有关镍铁冶炼的工艺：虽然红土镍矿处理工艺主要分为湿法冶炼工艺和火法冶炼工艺，但目前世界范围内比较成熟的利用红土镍矿冶炼镍铁合金的工艺方法仍旧以火法冶炼为主。火法冶炼镍铁是在高温条件下，以C（或Si）作还原剂，对氧化镍矿中的NiO及其他氧化物（如FeO）进行还原而得。同时采用选择性还原工艺，合理使用还原剂，按还原顺序NiO、FeO、Cr2O3、SiO2进行还原反应。NiO+C→Ni+CO↑ T=420℃ （1）FeO+C→Fe+CO↑ T=650℃ （2）Cr2O3+C→Cr+ CO↑SiO2+C→Si+CO↑因不同产地的镍矿成分不同，NiO及各种氧化物之间组成的化合物也有所不同，因而，在镍铁冶炼过程中，其实际反应较复杂。反应生成的Ni和Fe能在不同比例下互溶，生成镍铁。从上述（1）、（2）反应式中可看出：NiO、FeO还原反应开始温度较低，而且，NiO的开始反应温度比FeO约低200℃；因而，火法冶炼镍铁过程中，尽管所采用的镍矿NiO含量较低，但NiO 90％以上被还原，而且，在Ni／Fe很低的情况下，可通过不同的工艺操作，使产品含Ni量提高到较高水平，与铁合金其他产品（如高碳铬铁、锰硅合金等）相比，电炉粗镍冶炼难度相对较低。目前我国镍铁冶炼主要采用高炉法和电炉法两种：1、高炉法：镍矿→脱水、烧结、造块→配入焦炭、熔剂→高炉冶炼→粗镍铁→精炼降Si、C、P、S→镍铁。在国内，近年采用的火法冶炼镍铁较为普遍，主要是借用于现有炼铁小高炉直接转产，具体操作与小高炉生产生铁操作相似，特别适合于使用低Ni、高Fe镍矿生产低Ni镍铁（含镍生铁）。该工艺仍以焦炭燃烧放热作为冶炼热能，入炉镍矿中FeO可被焦炭中的C充分还原，故粗镍铁中的Ni含量高低基本受限于入炉镍矿Ni／Fe的比值大小。由于国家限制400 立方米以下小高炉的使用，而使用矿热电炉，利用低镍高铁镍矿，直接生产低Ni镍铁，其工艺的合理性和易操作性，似乎不及高炉法，因而采用大容量高炉冶炼低Ni镍铁值得关注和研究。2、电炉法镍矿→脱水、造块→配入焦炭、熔剂→电炉冶炼→粗镍铁→降C、Si、P、S精炼→镍铁。电炉法是以C作还原剂，在电能高温条件下，对镍矿中的NiO、FeO等氧化物进行还原，冶炼出镍铁，因而，在电炉冶炼过程中，调整合适的配炭量，限制FeO还原，可生产出Ni含量较高的电炉镍铁。国外火法冶炼镍铁主要采用此工艺，国内厂家生产含Ni大于10％的产品时亦普遍采用。主要冶炼设备为矿热电炉，国内个别厂家也有使用与电弧炉结构相似的电炉生产（其设备最大容量为9 MVA），其镍矿预处理方式，冶炼工艺的具体操作，精炼工艺设备配套情况及精炼效果均不尽相同，各项指标对比也存在一定差异。更多有关镍铁冶炼请详见于上海 有色 网

钨镍铁综合了 金属 钨和铜的优点，其中钨熔点高(钨熔点为3410℃，铁的熔点1534℃)，密度大(钨密度为19.34g/cm3，铁的密度为7.8g/cm3) ；铜导电导热性能优越，钨铜合金(成分一般范围为WCu7~WCu50)微观组织均匀、耐高温、强度高、耐电弧烧蚀、密度大；导电、导热性能适中，广泛应用于军用耐高温材料、高压开关用电工合金、电加工电极、微电子材料，做为零部件和元器件广泛应用于航天、航空、电子、电力、冶金、机械、体育器材等 行业 。钛拥有相当良好的抗腐蚀能力，可以抵抗酸、氯气。（箔材最薄0.008mm厚度）此外，钛的另一个特性是拥有很高的强度－重量比，他是一种重量轻，却拥有高强度的 金属 。纯钛的延性良好，容易加工，表面呈银白色 金属 光泽。熔点高，是良好的耐火 金属 材料。长年为世界电子 行业 、电力 行业 、石油 行业 、医用 行业 、化工 行业 输送自己优势的产品与服务。钼铜合金(MoCu alloy)是钼和铜的合金，钨和钼均为难熔合金(钨熔点3410℃，钼熔点2615℃)，元素周期表中同为VIB族，化学性质极为相近，钼铜和钨铜应用范围很大一部分重合，两者相差最大的是密度(钨的密度为19.3g/cm3，钼的密度为10.2 g/cm3)，故钨铜适合做高比重材料，高比重材料多以钨做主要成分，而钼铜质量轻，经常作为航天、航空仪表的配件。钼铜已规模应用的有高压真空开关用电工合金、微电子封装热沉材料、线切割电极丝，以及仪器仪表元器件。镍铁的应用是由镍的抗腐蚀性能决定的，合金中添加镍可增强镍的抗腐蚀性能。