專利名稱：一種利用棕櫚殼替代部分焦炭冶煉紅土鎳礦方法
技術領域：
本發(fā)明屬于紅土鎳礦冶煉工藝領域，涉及一種利用棕櫚殼替代部分焦炭冶煉紅土鎳礦的方法。
背景技術：
棕櫚殼是棕櫚油提煉后的廢棄物，長期以來一直被遺棄。直至馬來西亞一水泥廠利用棕櫚殼作為生物燃料，與煤混合燃燒后產(chǎn)生熱能，使該水泥生產(chǎn)成本得到了一定的下降。時至今日棕櫚殼在其他行業(yè)也得到了廣泛應用，它的特點是在燃燒時所產(chǎn)生的熱值比一般的生物燃料高，再加上其獨有的化學特性，可以減少溫室氣體和SO2的排放，比其它燃料更環(huán)保。棕櫚殼燃燒的熱值高達17640 19320KJ/Kg，水分低于15%，灰分小于3%，自然密度達到1.1g/cm3，能夠充分燃燒，適合于在高爐、富氧豎爐等爐型作為部分替代燃料使用。當前對于紅土鎳礦的火法冶煉工藝主要有高爐冶煉、回轉窯+電爐冶煉、富氧豎爐冶煉。富氧豎爐冶煉是在含水29% 38%的紅土鎳礦中配入部分生石灰，充分攪拌均勻后，消耗一定的水分，使其混合料的含水量下降到18% 23%。將混合料直接成球后投入爐內(nèi)進行冶煉。由于球團礦中含有較多的水分，需要一定的熱量來蒸發(fā)，使得實際生產(chǎn)的焦比達到了 3 4噸，加大了生產(chǎn)成本，使得爐料加熱速度減緩，降低了產(chǎn)能。由于富氧豎爐與高爐均全部采用焦炭做燃料，一般所用的焦炭中含硫在0.5% 1.1%,其冶煉紅土鎳礦工藝 所用的焦比均較大，燃燒所產(chǎn)生的大量溫室氣體與二氧化硫排放到空氣中，對空氣造成嚴重的污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是針對在采用富氧豎爐與高爐冶煉工藝過程中焦煤消耗量大，焦比高的情況，提供一種部分替代燃料，解決影響生產(chǎn)成本上升、環(huán)保污染大的問題。一種利用棕櫚殼替代部分焦炭冶煉紅土鎳礦方法，其特征在于以焦炭與棕櫚殼為燃料，燃料中焦炭與棕櫚殼的比例為1: 0.3 0.4，將棕櫚殼與焦炭攪拌均勻與石灰石、球團礦混合，投入富氧節(jié)能豎爐進行低溫冶煉，球團礦、燃料與生石灰的比例為1:0.2
0.28: 0.17 0.22 ;冶煉時間180min 300min，冶煉溫度1260。。 1380°C，得到含鎳大于13%粗鎳生鐵，整個冶煉過程爐內(nèi)均采用負壓操作，負壓值在9.5 9.0Mpa ;加入豎爐進行冶煉；球團礦強度為3kg 10kg/cm2,水分在20 25%之間，不經(jīng)燒結,直接入爐。棕櫚殼的成分根據(jù)相關檢驗報告顯示:揮發(fā)分:76.04%、固定碳:20.67%、水分:
1.92%、灰分:1.28%、硫:0.08%、其他:0.01%。由于棕櫚殼的發(fā)熱量比一般生物燃料均高，且含硫量是焦炭含硫量的十分之一左右。因此在紅土鎳礦冶煉工藝中，采用恰當?shù)谋壤褂貌糠肿貦皻ぬ娲固?，?jié)省了焦炭的用量，既能快速生成熱量，也能保證反應所需的穩(wěn)定溫度，降低了焦比和生產(chǎn)成本。實現(xiàn)廢棄物的綜合利用，減少了硫的排放量，是一個節(jié)能環(huán)保型冶煉工藝新方法。棕櫚殼的發(fā)熱值大約是焦炭的51 % 65%，按照焦炭與棕櫚殼的比例是I: 0.3 0.4的混合比為基準。由于棕櫚殼的燃燒速度快比焦炭快，添加比例過高會使混合燃燒時間縮短，造成大量熱量流失，不利于穩(wěn)定爐溫。添加量過少，其一:達不到快速提升爐溫的作用，其二:降低成本效果不夠明顯。