,272 北京科技大学学报 第33卷 时间对镍、全铁品位及镍、铁回收率的影响，红土镍 选择1300℃作为深还原温度，此时镍和全铁的品位 矿破碎至一2mm,还原剂磨细至一80目，熔剂为 为5.17%和65.38%，镍和铁的回收率分别为 C0分析纯，将磨细的红土镍矿、煤粉和熔剂充分 89.29%和91.06%. 混匀，利用对辊压球机压成球团(40mm×25mm× 2.1.2熔剂用量 20mm),放置于石墨坩埚中，球团表面撒一层焦粉， 在配碳量为C0的原子比1.3还原温度为 在高温电阻炉（型号SX-8-16额定温度1600℃， 1300℃以及还原时间为80mn的条件下，考察了熔 额定功率8kW)中进行深还原，还原至一定时间 剂用量对精矿中镍、全铁品位及镍、铁回收率的影 后，取出石墨坩埚，立即在球团表面再撒一层焦 响，结果见图3随着熔剂量的增加，精矿中镍、全铁 粉，防止球团再氧化，冷却至室温后，将球团破碎 的品位及镍、铁的回收率先增大后降低，当熔剂用 磨细，然后利用磁选管对深还原矿进行湿式磁选， 量为%时，镍、铁的回收率分别为76.7%、 磁场强度选择为0.14T,得到有磁性的镍铁精矿及 81.94%.当熔剂用量增加到10%时，精矿中镍、全 无磁的尾矿16) 铁的品位及镍、铁的回收率达到最大，分别为 5.17%、65.38%及89.29%、91.06%.当熔剂用量 2结果与讨论 为20%时，精矿中镍和铁的回收率有所下降，分别 2.1深还原实验 为87.05%和90.13%，这是因为过多的熔剂会减少 2.1.1深还原温度 红土镍矿粉与还原剂的接触面积，对还原不利，不 温度是对还原过程影响最大的因素，在熔剂用 同熔剂用量对红土镍矿的软熔性能的影响见表3 量为10%（质量分数）、配碳量为C0的原子1.3 当熔剂量达到10%时，红土镍矿的流动温度降到 还原时间为80mn的条件下，考察了温度对精矿中 1270℃，比不加熔剂时降低了185℃，且与熔剂量 镍、全铁品位及回收率的影响，结果见图2随着温 为20%时相比，软化和半球温度也低一些，因此适 度的升高，镍、全铁品位及镍、铁回收率都提高，温度 宜的熔剂量为10% 从1200℃提高到1350℃时，镍、全铁的品位分别从 100 100 3.31%、48.9%提高到5.35%、67.21%，镍、铁的回 190 85 收率分别从69.84%、79.6%提高到91.91%、 180 70 93.47%.温度越高，反应物活性越高，还原性气体 55 分子运动增强，促使反应速率加快.温度从1300℃ 0 一★一Ni品位 50兰 到1350℃时，反应过程中逐渐出现了大量的液相， -●-TFe 40 深还原产物中出现颗粒较大的铁粒，说明温度升高 15 一■-终回收率 一▲一铁问收率 30 对镍铁粒的聚集长大有利，这也更宜于磁选，但是在 深还原过程中出现大量的液相对反应器的要求较 10 1 16 20 高，同时对后期镍铁精矿进行熔炼过程镍品位的提 高作用不明显，而且温度越高能耗越高，因此本实验 图3熔剂用量对精矿镍、全铁品位及镍、铁回收率的影响 100 100 Fig 3 Effects of flux content on the grades and recovery rates of 90 85 nickel and iron in the concentrate 80 70 表3C0添加量对红土镍矿软熔性能特征温度的影响 55 60 Table 3 Effects of Ca0 additions on the soften ng melting characteristic temperatures of the nickel laterite ore 40 一★一N行品位 -●-TFe 40 C0添加量 变形 软化 半球 流动 -■一镍回收率 一▲一铁回收率 30 (质量分数)/%温度心温度心温度心温度心 20 0 1360 1380 1445 1455 J10 5 1235 1270 1360 1380 1200 1250 1300 1350 10 1235 1240 1260 1270 温度 20 1235 1260 1265 1270 图2还原温度对精矿中镍、全铁品位及镍、铁回收率的影响 Fig2 Effects of reduction temperature on the gmades and re 2.1.3配碳量 covery mates of nickel and imon n the concentrate 配碳量多少影响反应的气氛，配碳量不足，还北 京 科 技 大 学 学 报 第 33卷 时间对镍、全铁品位及镍、铁回收率的影响．红土镍 矿破碎至 －2ｍｍ‚还原剂磨细至 －80目‚熔剂为 ＣａＯ分析纯．