不锈钢与合金生产领域是镍的最大应用领域。合金中加入镍的用途：蒙乃尔高强度耐蚀镍铜锰铁合金(Ni，Cu，Fe，Mn)在化学设备、造船业领域广泛应用，还用于制造沉淀池和盖等；尼赫罗姆镍铬合金和克罗梅尔铬镍合金(Ni，Cr)以导线形式应用于变压器、烘炉、熨斗、加热器等；因瓦铁镍合金(Ni，Fe)的膨胀系数很低，可用于制造时钟和测量卷尺中的摆锤；由于坡莫合金(Ni，Fe)具有极好的磁化系数，因而在海上电缆和电力输送工艺中推广应用；锌白铜(Ni, Cu, Zn)用于制造家具；阿尔尼柯铁镍铝钴合金(Ni, Co, Fe, Al)是一种强磁性材料，用于制造具备永久磁铁性能的精细工具。镍涂料很早就用于装饰，用来保护许多种碱 金属 的腐蚀。镍在镍铁中有轻微的石墨化作用，可稳定珠光体和减少铁素体含量。因此铸铁中的镍有助于取得均匀而一体的结构和良好的性能。添加少量的镍（Ni0.1%-1.0%）会导致形成微细的珠光体，当含镍量较高时，会形成马氏体和奥氏体。微细而稳定的珠光体可使铸铁具有良好的加工性能和硬度。因此，加镍铸铁件可用来制造汽车制造业中的铸件。含铬、钴和钼的低铁镍合金，用高温合金时，一般称哈斯特耐蚀镍基合金，在923℃时的抗拉强度高达233.24MPa。含Ni30%－90%的铁镍合金磁导率高，因而适用电气和电子工业，例如含Ni30%、Fe70%的克莱马克斯合金。含Ni80%、Cr14%、Fe6%的合金是一种特殊耐蚀的弹簧材料，用于牙科治疗上。镍也用来作硬币和用在蓄电池工业中。镍钛合金的这种记忆功能有很多用途。比如，用它制成的机器人的胳膊会随着温度的变化，上下左右转动，显得十分逼真，就好像机器人真有感觉似的。镍钛合金在医疗上也有想象不出的作用。例如，把镍钛合金丝制成直径很小的弹簧形，使它在体温条件下，把自己的外形记住。然后再把它拉直，通过一根小导管，在X光照射的情况下，慢馒插入动脉内。导管中的镍钛合金丝在体温的刺激下，慢慢地会变成弹簧形，就像在动脉血管的内壁形成了一层衬套，从而能防止动脉内壁过薄而带来的危险。在服装业中，镍钛合金也有用武之地。在制造妇女使用的文胸时，如果用镍钛合金取代钢丝支架，就能大大延长文胸的使用寿命。制造商根据每个妇女乳房的大小和需要，制造出在各种体温条件下的特定产品，这种产品即使经过多次的洗涤晾晒，只要一碰到记忆中的体温时，很快就能恢复原来的形状。更多有关钨镍铁请详见于上海 有色 网

镍铁矿是一种镍和铁的硫化物矿物，世界上90%的镍是从这种矿物中提炼的。镍黄铁矿为古铜黄色，具有金属光泽。镍黄铁矿一般呈细粒状，几乎总是与磁黄铁矿和黄铜矿产在一起。在氧化带中易氧化成鲜绿色被膜状镍华或含水硫酸镍。通常呈细粒状，主要产于基性岩浆岩内的铜镍硫化物矿床中，与磁黄铁矿、黄铜矿密切共生。    镍铁矿富集时为镍的重要矿石矿物。常含有可综合利用的钴、铜、铂族元素及硒、碲等。是炼镍的主要矿物原料，用于制造镍钢、镍黄铜、镍青铜等。在炼镍的同时，还可以回收钴。是提炼镍的最主要矿物原料，世界上90％的镍是从镍黄铁矿中提取的。加拿大安大略的萨德伯里是世界上著名产地。中国的甘肃金川、吉林盘石也是镍黄铁矿的主要产地。　 镍大量用于制造合金。在钢中加入镍，可以提高机械强度。如钢中含镍量从2．94％增加到了7.04％时，抗拉强度便由52．2公斤／毫米2增加到72．8公斤／毫米3。镍钢用来制造机器承受较大压力、承受冲击和往复负荷部分的零件，如涡轮叶片、曲轴、连杆等。含镍36％、含碳0.3-0．5％的镍钢，它的膨胀系数非常小，几乎不热胀冷缩，用来制造多种精密机械，精确量规等。含镍46％、含碳0．15％的高镍钢，叫“类铂”，因为它的膨胀系数与铂、玻璃相似，这种高镍钢可熔焊到玻璃中。在灯泡生产上很重要，可作铂丝的代用品。一些精密的透镜框，也用这种类铂钢做，透镜不会因热胀冷缩而从框中掉下来。由67．5％镍、16％铁、15％铬、1．5％锰组成的合金，具有很大的电阻，用来制造各种变阻器与电热器。    我国镍矿的分布：镍矿：主要类型属岩浆晚期分硫化物铜镍矿床。镍含于基性，超基性岩体中，沿断裂破碎带侵入，以会理铜镍矿床最重要，并伴生铜、钴、铂、金、银、硒等矿物。此外，盐源等地有化铜镍矿；会理有含镍铁矿，钒钛磁铁矿中伴生有镍矿。由于钒矾磁铁矿中含镍品位低，不易分选冶炼，故州内主要为会理马河镍矿，是我国建设的第一个镍矿。    更多关于镍铁矿的资讯，请登录上海有色网查询。

