一種用于紅土鎳礦直接還原的添加劑及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于紅土鎳礦直接還原的添加劑，主要由NCS添加劑、硫酸鈉、碳酸鈣、磷酸鈉、蘇打粉、硼砂組成，所述NCS添加劑、硫酸鈉、碳酸鈣、磷酸鈉、蘇打粉、硼砂分別按紅土鎳礦質(zhì)量的15~25%、5~10%、2~10%、1~5%、2~5%配制而成。本發(fā)明還公開了所述的添加劑用來制備鎳鐵合金粉的方法。本發(fā)明的NCS與紅土鎳礦中的水接觸釋出較多的Ca、Al高價(jià)陽離子與粘粒的負(fù)電荷中和，使擴(kuò)散層減薄，增加鎳鐵的富集效果。在還原過程中通過與紅土鎳礦發(fā)生反應(yīng)，對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，得到高富集的鎳鐵元素。該添加劑與其他添加劑相比，不僅成本低、環(huán)保、而且不會(huì)腐蝕設(shè)備，具有很強(qiáng)的市場推廣前景。
【專利說明】—種用于紅土鎳礦直接還原的添加劑及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金及材料科學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種用于紅土鎳礦直接還原的添加劑及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]鎳主要用于生產(chǎn)不銹鋼，目前使用的不銹鋼約有70%是奧氏體不銹鋼。由于紅土鎳礦鎳品位低，且鎳不以獨(dú)立礦物，而以類質(zhì)同像形式存在，因而用物理選礦方法難以得到富集。紅土鎳礦工業(yè)應(yīng)用的處理工藝主要有濕法和火法兩種。紅土鎳礦的主要化學(xué)成分包括N1、Co、Cr203、Fe、Mg0、Si02、Al203、Mn、S、P等。為了能直接還原紅土鎳礦而富集鎳元素，相繼有很多的添加劑被研發(fā)出來，但是都存在著成本高、污染環(huán)境、腐蝕設(shè)備、傷害人體健康等等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:針對上述問題，本發(fā)明第一個(gè)要解決的技術(shù)問題是提供一種用于紅土鎳礦直接還原的添加劑，不僅成本低、組分簡單環(huán)保并且還原效率高、實(shí)現(xiàn)了高品位的鎳鐵合金粉的添加劑。
[0004]本發(fā)明第二個(gè)要解決的技術(shù)問題是提供了上述的添加劑用來制備鎳鐵合金粉的方法。
[0005]技術(shù)方案:為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于紅土鎳礦直接還原的添加劑，主要由NCS添加劑、硫酸鈉、碳酸鈣、磷酸鈉、蘇打粉、硼砂組成，所述NCS添加劑、硫酸鈉、碳酸鈣、磷酸鈉、蘇打粉、硼砂分別按紅土鎳礦質(zhì)量的15~25%、5~10%、2~10%、I~5%、2~5%配制而成。
[0006]優(yōu)選地，所述NCS添加劑、硫酸鈉、碳酸鈣、磷酸鈉、蘇打粉、硼砂分別按紅土鎳礦質(zhì)量的20~25%、7~10%、6~10%、3~5%、3~5%配制而成。
[0007]更為優(yōu)選地，所述NCS添加劑、硫酸鈉、碳酸鈣、磷酸鈉、蘇打粉、硼砂分別按紅土鎳礦質(zhì)量的20%、7%、6%、3%、3%配制而成。
[0008]其中，上述的添加劑用來制備鎳鐵合金粉的方法，包括以下步驟:
I)先將紅土鎳礦進(jìn)行預(yù)先破碎、磨礦，將上述添加劑直接加入其中，混勻、造塊；2)加入煙煤作為還原劑，在120(Tl246°C進(jìn)行還原95~IOOmin得到還原產(chǎn)品；
3)將還原產(chǎn)品冷卻至室溫，冷卻后的還原產(chǎn)品經(jīng)過破碎、磨礦至-0.082mm占80%~85%的粉末；
4)將上述粉末在磁場強(qiáng)度為120(T1800GS下磁選，得到的產(chǎn)物即為鎳鐵合金粉。
[0009]其中，NCS是一種新型復(fù)合粘性土固化材料的簡稱，由石灰、水泥與合成的“SCA”添加劑改性而成。添加劑NCS的加入紅土鎳礦中除具有石灰對其的改性作用外，還使紅土鎳礦和NCS兩者發(fā)生一系列物理、化學(xué)及物理化學(xué)變化。
[0010]有益效果:本發(fā)明的NCS與紅土鎳礦中的水接觸釋出較多的Ca、Al高價(jià)陽離子與粘粒的負(fù)電荷中和，使擴(kuò)散層減薄，增加鎳鐵的富集效果。在還原過程中通過與紅土鎳礦發(fā)生反應(yīng)，對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，得到高富集的鎳鐵元素。該添加劑與其他添加劑相比，不僅成本低、環(huán)保、而且不會(huì)腐蝕設(shè)備，具有很強(qiáng)的市場推廣前景。