将磨细的红土镍矿、煤粉和熔剂充分 混匀‚利用对辊压球机压成球团 （40ｍｍ×25ｍｍ× 20ｍｍ）‚放置于石墨坩埚中‚球团表面撒一层焦粉‚ 在高温电阻炉 （型号 ＳＸ--8--16‚额定温度 1600℃‚ 额定功率 8ｋＷ）中进行深还原．还原至一定时间 后‚取出石墨坩埚‚立即在球团表面再撒一层焦 粉‚防止球团再氧化‚冷却至室温后‚将球团破碎 磨细‚然后利用磁选管对深还原矿进行湿式磁选‚ 磁场强度选择为 0∙14Ｔ‚得到有磁性的镍铁精矿及 无磁的尾矿 ［16］． 2 结果与讨论 2∙1 深还原实验 2∙1∙1 深还原温度 图 2 还原温度对精矿中镍、全铁品位及镍、铁回收率的影响 Ｆｉｇ．2 Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｒｅｄｕｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎｔｈｅｇｒａｄｅｓａｎｄｒｅ- ｃｏｖｅｒｙｒａｔｅｓｏｆｎｉｃｋｅｌａｎｄｉｒｏｎｉｎｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ 温度是对还原过程影响最大的因素．在熔剂用 量为 10％ （质量分数 ）、配碳量为 Ｃ／Ｏ的原子 1∙3、 还原时间为 80ｍｉｎ的条件下‚考察了温度对精矿中 镍、全铁品位及回收率的影响‚结果见图 2．随着温 度的升高‚镍、全铁品位及镍、铁回收率都提高‚温度 从 1200℃提高到 1350℃时‚镍、全铁的品位分别从 3∙31％、48∙9％提高到 5∙35％、67∙21％‚镍、铁的回 收 率 分 别 从 69∙84％、79∙6％ 提 高 到 91∙91％、 93∙47％．温度越高‚反应物活性越高‚还原性气体 分子运动增强‚促使反应速率加快．温度从 1300℃ 到 1350℃时‚反应过程中逐渐出现了大量的液相‚ 深还原产物中出现颗粒较大的铁粒‚说明温度升高 对镍铁粒的聚集长大有利‚这也更宜于磁选‚但是在 深还原过程中出现大量的液相对反应器的要求较 高‚同时对后期镍铁精矿进行熔炼过程镍品位的提 高作用不明显‚而且温度越高能耗越高‚因此本实验 选择 1300℃作为深还原温度‚此时镍和全铁的品位 为 5∙17％ 和 65∙38％‚镍 和 铁 的 回 收 率 分 别 为 89∙29％和 91∙06％． 2∙1∙2 熔剂用量 在配碳量为 Ｃ／Ｏ的原子比 1∙3、还原温度为 1300℃以及还原时间为 80ｍｉｎ的条件下‚考察了熔 剂用量对精矿中镍、全铁品位及镍、铁回收率的影 响‚结果见图3．随着熔剂量的增加‚精矿中镍、全铁 的品位及镍、铁的回收率先增大后降低．当熔剂用 量为 5％ 时‚镍、铁 的 回 收 率 分 别 为 76∙7％、 81∙94％．当熔剂用量增加到 10％时‚精矿中镍、全 铁的 品 位 及 镍、铁 的 回 收 率 达 到 最 大‚分 别 为 5∙17％、65∙38％及 89∙29％、91∙06％．当熔剂用量 为 20％时‚精矿中镍和铁的回收率有所下降‚分别 为 87∙05％和 90∙13％‚这是因为过多的熔剂会减少 红土镍矿粉与还原剂的接触面积‚对还原不利．不 同熔剂用量对红土镍矿的软熔性能的影响见表 3． 当熔剂量达到 10％时‚红土镍矿的流动温度降到 1270℃‚比不加熔剂时降低了 185℃‚且与熔剂量 为 20％时相比‚软化和半球温度也低一些‚因此适 宜的熔剂量为 10％． 图 3 熔剂用量对精矿镍、全铁品位及镍、铁回收率的影响 Ｆｉｇ．3 Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｆｌｕｘｃｏｎｔｅｎｔｏｎｔｈｅｇｒａｄｅｓａｎｄｒｅｃｏｖｅｒｙｒａｔｅｓｏｆ ｎｉｃｋｅｌａｎｄｉｒｏｎｉｎｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ 表 3 ＣａＯ添加量对红土镍矿软熔性能特征温度的影响 Ｔａｂｌｅ3 ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＣａＯａｄｄｉｔｉｏｎｓｏｎｔｈｅｓｏｆｔｅｎｉｎｇ-ｍｅｌｔｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｏｆｔｈｅｎｉｃｋｅｌｌａｔｅｒｉｔｅｏｒｅ ＣａＯ添加量 （质量分数 ） ／％ 变形 温度／℃ 软化 温度／℃ 半球 温度／℃ 流动 温度／℃ 0 1360 1380 1445 1455 5 1235 1270 1360 1380 10 1235 1240 1260 1270 20 1235 1260 1265 1270 2∙1∙3 配碳量 配碳量多少影响反应的气氛．配碳量不足‚还 ·272·