铁粉，尺寸小于1mm的铁的颗粒集合体。颜色：黑色。是粉末冶金的主要原料。按粒度，习惯上分为粗粉、中等粉、细粉、微细粉和超细粉五个等级。粒度为150～500μm范围内的颗粒组成的铁粉为粗粉，粒度在44～150μm为中等粉，10～44μm的为细粉，0.5～10μm的为极细粉，小于0.5μm的为超细粉。一般将能通过325目标准筛即粒度小于44μm的粉末称为亚筛粉，若要进行更高精度的筛分则只能用气流分级设备，但对于一些易氧化的铁粉则只能用JZDF氮气保护分级机来做。铁粉主要包括还原铁粉和雾化铁粉，它们由于不同的生产方式而得名。铁粉 纯的金属铁是银白色的，铁粉是黑色的，这是个光学问题，因为铁粉的比表面积小，没有固定的几何形状，而铁块的晶体结构呈几何形状，因而铁块吸收一部分可见光，将另一部分可见光镜面反射了出来，显出白色;铁粉没吸收完的光却被漫反射，能够进入人眼的可见光少，所以是黑色的。 铁粉的应用 粉末冶金工业中一种最重要的金属粉末。铁粉在粉末冶金生产中用量最大，其耗用量约占金属粉末总消耗量的85%左右。铁粉的主要市场是制造机械零件，其所需铁粉量约占铁粉总产量的80%。

1)采用镁质材料筑炉，在筑炉过程中要配好粘合剂并控制用量;捣打时，每一层铺料厚度为40—60mm，并用风镐捣打紧密，捣打完扒毛后，方可铺料捣打下一层;在烘炉过程中要把水分烘干。 2)采用炭砖筑炉，改炭砖平放为竖放，并在炭砖中部打眼用小石墨电极连接成整体，砖缝用炭质材料填充，同时用风镐捣打紧密。 3)在筑炉时，两个出铁口要有一定高差，生产前期使用高位出铁口，当炉底侵蚀到一定程度时使用低位出铁口。 4)控制配碳量和提高二次人炉电压，控制电极下插深度，防止炉底侵蚀。 5)控制好渣型，尤其是渣中的FeO含量，其既影响渣的导电性，又影响渣的熔点，最终影响镍的回收率。 6)镍矿在人炉前需要预先经过干燥脱水，在干燥和预热时控制好配碳量和水分，有利于减少翻渣事故发生，同时也有利于因翻渣引起的电极事故。 7)电极压放时，要勤放、少放;有条件的也可改用炭素电极或石墨电极。  8)加强冶炼操作，勤观查，勤调节。

炼钢技术的进步，原来采用纯镍类原料冶炼合金钢和不锈钢的钢厂，从经济角度考虑已改用非纯镍类，因此，火法冶炼发展很快。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。 由于红土镍矿熔点在1600～1700K之间，组成红土镍矿的矿物氧化物稳定性依次为：CaO>SiO2>Fe203>NiO，氧化物稳定性大小决定该元素的还原性大小，因此，红土镍矿中各氧化物在还原性气氛中还原顺序为：NiO>Fe203>SiO2>CaO。为了提高镍铁产品质量，电炉镍铁冶炼采用选择性还原原理，即缺碳操作：在电炉还原熔炼的过程中几乎所有的镍氧化物都被还原成金属，而铁则不必全部还原成金属铁，铁的还原程度通过还原剂焦炭的加入量加以调整，镍的比重较大，在生产中容易造成炉墙和炉底被侵蚀或烧穿(生产周期短的不到1个月)，电极事故频繁，产品含镍低。因此，电炉镍铁冶炼关键技术是：(1)延长炉龄，(2)减少电极事故，(3)提高产品含镍量和镍的回收率。 电炉镍铁冶炼技术措施：1)采用镁质材料筑炉，在筑炉过程中要配好粘合剂并控制用量;捣打时，每一层铺料厚度为40—60mm，并用风镐捣打紧密，捣打完扒毛后，方可铺料捣打下一层;在烘炉过程中要把水分烘干。 2)采用炭砖筑炉，改炭砖平放为竖放，并在炭砖中部打眼用小石墨电极连接成整体，砖缝用炭质材料填充，同时用风镐捣打紧密。 3)在筑炉时，两个出铁口要有一定高差，生产前期使用高位出铁口，当炉底侵蚀到一定程度时使用低位出铁口。 4)控制配碳量和提高二次人炉电压，控制电极下插深度，防止炉底侵蚀。 5)控制好渣型，尤其是渣中的FeO含量，其既影响渣的导电性，又影响渣的熔点，最终影响镍的回收率。 6)镍矿在人炉前需要预先经过干燥脱水，在干燥和预热时控制好配碳量和水分，有利于减少翻渣事故发生，同时也有利于因翻渣引起的电极事故。 7)电极压放时，要勤放、少放;有条件的也可改用炭素电极或石墨电极。 8)加强冶炼操作，勤观查，勤调节。

