技術領域

本發明涉及一種從紅土鎳礦中提取鎳、鈷、鐵的冶金方法，特別是以礦熱電爐還原技術或者電弧爐還原技術直接從熔融態的爐渣中生產半鋼合金的紅土鎳礦的綜合回收利用方法。

背景技術

傳統的紅土鎳礦提取技術有回轉窯干燥預還原-電爐還原熔煉生產鎳鐵；燒結-鼓風爐硫化熔煉生產低冰鎳；燒結-高爐還原熔煉生產鎳生鐵；加壓酸浸以及還原焙燒-氨浸等。回轉窯干燥預還原-電爐還原熔煉是處理鎳紅土礦的經典工藝，工藝過程如下：含水約30％的鎳紅土礦經回轉窯在800～900℃下干燥脫水和預還原處理后，再送入礦熱電爐，在約1550～1600℃的高溫下還原熔煉產出含鎳＞15％的鎳鐵，再經轉爐進一步精煉富集至25％以上出售，供生產不銹鋼。具有工藝適應性強、流程簡短、鎳回收率高等特點，缺點是無法回收鎳礦中的鈷。鼓風爐硫化熔煉也是經典的處理紅土鎳礦的工藝，鎳紅土礦在配入適量的CaO和SiO2后，在約1100℃下燒結成塊(或擠壓成團、自然晾干)，再配入10～20％的黃鐵礦和約20～30％的焦炭，在鼓風爐內約1350℃的溫度下熔煉，產出含鎳8～15％的低冰鎳產品。燒結-高爐還原熔煉是在借鑒高爐煉鐵工藝的基礎上開發出的紅土鎳礦處理方法，生產含鎳3～5％的鎳生鐵。加壓酸浸法處理鎳紅土礦，是在高溫(230～260℃)和高壓(4～5MPa)下用硫酸浸出，鎳、鈷回收率通常為90％～95％，但不能回收鐵。還原焙燒-氨浸工藝具有試劑NH3可循環使用，消耗量小，能綜合回收鎳、鈷、鐵等優點，鎳、鈷浸出率偏低是其主要缺點。

綜上所述，對于紅土鎳礦的處理以及紅土鎳礦中鐵的綜合利用，尤其是在呈熔融態的爐渣直接電爐還原熔煉生產半鋼合金方面，國內外目前均沒有進行很深入的研究。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明的目的是針對傳統紅土鎳礦處理工藝中存在的資源綜合利用程度不高的不足，提供一種資源綜合利用好，工藝相對簡單，流程短的紅土鎳礦的綜合回收利用方法。

(二)技術方案

為了達到上述目的，本發明采取以下方案：

本發明的一種紅土鎳礦的綜合回收利用方法，有以下步驟：

A采用硫化熔煉處理紅土鎳礦生產低冰鎳；

B采用礦熱電爐還原熔煉直接處理熔融態的硫化熔煉渣生產含鐵大于80％的半鋼合金，然后送至轉爐冶煉成合格鋼水；或者也可以采用電弧爐還原熔煉的方法直接處理熔融態的硫化熔煉渣得到合格鋼水；

C采用硫酸化焙燒-酸浸處理低冰鎳生產硫酸和含鐵大于60％的鐵精礦；

D采用溶劑萃取處理鎳、鈷浸出液生產高純鈷鹽產品。

其中，所述步驟A還包括步驟：紅土鎳礦運至原礦堆場，首先送棒條振動給料篩，除去30mm以上大塊，篩上物料直接送鼓風爐處理，篩下紅土鎳礦和5～10％的硫酸鈣以及10％的黃鐵礦混合后，經壓力機擠壓成團，晾干后再和約20～30％的焦炭一起送入鼓風爐內，在約1300℃的溫度下熔煉，產出含鎳8～15％的低冰鎳產品。

其中，所述步驟B還包括步驟：約1300℃的呈熔融態的鼓風爐硫化熔煉渣直接自流入礦熱電爐內，通電升溫至1500℃以上，再用壓縮空氣通過噴槍噴吹粉煤和焦炭的混合物，使爐渣中的鐵還原出來，產出含鐵大于80％的半鋼合金，再將半鋼合金加入轉爐，冶煉成合格鋼水。

其中，所述步驟B還包括步驟：采用電弧爐還原熔煉直接處理熔融態的硫化熔煉渣：約1300℃的呈熔融態的鼓風爐硫化熔煉渣直接自流入電弧爐內，通電升溫至1500℃以上，再用壓縮空氣通過噴槍噴吹粉煤和焦炭的混合物，使爐渣中的鐵還原出來，產出含鐵大于80％的半鋼合金，再通過爐門、爐壁氧槍通入氧氣進行氧化吹煉，得到合格鋼水。

其中，所述步驟C還包括步驟：鼓風爐硫化熔煉產出的低冰鎳經破碎、球磨后，采用漿式進料的辦法把低冰鎳礦漿噴入沸騰爐內，在550～600℃的焙燒溫度下，實現低冰鎳的硫酸化焙燒，煙氣回收制硫酸；沸騰爐產出的焙砂經二段酸浸，所產出的浸出渣含鐵在60％以上，可以作為優質鐵精礦出售；浸出液經碳酸鈣中和除鐵，可以得到適合于萃取要求的溶液；中和除鐵渣返回配料、壓團使用。

其中，所述步驟C還包括步驟：經凈化除鐵后的浸出液采用Cyanex272萃取劑進行鈷的選擇性萃取，實現鈷、鎳的深度分離，含鈷的負載有機相再經鹽酸或硫酸反萃，直接產出高純的鈷鹽產品。

(三)有益效果