
[0005]又如:申請?zhí)枮?00910084574.0，發(fā)明名稱為“用蛇紋石礦物真空碳熱還原制備金屬鎂及副產(chǎn)品的方法”，其以含鎳蛇紋石為原料，按照蛇紋石中的硅酸鎂被完全還原所需碳的理論量的I-2倍配入碳質(zhì)還原劑，并添加催化劑(所用催化劑為氟化鹽)，混合均勻得到混合原料，將混合原料壓制成球狀或塊狀的球團(tuán)并進(jìn)行干燥。將干燥后的球團(tuán)料裝入真空爐中，爐內(nèi)真空度控制在10-500Pa，升溫至500-700°C，保溫20-60min以脫去結(jié)晶水并使物料焦結(jié)；保持爐內(nèi)真空度，升溫至1200-1500°C，恒溫30-60min還原硅酸鎂及金屬鐵、鎳的氧化物。還原出的鎂蒸汽在鎂冷凝器上冷凝為結(jié)晶鎂，爐渣中的金屬鐵和金屬鎳通過磁選回收，經(jīng)過磁選的爐渣經(jīng)過脫碳提純后成為工業(yè)碳化硅。該方法通過加入氟化鹽破壞蛇紋石的結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)了低品位(鎳品位小于1%)含鎳蛇紋石的鎳富集，但是該方法僅僅能夠?qū)㈡嚻肺粡?.2%左右富集到1.96%左右，另外，其催化劑采用含氟產(chǎn)品，不利于操作人員的身體健康。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用含鎳蛇紋石富集鎳精礦的方法。
[0007]本發(fā)明用含鎳蛇紋石富集鎳精礦的方法包括如下步驟:
[0008]a、按重量份取含鎳蛇紋石80-110份，碳酸鈉2-3份，C質(zhì)還原劑4-25份，混勻，造球得到球團(tuán)礦；其中，所述的含鎳蛇紋石中的鎳品位為0.2-0.9% ；
[0009]b、a步驟所得球團(tuán)礦于700-950°C焙燒I-3h ;
[0010]C、冷卻、破碎，于磁場強(qiáng)度8000-12000高斯下磁選，得到鎳精礦。
[0011]其中，本發(fā)明用含鎳蛇紋石富集鎳精礦的方法，a步驟中的碳酸鈉作為添加劑使用。本發(fā)明方法通過采用碳酸鈉作為添加劑，不僅可以減少或避免環(huán)境污染，更為重要的是其可以提高鎳精礦的鎳品位。進(jìn)一步的，如果碳酸鈉添加量過少，則難以達(dá)到上述效果，而如果碳酸鈉添加量過多，則會影響鎳的回收率，經(jīng)過本發(fā)明發(fā)明人的大量實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，80-110重量份的含鎳蛇紋石，添加碳酸鈉2-3份較為合適。
[0012]進(jìn)一步的，作為優(yōu)選的技術(shù)方案，上述a步驟中優(yōu)選按重量份取含鎳蛇紋石100份，碳酸鈉2.5份，C質(zhì)還原劑15份。
[0013]其中，上述的含鎳蛇紋石可以為常見的低品位鎳蛇紋石，優(yōu)選適用鎳品位為0.4-0.8%的含鎳蛇紋石。本發(fā)明方法尤其適用于SiO2和MgO含量較高的含鎳蛇紋石，比如，主要成分的重量含量如下的鎳蛇紋石=SiO2 42-46%，MgO 30-36%，F(xiàn)e2O3 12-17%,Al2O3 2 -5%，Ni 0.4 -0.8%, CaO 0.5 -1.0%。
[0014]其中，上述的C質(zhì)還原劑可以為常規(guī)的碳質(zhì)還原劑，如:為石油焦、半焦、低灰分煙煤、木炭或焦炭。
[0015]其中，本發(fā)明方法所得鎳精礦中的鎳是以氧化鎳形式存在的。
[0016]本發(fā)明方法可以將鎳礦石由較低品位富集成高品位的鎳精礦，且該方法完全適合于鎂含量較高的含鎳蛇紋石的鎳富集，本發(fā)明方法可以將鎳礦石的鎳品位由0.2-0.9%富集到3%以上，鎳回收率可以達(dá)到94%以上，滿足了低品位鎳礦石的開采、冶煉要求，另外，本發(fā)明方法采用的添加劑環(huán)保、無毒，有利于操作人員的身體健康。本發(fā)明為低品位鎳礦石的冶煉，特別是高鎂低品位鎳礦石的冶煉提供了一種新的方法，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本發(fā)明用含鎳蛇紋石富集鎳精礦的方法包括如下步驟:
