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技術(shù)域：
一種鎳鐵冶煉回轉(zhuǎn)窯直接還原方法，尤其適用于鎳鐵在回轉(zhuǎn)窯中還原冶煉使用。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有成熟的鎳鐵冶煉工藝為回轉(zhuǎn)窯-礦熱爐工藝其中：先將鎳鐵礦通過板式給料機(jī)輸送到齒輥破碎機(jī)中破碎，破碎后的鎳鐵礦進(jìn)入烘干機(jī)中降低含水量，將烘干后的鎳鐵和還原煤、石灰石按照100:8:2投入混料機(jī)中混合，混合料送入回轉(zhuǎn)窯焙燒，溫度控制在800℃�；剞D(zhuǎn)窯燃燒器設(shè)置在窯頭，混合料從窯尾進(jìn)入，先被干燥，然后到達(dá)回轉(zhuǎn)窯中部，開始脫去干礦結(jié)晶水，直到卸料前，干礦被煤和一氧化碳部分還原，較得到焙燒物中的鎳以金屬Ni和Ni2+兩種形式存在，干礦中的大部分鐵也被還原為Fe2+;回轉(zhuǎn)窯中得到的焙燒物通過傳輸裝置送到礦熱爐，焙燒物在礦熱爐中，1500℃條件下，產(chǎn)出粗鐵渣和爐渣，爐渣冷卻后，堆存或再回收利用。礦熱爐冶煉為了更好的流通性，需要用焦炭作為能源，其產(chǎn)能小，能耗高。
發(fā)明內(nèi)容：
本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)中的不足之處，提出一種工藝簡單，能耗少，不使用礦熱爐，降低電能需要鎳鐵冶煉回轉(zhuǎn)窯直接還原方法。
為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的鎳鐵冶煉回轉(zhuǎn)窯直接還原方法包括步驟如下：
a.將回轉(zhuǎn)窯窯頭的余熱經(jīng)導(dǎo)管與烘干機(jī)相連接，使回轉(zhuǎn)窯窯頭中產(chǎn)生的余熱導(dǎo)入烘干機(jī);將回轉(zhuǎn)窯的窯尾尾氣經(jīng)導(dǎo)管與壓球機(jī)相連接，使回轉(zhuǎn)窯中的尾氣導(dǎo)入壓球機(jī)中;
b.將鎳鐵礦通過給料機(jī)輸送到齒輥破碎機(jī)中破碎，將破碎后的鎳鐵礦送入溫度為600℃的烘干機(jī)中烘干，降低含水量至15%-18%;
c.將烘干后的鎳鐵礦與還原煤、石灰石按照100:10:2的質(zhì)量比投入混料機(jī)中混合均勻，之后將混合物送入壓球機(jī)擠壓成團(tuán)塊，要求團(tuán)塊的含水分量低于18%，團(tuán)塊的強(qiáng)度大于2000N;通過回轉(zhuǎn)窯中的尾氣使壓球機(jī)內(nèi)溫度達(dá)到800℃;
d.將擠壓后的團(tuán)塊送入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燒制，保持團(tuán)塊在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)以6米/小時(shí)勻速行進(jìn)，同時(shí)向回轉(zhuǎn)窯中噴灑煤粉和空氣，在團(tuán)塊行進(jìn)期間，煤粉燃燒產(chǎn)生的熱氣與團(tuán)塊逆流行走，保證回轉(zhuǎn)窯內(nèi)溫度均勻穩(wěn)定，從而減少細(xì)顆粒煙塵，團(tuán)塊在移動(dòng)至回轉(zhuǎn)窯出口約30米的時(shí)候，團(tuán)塊溫度上升至1350℃-1500℃，團(tuán)塊崩裂開始生成熔渣反應(yīng)，同時(shí)團(tuán)塊通過煤發(fā)生還原反應(yīng)生成含鎳鐵金屬的渣塊。
e.含金屬的渣塊較從回轉(zhuǎn)窯的出口排出，將排出的渣塊直接引入水坑中進(jìn)行水淬。
f.將水淬后的渣塊打撈起來投入球磨機(jī)中破碎為小于2mm的顆粒，再利用磁選機(jī)進(jìn)行鎳鐵金屬和熔渣的分離，較得到鎳鐵金屬。