目前低镍铁合金价格市场主流报价3200元/镍左右，较高报价3300元/镍；中镍铁4-6%主流出厂价1330元/镍左右，较高报价1350元/镍。镍铁厂商报价微幅上调，但略显乏力。不过，在焦炭等生产成本趋高的情况下，国内大部分镍铁厂商信心十足，他们认为，虽然生产成本压力大，但也能支撑中低镍铁价格保持高位运行。山东焦协在征求山西、河北等省相关焦化企业意见后，决定调整1月焦炭市场价格。自2010年1月10日起，一级冶金焦市场指导价为2200元/吨；二级冶金焦市场指导价为2100元/吨。需要指出的是，此前山东焦协公布的1月1日至10日的焦炭指导价已经大幅上调。其中，一级冶金焦市场指导价为2050元/吨；二级冶金焦市场指导价为1950元/吨，分别较12月份上涨了220元/吨、200元/吨。也就是说，高炉镍铁生产成本是有增无减的。今日，镍铁合金价格报价趋稳，低镍铁1.6-2.0%主流出厂报价3200元/吨左右，较高报价3300元/吨；中镍铁4-6%主流出厂报价1330元/镍左右；高镍铁主流出厂报价1300元/镍左右，较高出厂报价1350元/镍。报价方面较上周来看，调整幅度不大，市场表现相对平稳。     镍铁报价经历一番上涨后，成交方面暂无太多突破迹象。厂商反馈消息，目前镍铁价格报价坚挺，但实际成交量及成交价格并不十分喜人。下游钢厂采购仍存压价现象，使得镍铁价格上涨动力不足，短期内镍铁价格平稳为主调。    市场人士分析，镍铁合金价格生产成本仍旧处于渐增的态势，镍矿、焦炭价格均有上涨。

日前，记者从辽宁北票盛隆粉末有限公司了解到，该公司用高科技把普通铁精粉加工成还原铁精粉，使普通铁精粉成为身价倍增的高附加值产品。目前，还原铁粉的国内市场价格为每吨4800元-18000元。（据2006年6月26日报道，国内部分地区铁精粉采购价格分别为承德580-590（含税）元/t、霍邱660-670（含税）元/t 、本溪510-520 (含税)元/t ）         北票盛隆粉末冶金有限公司前身是生产普通铁精粉的北票铁矿。2000年，该公司依托当地丰富的铁矿资源和自己较强的采矿、选矿生产能力，引进和采用乌克兰先进技术，并积极与国内科研院所开展技术合作，实现了初级资源型企业向高新技术企业的转型，开发出了还原铁粉、铝镍合金粉等一系列附加值较高的冶金新产品。2002年，该公司开始生产还原铁粉，目前已达到9000吨的年生产能力，产品主要供给“珠三角”和“长三角”地区的零部件制造企业，同时出口日本等国家和地区。    据了解，还原铁粉是用高科技把含铁量66%以上的普通铁精粉，经过加工成海绵铁、粉碎、磁选、两次还原、筛分等工序提纯，使其变成含铁量达到99%以上的纯铁粉，粒度可达到100-500网目。还原铁粉可用于汽车零部件制造、家电零部件制造、金刚石工具、钢结硬质合金以及高端电子产品软磁性材料等领域；用还原铁粉制成的各种零部件，能够做到无机械切削加工或极小量机械切削加工的特点，使下游各类制造业节约能源和原材料，降低生产成本。 来源:世纪金山网

进入工厂原料场的氧化镍矿石含有30％以上的水分（结晶水），需要在还原焙烧阶段将水分去除。这个过程是在一个回转窑中进行的。矿石在料场破碎、中和混匀以后，向其中加入炭素还原剂和熔剂，充分混合均匀以后加入到回转窑中。在回转窑中，矿石被焙烧脱水，重量减少30％左右，镍被加入的炭素还原剂还原，形成了温度为600～700℃镍渣。这些镍渣在隔热的状态下被送入到矿热炉的供料料仓（内衬耐火保温层），根据生产工艺的要求，镍渣通过一个密封的管状布料装置均匀地分配到矿热炉内。 　          矿热炉在这种工艺流程中是投资最大的设备，为了环保和工业卫生的需要，炉子被密封起来。在矿热炉中通过电弧冶炼，分离出粗制的镍铁和电炉渣，同时产生含CO75％的还原性气体，这种气体经过净化以后返回到回转窑中作为燃料进行燃烧，提供回转窑所需要的热能，尘灰返到矿热炉继续参与冶炼。电炉炉渣是一种很好的建筑材料，但是目前仅用于道路的建设。从矿热炉中得到的镍铁含硫、硅、碳、磷等杂质高，还不适用于冶炼高级不锈钢。这些粗制的焙烧脱水还需要进行精炼以后才能做为成品出厂。 　 　          将1t的原料矿加入回转窑，大约可以得到650～700kg的镍渣，这些镍渣加入到矿热炉中，大约可以得到120～150kg的粗制镍铁。粗制镍铁中的镍含量一般为14％，最高时可以达到18％。