[0018]a、按重量份取含鎳蛇紋石80-110份,碳酸鈉2-3份，C質(zhì)還原劑4-25份，混勻，造球得到球團(tuán)礦；其中，所述的含鎳蛇紋石中的鎳品位為0.2-0.9% ；
[0019]b、a步驟所得球團(tuán)礦于700-950°C焙燒I-3h ;[0020]C、冷卻、破碎，于磁場強(qiáng)度8000-12000高斯下磁選，得到鎳精礦。
[0021]其中，本發(fā)明用含鎳蛇紋石富集鎳精礦的方法，a步驟中的碳酸鈉作為添加劑使用。本發(fā)明方法通過采用碳酸鈉作為添加劑，不僅可以減少或避免環(huán)境污染，更為重要的是其可以提高鎳精礦的鎳品位。進(jìn)一步的，如果碳酸鈉添加量過少，則難以達(dá)到上述效果，而如果碳酸鈉添加量過多，則會影響鎳的回收率，經(jīng)過本發(fā)明發(fā)明人的大量實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，80-110重量份的含鎳蛇紋石，添加碳酸鈉2-3份較為合適。
[0022]進(jìn)一步的，作為優(yōu)選的技術(shù)方案，上述a步驟中優(yōu)選按重量份取含鎳蛇紋石100份，碳酸鈉2.5份，C質(zhì)還原劑15份。
[0023]其中，上述的含鎳蛇紋石可以為常見的低品位鎳蛇紋石，優(yōu)選適用鎳品位為0.4-0.8%的含鎳蛇紋石。本發(fā)明方法尤其適用于SiO2和MgO含量較高的含鎳蛇紋石，比如，主要成分的重量含量如下的鎳蛇紋石=SiO2 42-46%，MgO 30-36%，F(xiàn)e2O3 12-17%,Al2O3 2 -5%，Ni 0.4 -0.8%, CaO 0.5 -1.0%。
[0024]其中，上述的C質(zhì)還原劑可以為常規(guī)的碳質(zhì)還原劑，如:為石油焦、半焦、低灰分煙煤、木炭或焦炭。
[0025]其中，本發(fā)明方法所得鎳精礦中的鎳是以氧化鎳形式存在的。
[0026]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步的描述，并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。
[0027]實(shí)施例1采用本發(fā)明方法富集鎳精礦
[0028]取鎳礦石80kg,添加劑碳酸鈉2kg,焦炭6kg,混勻，造球得到球團(tuán)礦；所得球團(tuán)礦于700°C焙燒3h ;冷卻、破碎，于磁場強(qiáng)度8000高斯下磁選，得到鎳精礦。其中，所用的鎳礦石為紅土鎳礦(含鎳蛇紋石)，其主要成分的含量為=SiO2 42%, MgO 35%, Fe20315%, Al2O3 4%，Ni 0.2%, CaO 0.5%。
[0029]經(jīng)測定，所得鎳精礦中的鎳是以氧化鎳形式存在，所得鎳精礦中的鎳品位為1.8%，鐵品位(以Fe2O3計(jì))為20%，鎳回收率為90%。
[0030]實(shí)施例2采用本發(fā)明方法富集鎳精礦
[0031]取鎳礦石110kg,添加劑碳酸鈉3kg,焦炭25kg,混勻，造球得到球團(tuán)礦；所得球團(tuán)礦于950°C焙燒Ih ;冷卻、破碎，于磁場強(qiáng)度12000高斯下磁選，得到鎳精礦。其中，所用的鎳礦石(含鎳蛇紋石)中的主要成分的含量為=SiO2 46%，MgO 32%，F(xiàn)e2O3 12%，Al2O3 2%，Ni0.4%, CaO 1.0%。
[0032]經(jīng)測定，所得鎳精礦中的鎳是以氧化鎳形式存在，所得鎳精礦中的鎳品位為2.0%，鐵品位(以Fe2O3計(jì))為21%，鎳回收率為92%。
[0033]實(shí)施例3采用本發(fā)明方法富集鎳精礦
[0034]取鎳礦石95kg,添加劑碳酸鈉2.5kg,石油焦IOkg,混勻,造球得到球團(tuán)礦；所得球團(tuán)礦于800°C焙燒2h ;冷卻、破碎，于磁場強(qiáng)度10000高斯下磁選，得到鎳精礦。其中，所用的鎳礦石(含鎳蛇紋石)中的主要成分的含量為:SiO2 45%,MgO 30%,Fe2O3 17%,Al2O3 5%,Ni
0.9%, CaO 0.5%.