【具體實(shí)施方式】
[0011]根據(jù)下述實(shí)施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實(shí)施例所描述的具體的物料配比僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)也不會(huì)限制權(quán)利要求書中所詳細(xì)描述的本發(fā)明。
[0012]實(shí)施例1
選用含鎳1.5%、TFe35%，含水率為15.35%的紅土鎳礦，先將其烘干后再破碎，破碎、磨礦，按紅土鎳礦質(zhì)量的20%、7%、6%、3%、3%分別加入NCS添加劑、硫酸鈉、碳酸鈣、磷酸鈉、蘇打粉、硼砂，混勻、造塊；加入寧夏煙煤作為還原劑，在1246°C進(jìn)行還原95min得到還原產(chǎn)品；將還原產(chǎn)品冷卻至室溫，冷卻后的還原產(chǎn)品經(jīng)過破碎、磨礦至-0.082mm占80%的粉末；將上述粉末在磁場強(qiáng)度為1200GS下磁選，得到的產(chǎn)物即為鎳鐵合金粉。得到的鎳鐵合金粉中鎳品位為5.65%，鎳回收率88.5%，鐵品位為77.32%，鐵回收率為78.5%。
[0013]實(shí)施例2
選用含鎳1.5%、TFe35%，含水率為15.35%的紅土鎳礦，先將其烘干后再破碎，破碎、磨礦，按紅土鎳礦質(zhì)量的15%、5%、2%、1%、2%分別加入NCS添加劑、硫酸鈉、碳酸鈣、磷酸鈉、蘇打粉、硼砂，混勻、造塊；加入寧夏煙煤作為還原劑，在1200°C進(jìn)行還原IOOmin得到還原產(chǎn)品；將還原產(chǎn)品冷卻至室溫，冷卻后的還原產(chǎn)品經(jīng)過破碎、磨礦至-0.082mm占85%的粉末；將上述粉末在磁場強(qiáng)度為1800GS下磁選，得到的產(chǎn)物即為鎳鐵合金粉。得到的鎳鐵合金粉中鎳品位為7.65%，鎳回收率89.5%，鐵品位為78.32%，鐵回收率為79.5%。
[0014]實(shí)施例3
選用含鎳1.5%、TFe35%，含水率為15.35%的紅土鎳礦，先將其烘干后再破碎，破碎、磨礦，按紅土鎳礦質(zhì)量的25%、10%、10%、5%、5%分別加入NCS添加劑、硫酸鈉、碳酸鈣、磷酸鈉、蘇打粉、硼砂，混勻、造塊；加入寧夏煙煤作為還原劑，在1223°C進(jìn)行還原IOOmin得到還原產(chǎn)品；將還原產(chǎn)品冷卻至室溫，冷卻后的還原產(chǎn)品經(jīng)過破碎、磨礦至-0.082mm占83%的粉末；將上述粉末在磁場強(qiáng)度為1800GS下磁選，得到的產(chǎn)物即為鎳鐵合金粉。得到的鎳鐵合金粉中鎳品位為7.95%，鎳回收率90.5%，鐵品位為88.32%，鐵回收率為89.5%。
【權(quán)利要求】
1.一種用于紅土鎳礦直接還原的添加劑，其特征在于，主要由NCS添加劑、硫酸鈉、碳酸鈣、磷酸鈉、蘇打粉、硼砂組成，所述NCS添加劑、硫酸鈉、碳酸鈣、磷酸鈉、蘇打粉、硼砂分別按紅土鎳礦質(zhì)量的15~25%、5~10%、2~10%、1~5%、2~5%配制而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于紅土鎳礦直接還原的添加劑，其特征在于，所述NCS添加劑、硫酸鈉、碳酸鈣、磷酸鈉、蘇打粉、硼砂分別按紅土鎳礦質(zhì)量的20-25%、7~10%、6~10%、3~5%、3~5%配制而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于紅土鎳礦直接還原的添加劑，其特征在于，所述NCS添加劑、硫酸鈉、碳酸鈣、磷酸鈉、蘇打粉、硼砂分別按紅土鎳礦質(zhì)量的20%、7%、6%、3%、3%配制而成。
4.權(quán)利要求f3任一項(xiàng)所述的添加劑用來制備鎳鐵合金粉的方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)先將紅土鎳礦進(jìn)行預(yù)先破碎、磨礦，將上述添加劑直接加入其中，混勻、造塊； 2)加入煙煤作為還原劑，在120(Tl246°C進(jìn)行還原95~IOOmin得到還原產(chǎn)品； 3)將還原產(chǎn)品冷卻至室溫，冷卻后的還原產(chǎn)品經(jīng)過破碎、磨礦至-0.082mm占80%~85%的粉末； 4)將上述粉末在磁場強(qiáng)度為120(T1800GS下磁選，得到的產(chǎn)物即為鎳鐵合金粉。
【文檔編號(hào)】C22B5/10GK103526026SQ201310447744
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】宗義正 申請人:泰州永興合金材料科技有限公司