这个工序的生产工艺流程基本上延袭了传统的工艺流程。 　　 进入工厂原料场的氧化镍矿石含有30％以上的水分（结晶水），需要在还原焙烧阶段将水分去除。这个过程是在一个回转窑中进行的。矿石在料场破碎、中和混匀以后，向其中加入炭素还原剂和熔剂，充分混合均匀以后加入到回转窑中。在回转窑中，矿石被焙烧脱水，重量减少30％左右，镍被加入的炭素还原剂还原，形成了温度为600～700℃镍渣。这些镍渣在隔热的状态下被送入到矿热炉的供料料仓（内衬耐火保温层），根据生产工艺的要求，镍渣通过一个密封的管状布料装置均匀地分配到矿热炉内。 　 矿热炉在这种工艺流程中是投资最大的设备，为了环保和工业卫生的需要，炉子被密封起来。在矿热炉中通过电弧冶炼，分离出粗制的镍铁和电炉渣，同时产生含CO75％的还原性气体，这种气体经过净化以后返回到回转窑中作为燃料进行燃烧，提供回转窑所需要的热能，尘灰返到矿热炉继续参与冶炼。电炉炉渣是一种很好的建筑材料，但是目前仅用于道路的建设。从矿热炉中得到的镍铁含硫、硅、碳、磷等杂质高，还不适用于冶炼高级不锈钢。这些粗制的镍铁还需要进行精炼以后才能做为成品出厂。 　 　将1t的原料矿加入回转窑，大约可以得到650～700kg的镍渣，这些镍渣加入到矿热炉中，大约可以得到120～150kg的粗制镍铁。粗制镍铁中的镍含量一般为14％，最高时可以达到18％  (miki)

熔炼镍铁炉料选用电弧炼钢炉。电极和熔融物之间的热电弧是炼钢炉的首要动力。电弧发生和坚持的必要条件是从阴极发射出来的电子，因而，热电子的发射在电弧炉中起着首要效果。电弧柱是一种阴极和阳极物质的气体与蒸气的激烈电离混合物。电弧炉的长度与电极和熔体之间的电压降成正比（约40伏）。     全苏标准ΓOCT7206-73规则，电弧炉的容量为0.5～200吨。炉子的结构取决于炉料的装料办法。各种尺度的炉子都有一套专用机械装料组织。在再生有色冶金中，熔炼镍铁时，应当以为用可翻转或可卸式炉顶的炉子，如ДCП-6H2、ДCП-12和ДCП-25等类型的炉子最合适（图1）。    上述各种炉子的基本参数列于表1。 表1  ДCП型电弧炉的基本参数参数ДCП-6H2ДCП-12ДCП-25炉子容量（吨） 变压器功率（千伏安） 变压器二次电压（伏） 电极最大电流（安） 石墨电极直径（毫米） 电极分化直径（毫米） 熔池歪斜时直径（毫米） 炉深（从炉门计）（毫米） 火焰空间高度（毫米）6 4000±20% 270～116 9850 300 1000 2230 425 11012 8000±20% 320～120 17300 350 1000 2740 555 136525 12500±20% 390～132 22300 400 1250 3540 775 1500  图 1电弧炼钢炉 1-歪斜传动设备；2-熔池旋转组织；3-作业窗门的进步组织； 4-煤气输出管；5-炉顶；6-电极；7-横梁；8-进步和炉顶旋转组织； 9-电极夹持器；10-根底梁；11-锭座；12-外壳；13-浇铸嘴；14-作业窗     这种炉子凭借截面积为300×12mm的铜母线（对ДCП-25型而言）与变压器二次抽头连接成短网路（图102）。可曲折的电缆绝缘子串可用来使电流从停止的电缆上传递给与电极夹持器一同滚动的可动电缆中，并确保炉子的歪斜，便于倒出金属和渣。  图2  电炉的短网路 1-变压器室母线；2-可曲折电缆绝缘子串； 3-电极夹持器电流导管；4-电极夹持器线端盒；5-电极     电极夹持器软管里的母线可用来把电流从可动的电缆传送给电极夹持器的顶端，通用的为水冷却铜管。     电弧炉中，选用碳电极（全苏标准ΓOCT4425-72）和石墨电极（全苏标准ΓOCT4426-71）。     碳电极用无烟煤或热无解无烟煤、焦炭、石油焦炭、沥青和焦油等制成。将预备好的混合物预先锻烧、破碎，再焙烧。下面列出的是碳电极的某些技能数据： 直径（毫米）    300    350    400    500 作业电流密度（安／厘米2，不大于）     10    10    9    9 最大电流（千安）      7.06    9.6    11.3    17.7     石墨电极用人造石墨在电炉中于2000～2400℃的温度下将碳电极石墨化的办法制成。