有益技術(shù)效果：本方法只是用環(huán)�；剞D(zhuǎn)窯焙燒而不適用礦熱爐焙燒，能耗少，熔煉的主要能源為煤，而不是昂貴的電能，降低了生產(chǎn)成本，且設(shè)備工藝簡單，設(shè)備維修方便，減少了生產(chǎn)建設(shè)的投資，方便嚴(yán)重缺乏電力的地區(qū)使用。
上圖1為本發(fā)明的方法流程圖。
施工步驟如下：
鎳鐵冶煉回轉(zhuǎn)窯直接還原方法包括步驟如下：
a.將回轉(zhuǎn)窯窯頭的余熱經(jīng)導(dǎo)管與烘干機(jī)相連接，使回轉(zhuǎn)窯窯頭中產(chǎn)生的余熱導(dǎo)入烘干機(jī)，將回轉(zhuǎn)窯的窯尾尾氣經(jīng)導(dǎo)管與壓球機(jī)相連接，使回轉(zhuǎn)窯中的尾氣導(dǎo)入壓球機(jī)中。
b.將鎳鐵礦即紅土礦通過篦條篩分，將細(xì)顆粒礦石和大塊礦石分離，大塊礦石則通過給料機(jī)輸送到齒輥破碎機(jī)中破碎，將破碎后的鎳鐵礦以及細(xì)顆粒礦石送入溫度為600℃的烘干機(jī)中烘干，降低含水量至15%-18%。
c.將烘干后的鎳鐵礦通過破碎機(jī)破碎后存入原料倉，原料倉內(nèi)的鎳鐵礦通過單機(jī)秤與還原煤、石灰石按照100:10:2的質(zhì)量比投入混料機(jī)中混合均勻，之后將混合物送入壓球機(jī)擠壓成團(tuán)塊，要求團(tuán)塊的含水分量低于18%，團(tuán)塊的強(qiáng)度大于2000N;通過回轉(zhuǎn)窯中的尾氣使壓球機(jī)內(nèi)溫度達(dá)到800℃。
d.使用大傾角皮帶輸送機(jī)將團(tuán)塊以6米/小時(shí)的速度送入回轉(zhuǎn)窯，并保持團(tuán)塊在在回轉(zhuǎn)窯里以6米/小時(shí)勻速行進(jìn)，同時(shí)向回轉(zhuǎn)窯中噴灑煤粉和空氣，在團(tuán)塊行進(jìn)期間，煤粉燃燒產(chǎn)生的熱氣與團(tuán)塊逆流行走，所有冶煉過程的各個(gè)階段為：脫水、還原、團(tuán)塊崩裂、熔渣生產(chǎn)、還原后金屬顆粒聚集。碳進(jìn)入到團(tuán)塊中作為燃料和還原劑參與反應(yīng)，通過團(tuán)塊均勻地加入到回轉(zhuǎn)窯中，完成了一個(gè)穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，同時(shí)獲得穩(wěn)定的溫度場，保證回轉(zhuǎn)窯內(nèi)溫度均勻穩(wěn)定，從而減少細(xì)顆粒煙塵，如團(tuán)塊的品質(zhì)較低，那么入窯供料速率會(huì)發(fā)生變化，或者內(nèi)部所含的碳質(zhì)材料擴(kuò)散，將會(huì)導(dǎo)致物料與回轉(zhuǎn)窯內(nèi)壁接觸部位局部過熱或過冷，從而增加細(xì)顆粒煙塵，并使窯內(nèi)抽力情況惡化，團(tuán)塊在移動(dòng)至回轉(zhuǎn)窯出口約30米的時(shí)候，團(tuán)塊溫度上升至1350℃-1500℃，在這個(gè)階段，熔渣生成反應(yīng)開始，同時(shí)還原反應(yīng)發(fā)生，鎳氧化物呈橄欖石結(jié)構(gòu)(Ni ,Mg)2SiO4，而鐵氧化物也生成同樣的結(jié)構(gòu)形式Fe2SiO4，它們在高溫下與游離的二氧化硅產(chǎn)生反應(yīng)生成固溶體;生成含鎳鐵金屬的渣塊。
e.經(jīng)回轉(zhuǎn)窯冶煉后生成含金屬的渣塊較排出，為了抑制氧化以及便于破碎，排出的渣塊直接投入水坑中進(jìn)行水淬。
f.水淬后的渣塊被打撈起來投入球磨機(jī)破碎成小于2mm的顆粒，并利用磁選機(jī)進(jìn)行鎳鐵金屬和熔渣的分離，從而得到鎳鐵成品。
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