在環(huán)保方面，由于掠桐殼中的硫含量僅為0.08*%，煤的硫含量在0.5% 1.1 %,而煤在焦化過程中幾乎所有的硫都保留了下來。采用焦炭與棕櫚殼按照1: 0.3 0.4混合后作為燃料，即能夠保證生產(chǎn)過程中快速提高爐溫，又穩(wěn)定提供還原反應所需的熱量與溫度，這樣既節(jié)省生產(chǎn)成本，同時也能達到減少二氧化硫的排放量，其減少的二氧化硫是焦炭作燃料所產(chǎn)生二氧化硫的15% 20%，減少了對環(huán)境的污染。經(jīng)過實際使用和檢測結果，以及相關部門對焦炭和棕櫚殼的檢驗，焦炭的發(fā)熱值為29302 33907KJ/Kg，密度為500Kg/M3 ;棕櫚殼的發(fā)熱值為17640 19320KJ/Kg，自然密度為1100Kg/M3。根據(jù)富氧豎爐或者高爐生產(chǎn)一噸鎳鐵合金需要消耗焦炭3 4t左右，如焦炭與棕櫚殼按照1: 0.3 0.4的混合比例，每噸鎳鐵的焦炭消耗能夠降低0.45 0.8噸，折合成人民幣約495 880元。綜上所述按照本發(fā)明，在紅土鎳礦冶煉過程中，采用棕櫚殼替代部分焦炭的方法，能夠緩解不斷上漲的燃料價格對成本的影響，下降幅度比較明顯，能夠大幅減少二氧化硫的排放量。因此本發(fā)明是一種節(jié)能環(huán)保型的新工藝方法。
具體實施例方式一種利用棕櫚殼替代部分焦炭冶煉紅土鎳礦方法，以焦炭與棕櫚殼為燃料，燃料中焦炭與棕櫚殼的比例為1: 0.3 0.4，將棕櫚殼與焦炭攪拌均勻與石灰石、球團礦混合，投入富氧節(jié)能豎爐進行低溫冶煉，球團礦、燃料與生石灰的比例為1:0.2
0.28: 0.17 0.22 ;冶煉時間180min 300min，冶煉溫度1260。。 1380°C，得到含鎳大于13%粗鎳生鐵，整個冶煉過程爐內(nèi)均采用負壓操作，負壓值在9.5 9.0Mpa0 球團礦強度為3kg 10kg/cm2,水分在20 25%之間，不經(jīng)燒結,直接入爐。
權利要求
1.一種利用棕櫚殼替代部分焦炭冶煉紅土鎳礦方法，其特征在于以焦炭與棕櫚殼為燃料，燃料中焦炭與棕櫚殼的比例為1: 0.3 0.4;將棕櫚殼與焦炭攪拌均勻與石灰石、球團礦混合，投入富氧節(jié)能豎爐進行低溫冶煉，球團礦、燃料與生石灰的比例為1:0.2 .0.28: 0.17 0.22 ;冶煉時間180min 300min，冶煉溫度1260。C 1380°C，得到含鎳大于13%粗鎳生鐵，整個冶煉過程爐內(nèi)均采用負壓操作，負壓值在9.5 9.0Mpa ;加入豎爐進行冶煉； 球團礦強 度為3kg 10kg/cm2,水分在20 25%之間，不經(jīng)燒結,直接入爐。
全文摘要
一種利用棕櫚殼替代部分焦炭冶煉紅土鎳礦方法，屬于紅土鎳礦冶煉工藝領域。本發(fā)明以焦炭與棕櫚殼為燃料，燃料中焦炭與棕櫚殼的比例為1∶0.3～0.4；將棕櫚殼與焦炭攪拌均勻與石灰石、球團礦混合，投入富氧節(jié)能豎爐進行低溫冶煉。本發(fā)明既節(jié)省生產(chǎn)成本，同時也能達到減少二氧化硫的排放量，其減少的二氧化硫是焦炭作燃料所產(chǎn)生二氧化硫的15％～20％，減少了對環(huán)境的污染。
文檔編號C21B11/02GK103160630SQ201310053800
公開日2013年6月19日 申請日期2013年2月20日 優(yōu)先權日2013年2月20日
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