其简明特征如下： 直径（毫米）                           300    350    400    450    500 作业电流密度（安／厘米2，不大于）      19    18    16    16    15 块度的标准长度（毫米）                 1500    1500    1500    1700    1700 最大电流（千安）                       12.7    16.4    20.1    24.4    28.5     在再生金属冶金中，熔炼镍铁时不选用自焙电极。[next]     电弧炉有衬耐火砖的金属外壳维护。镍铁的熔化温度为1700℃。此外，炉壁和炉顶要饱尝住电弧的高达4700℃的热辐射效果。这种极强的高温条件要求正确挑选隔热耐火材料。炉底有石棉板做成的隔热层，一至两排粘土砖与镁砖构成的作业层（数层）。在耐火砌体和外壳之间有50毫米的空地，其间装满镁粉。炉壁由镁铬砖砌成。也可用这种砖做炉顶。炉拱的高度与弦之比为1：10。     剧烈改变着的热负荷使耐火材料很快磨损。一个炉顶可熔炼40炉，炉壁可熔100～120炉，而炉底处于最佳状况。炉底因为难溶炉渣结晶而常常构成炉瘤。     炉子使用液压传动设备可向炉口方向歪斜40℃。镍铁经炉口注入炉旁的盛有水的水池内，镍粒是主产品。炉渣经出渣口排入专用的金属箱内。炉子向出渣口歪斜10°，凭借液压传动体系，炉顶进步300毫米装料，并能与电极一同移至一边。     工艺进程是周期性的，其首要工序为：熔炼前的预备、装料及熔化、金属精粹、出渣、浇注金属。炼一炉全进程需4.5～6小时。     将预备好的炉料装入电炉。     将进行处理的废蓄电池按其规格尺度先进行手选分类。在专用破碎机大将正负极座板分隔，该破碎机如图103所示。该破碎机由机座、能按长宽尺度切开蓄电池外壳的机械设备、钢刀、液压体系的紧固设备和操作体系组成。一台破碎机的出产能力为14吨／日。破碎机的外形尺度为2.5×2.3×2.5米。液压体系由HШ-46型泵和80毫米直径的液压缸组成，工用压力为11.2兆帕。     将厚度在6毫米以下的金属废料（切头、切边、带等）以及蓄电池块按规则份额做成炉料，并送入具有400千牛顿揉捏力的CPA-4002B型压力的料斗之中。包块尺度600×600×1000毫米，刨屑放入揉捏力为2450千牛顿、容积为360×360×500毫为的Б-1334型压力机内揉捏；蓄电池外壳和非金属部分（分离器、填料）放在ПГ-150和Б-133A型压力机内揉捏，所得压块送至再生黑色金属收回局。     散料如碎屑、粉未、阴极吊钩等物可直接投炉。     厚度达80毫米的金属废料用鳄式剪切机剪切。电炉熔炼的备料工艺流程见图104，按最难破碎的混合物来装备金属炉料。金属废料和非金属废料之间的份额为1：3或1：5。     炉料用料筐由桥式吊吊至炉前，按炉子的容积分层铺平。石英作为溶剂送入炉内，占含镍物为总量的5～6%。炉膛装满后，炉顶便处于作业状况。伸长电极，置于其位，然后炉子便处于负荷状况。     视熔炼状况，炉料将逐渐下沉，炉膛放空，需再生添料。在处理未打包的再生物料时，要增加五～六次炉料，有时要增加十次炉料。炉料应加在正熔炼的炉料上，而不要参加溶池内，以防止金属的爆破和喷溅。炉料的总量为10～12吨。末次加料后，要进行彻底熔炼，熔化了的金属在1700～1730℃。     呈铬、钨和钼氧化物的杂质转入炉渣内。还有必定数量呈氧化铁状的物质也转入炉渣。氧化硅是造渣的组份；部份金属氧化物以升化物进入气相。     得到契合标准的镍铁后，要从金属表面除渣。[next]     熔炼时，可能有挑选地除掉杂质。为此，造渣进程分两个阶段。铬是最简单氧化的杂质。第一批渣中含铬量较高（镍1～2%、Cr2O315～20%）。铬从金属中除掉约1.5～2.5%。若坚持这一条件，只要少数的钨和钼转入渣中。这时渣应呈酸性。第一次出渣后，应向炉中弥补氧化剂----蓄电池片或氧化镍，一同得到第二批渣。二次渣含有：氧化钨3～8%、氧化钼2～4%和3～7%的氧化铬。第二批渣可用来从中提取钨和钼，渣中钨和钼以CaWO4和CaMoO4方式存在。  图3  电炉炉料制备工艺流程图     因为有挑选的除杂缺乏，使得熔炼时刻延伸大约4小时。因而，进程应与出一种成份的渣一同进行。渣中镍的含量高，要与氧化镍矿石一同投炉处理。