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红土镍矿资源为硫化镍矿岩体风化―淋滤―沉积形成的地表风化壳性矿床。
鼓风炉由炉顶、炉身和炉缸或本床组成。炉顶设有加料口和排烟口。炉身下部两侧各有向炉内鼓风的风口若干个,炉缸设有熔体排出口和放空口,本床只设一个排出口。炼铁鼓风炉通称高炉;鼓风炉则一般指有色金属的熔炼竖炉。
鼓风炉可用于铜、镍、钴等金属的造锍熔炼和铅、锌等金属的还原熔炼,还可用于熔化杂铜和处理其他物料。
红土镍矿选冶工艺已经成熟。红土型镍矿的火法冶炼铁镍技术业已成熟,压力酸浸技术亦趋成熟。该技术始于50年代,首次用于古巴Moa Bay矿,称AMAX/PAL技术。此后,70年代澳洲QNI公司建成Yabula镍厂,酸浸处理新喀里东尼亚、印尼及澳州昆士兰州的红土型镍矿。加拿大Sherritt公司湿法处理红土型镍矿的技术已获公认。
处理红土镍矿的火法冶炼有两种冶炼方法,一种方法是用鼓风炉生产,另一种方法是电炉还原熔炼得到镍铁。由于鼓风炉冶炼是最早的炼镍方法之一,随着生产规模扩大、冶炼技术进步、炼钢厂对镍类原料要求的提高,以及环境保护要求的提高,这一方法已逐步被淘汰。采用电炉熔炼:(1)熔池温度易于控制,可以达到较高的温度,可处理含难熔物较多的原料,炉渣易于过热,有利于四氧化三铁的还原,渣含有价金属较少;(2)炉气量较少,含尘量较低;(3)生产容易控制,便于操作,易于实现机械化和自动化。因此,电炉熔炼是发展趋势。
火法处理工艺中世界上用得最多的是还原熔炼生产镍铁。目前,至少有14家工厂使用还原熔炼法处理氧化镍矿生产镍铁。镍铁年产量(含镍计)在25万吨左右,大都采用电炉熔炼,采用鼓风炉熔炼的只有几个规模较小的工厂。
电炉熔炼生产镍铁的工艺则适合处理各种类型的氧化镍矿,生产规模则可依据原料的供应情况、矿石的贮量等决定,可大可小,对入炉炉料的粒度也没有严格的要求,粉料以及较大块料都可直接处理。电炉熔炼生产镍铁的唯一缺点就是能耗大。
鼓风炉熔炼生产镍铁其优点是投资小、能耗较低,适合生产规模小、电力供应困难以及氧化镍矿含镍低的地区。它的缺点是对矿石适应性差、对镁含量有较严格的要求,另外也不能处理粉矿、对入炉炉料也有严格要求。
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