[0035]經(jīng)測定，所得鎳精礦中的鎳是以氧化鎳形式存在，所得鎳精礦中的鎳品位為3.0%，鐵品位(以Fe2O3計(jì))為19%，鎳回收率為94%。
[0036]實(shí)施例4采用本發(fā)明方法富集鎳精礦[0037]取鎳礦石100kg,添加劑碳酸鈉2.8kg,焦炭20kg,混勻，造球得到球團(tuán)礦；所得球團(tuán)礦于800°C焙燒2.5h ;冷卻、破碎，于磁場強(qiáng)度11000高斯下磁選，得到鎳精礦。其中，所用的鎳礦石(含鎳蛇紋石)中的主要成分的含量為=SiO2 44%,MgO 33%,Fe2O3 17%,Al2O3 2%，Ni 0.8%, CaO 0.8%。
[0038]經(jīng)測定，所得鎳精礦中的鎳是以氧化鎳形式存在，所得鎳精礦中的鎳品位為2.3%，鐵品位(以Fe2O3計(jì))為25%，鎳回收率為92%。
[0039]實(shí)施例5采用本發(fā)明方法富集鎳精礦
[0040]取鎳礦石100kg,添加劑碳酸鈉2.5kg,焦炭16kg,混勻，造球得到球團(tuán)礦；所得球團(tuán)礦于850°C焙燒2h ;冷卻、破碎，于磁場強(qiáng)度9000高斯下磁選，得到鎳精礦。其中，所用的鎳礦石(含鎳蛇紋石)中的主要成分的含量為=SiO2 45%，MgO 35%，F(xiàn)e2O3 15%，Al2O3 3%，Ni0.8%, CaO 0.6%ο
[0041]經(jīng)測定， 所得鎳精礦中的鎳是以氧化鎳形式存在，所得鎳精礦中的鎳品位為2.8%，鐵品位(以Fe2O3計(jì))為20%，鎳回收率為91%。
[0042]試驗(yàn)例I采用氯化鈉作為添加劑
[0043]取鎳礦石80kg,添加劑氯化鈉2kg,焦炭6kg,混勻，造球得到球團(tuán)礦；所得球團(tuán)礦于700°C焙燒3h ;冷卻、破碎，于磁場強(qiáng)度8000高斯下磁選，得到鎳精礦。其中，所用的鎳礦石(含鎳蛇紋石)的主要成分的含量與實(shí)施例1相同。
[0044]經(jīng)測定,所得鎳精礦中的鎳品位為1.0%,鐵品位(以Fe2O3計(jì))為19%,鎳回收率為83%。
[0045]試驗(yàn)例2采用氟化鈉作為添加劑
[0046]取鎳礦石80kg,添加劑氟化鈉2kg,焦炭6kg,混勻，造球得到球團(tuán)礦；所得球團(tuán)礦于700°C焙燒3h ;冷卻、破碎，于磁場強(qiáng)度8000高斯下磁選，得到鎳精礦。其中，所用的鎳礦石的主要成分的含量與實(shí)施例1相同。
[0047]經(jīng)測定，所得鎳精礦中的鎳品位為1.5%，鐵品位(以Fe2O3計(jì))為20%，鎳回收率為86%。從上述實(shí)施例可以看出，采用本發(fā)明方法可以將鎳礦石由較低品位富集成高品位的鎳精礦。從實(shí)施例1以及試驗(yàn)例1、2還可以看出，同等工藝條件下，本發(fā)明實(shí)施例1的鎳回收率和所得鎳品位明顯最好。
【權(quán)利要求】
1.用含鎳蛇紋石富集鎳精礦的方法，其特征在于包括如下步驟: a、按重量份取含鎳蛇紋石80-110份，碳酸鈉2-3份，C質(zhì)還原劑4-25份，混勻，造球得到球團(tuán)礦；其中，所述的含鎳蛇紋石中的鎳品位為0.2-0.9% ； b、a步驟所得球團(tuán)礦于700-950°C焙燒I-3h; C、冷卻、破碎，于磁場強(qiáng)度8000-12000高斯下磁選，得到鎳精礦。
2.根據(jù)權(quán)利要求要求I所述的用含鎳蛇紋石富集鎳精礦的方法，其特征在于:a步驟中按重量份取含鎳蛇紋石100份，碳酸鈉2.5份，C質(zhì)還原劑15份。
3.根據(jù)權(quán)利要求要求I或2所述的用含鎳蛇紋石富集鎳精礦的方法，其特征在于:所述的含鎳蛇紋石中的鎳品位為0.4-0.8%。
4.根據(jù)權(quán)利要求要求3所述的用含鎳蛇紋石富集鎳精礦的方法，其特征在于:所述的含鎳蛇紋石，其主要成分的重量含量為SiO2 42-46%，MgO 30-36%，F(xiàn)e203 12-17%，A12032-5%，Ni 0.4 -0.8%, CaO 0.5 -1.0%。
5.根據(jù)權(quán)利要求要求I所述的用含鎳蛇紋石富集鎳精礦的方法，其特征在于:所述的C質(zhì)還原劑為石油焦、半焦、低灰`分煙煤、木炭或焦炭。
【文檔編號】C22B1/14GK103451417SQ201310441497
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】丁泓兵, 汪玉濤 申請人:會理瑞志鎳鎂礦業(yè)有限責(zé)任公司