这时钨、钼和铬同渣一同无可挽回地损失掉，而炉渣是水泥厂的出产质料。     熔炼所得的金属取样分析后，再经水淬粒化。将溢流槽先填满耐火材料，经过炉的歪斜，调理的细流将镍铁分流。水淬前，把金属筐置于池底，浇注金属前应坚持下列条件：水淬池里水温不低于15℃，金属的温度不高于1700℃、颗粒的尺度小于1毫米的不多于6%。颗粒的实践粒度成分是（毫米）：＋10    64.9%    －2.5＋1.6     2.5%      －10＋7      14.0%      －1.6＋1.0     1.2%   －7＋5     8.2%     －1.0＋0.4      0.6% －5＋3     7.7%     －0.4     0.2%－3＋2.5    0.7%     非金属渣夹杂物含量不该超出镍铁分量的10%，其物理性质为：密度7.1克／分米3，堆比重3.64吨／米3，熔点1326℃。     在镍的收回率为97%的状况下，镍铁的收回率约占固体炉料分量的60%。所得合金的技能条件已得到赞同，列于表2中。 表2  镍铁的技能条件牌号Ni＋CoCoSiCCrCuSPAlMnMoφH-125.00.250.10.10.10.250.150.020.050.050.30φH-220.00.300.10.10.10.300.200.020.050.050.30φH-315.00.350.10.10.10.300.200.020.050.050.30     雷日斯克镍厂出产的镍铁实践均匀成分为：Ni＋Co26.2%，Co0.2%,Si0.5%，    Co0.06%,Cr0.07%,Cu0.25%，S0.09%，P0.015%，Al0.03%，Mn0.03%，Mo0.15%。只要正确地装备炉料，严格遵守熔炼的工艺规程，才干得到如此高质量的镍铁。     经用户赞同，镍铁中答应某些元素的改变，有利于出产某些牌号的钢和铁。     熔炼所得到的渣中含Ni1～3%、Co0.2%以下、W1%以下、Mo1%以下、Cu0.03%以下、Cr2O310～35%、FeO10～20%、CaO6～15%、MgO8～10%、SiO210～20%，其产出率为18～20%。     从炉上出来的气体里含有粉尘。精粹期间的含尘量为0.7克／米3。粉尘加权均匀试样的化学成分为：Ni4.5%，Fe29.5%，w4.5%，Mo1.1%。粉尘的粒度：－5微米占75%。     因为熔炼的还原性，排出的气含CO量高，故应首要将其放入燃烧室使其燃尽。气体从炉中出来时的温度为1250～1350℃。燃尽要参加空气。气体燃尽前的成分为：CO27.5%，O20.3%,CO13%。     燃尽后的CO含量不该超越0.2%。

矿石经在回转窑中干燥后，进行分级，并除掉低品位的粗块，这时的成分大致为：Ni1.65%，Co0.02%，Fe12%，SiO250%，MgO25%，Cr2O31.5%，Al2O31.3%，化合水7%。 干燥的矿石经破碎后，筛出小于0.08mm的筛下料，并放在多层焙烧炉中进行预焙烧。筛上料则放在用煤气加热的回转窑中，加热到700℃左右，以除去水分和预热矿石。加热好的热料即送到炉前料仓内，接着再从料仓将料装入14000kV.A开口式电炉中，电炉自焙电极直径约1000mm，并配有水冷炉壁。冶炼每吨矿石的耗电量约为760kW.h，电极消耗量为5kg。 往熔化的氧化矿和金属的混合液中添加一种强还原剂，并将矿石、还原剂和液态金属充分混合。还原剂采用含硅50%的硅铁。熔池的搅动是通过在两个铸桶间的快速倒来倒去的方法实现的。其还原顺序如下：（2Fe2O3）+[FeSi]=4(FeO)+(SiO2)+[Fe]（2NiO）＋[FeSi] =2[Ni]+[Fe]+( SiO2) (2FeO)+[FeSi]=3[Fe]+(SiO2)  硅铁中的铁直接进入金属相。来自前步工序的1650℃的液态矿石、硅铁（1.5L/kg液态矿石中的镍）和镍铁，采用在两个铸桶（叫做“跳转混合器”）间倒来倒去的方法进行混合。同硅铁的反应是放热的，所以可防止温度在混合时下降得过多。每操作一次可生产出400kg镍铁，因而在2500kV.A的电炉中要定期装入4000kg精矿用的炉料。 粗镍铁含磷达0.4%，这些磷可在电弧炉中，采用氧化钙含量很高的渣，用铁矿石氧化成P2O5后除掉。液态镍铁用硅铁脱氧后铸成13kg重的锭，其大致成分如下，Ni48%,S0.005%,P0.01%,C0.02%,Cr0.02%，Si0.9%,Co0.5%，Cu0.1%，其余为铁。

流程由6道工序组成：铋矿的浸出与复原；铁粉置换沉积海绵铋；氧化再生；海绵铋熔铸粗铋；粗铋火法精练；铋浸出渣中有价金属的选矿收回。浸出进程的首要反响如下：浸出液经加铋矿复原，使溶液中残存的三价铁复原为二价。加铁粉，沉积出海绵铋，经过氧化，再生三价铁。 此法在工艺上比较老练，铋的浸出率高（渣计98%～98.5%），综合利用好，污染较小，为进步铋资源的综合利用供给了一种有用的途径。但此工艺材料耗费比较高，1t海绵铋耗用工业1.5～1.8t，氧气0.4～0.5t，铁粉0.5～0.6t。因为选用铁粉置换和再生技能，铁和氯离子在溶液中的堆集不容忽视，废液排放量大，浸出液中因为离子浓度相对较高，黏度较大，渣的过滤和洗刷较为困难。工艺流程见图1。图1  铋锡中矿浸出－铁粉置换提铋工艺流程图

近年来，随着钢铁工业的迅速发展和生产规模的不断扩大，在钢铁冶金生产中产生的含铁粉矿也随之迅速增长。主要包括烧结粉尘、高炉粉尘及尘泥、转炉粉尘、电炉粉尘、轧钢皮及尘泥等，这些粉矿的含铁量比较高，是一种可循环再利用的宝贵资源。此外，金属矿在开采过程中也会产生粉矿，对这些含铁粉矿资源的再次利用，具有重要意义，因此有很多球团厂和钢铁企业均对如何利用含铁粉矿进行了深入的研究[1-2]。 在含铁粉矿利用过程中，还存在以下主要问题：①生产出来的球团抗压力太低，满足不了球团进入高炉冶炼的要求。②制备工艺过程中的粘结剂对原材料要求高，含铁矿粉本身来源复杂，严格要求是不可能的，甚至有的粘结剂还要求原料中要加入一定量的含铁90%以上的金属粉才能固化，这就失去了利用矿粉的意义。③球团的固化时间太长，有的需要几十个小时固化时间、或几十天的养护才能产生抗压力，没办法实现批量生产。 本研究拟开发一种简单可靠、适应性广的球团生产工艺，并具有设备简单、投资少、生产成本低、便于操作等优点；要实现这一目标，首先粘结剂的烘干温度要低，加热时间要短，能源消耗要少，不污染环境，所以首先研制了新型粘结剂。已有不少关于球团用粘结剂的研究[3-6]，在前人研究的基础上，对粘结剂进行了进一步深入研究，获得了新的无机、有机复合粘结剂，以此为基础，对加热固化制度工艺也进行了研究，并探索了粘结剂的合适加入量及粘结剂对不同矿粉原料的适应性，以获得能用于实际工业生产的含铁粉矿的球团化制备工艺。 一、试验条件与方法 （一）原材料 1、粘结剂，采用自制无机有机复合粘结剂(简称粘结剂)。 2、含铁粉矿，来自攀枝花某企业，其化学组成见表1。（二）试验过程 每次称取含铁粉矿原料500g，试验采用人工配料混合，试样加压成型是在万能压力试验机上进行。加压成型压力为30000N/个，每个球团用料30g，直径为25mm。粉矿加压成型后放在加热炉中进行烘干固结，最后测其径向抗压力。其径向抗压力与实际工业生产中对辊压块法生产的椭圆球团两端点间的力更接近，所以在试验中，都是采用的测试试样的径向抗压力。试验过程如图1所示。 （三）抗压力测试 试样为直径25mm，高20mm的圆柱体，每种条件下制作5个试样进行抗压力测试，去掉最高、最低值，取其余3个值的平均值作为该条件下的抗压力值。 （四）所用仪器与设备 加压设备为YE-30型液压式压力试验机，烘干设备为TMF-4-3型陶瓷纤维高温炉，抗压力检测设备为CMT5105型微机控制电子万能试验机。二、试验结果与分析 （一）加热固化制度对球团抗压力的影响 所用粘结剂要在加热条件下才能固化，因此加热固化制度是球团制备重要的工艺参数之一。通过查阅文献，采用自制的无机有机复合粘结剂，首先在固定12%粘结剂用量的条件下，通过改变加热固化温度，进行试验，其固化温度对球团抗压力影响的试验结果见表2。从表2可见，将试样从室温直接加热到加热固化温度并保温1h的条件下，加热固化温度从300，400，500℃，变化到800℃的过程中，试样的径向抗压力是依次增大的，在500℃时达到最大值。当温度800℃时，径向抗压力反而降低了。所以采用500℃为此工艺较合适的加热温度。通过查阅文献，当球团试样加热到500℃左右时，球团试样中的粘土失去结构水，粘土变成了死粘土，相当于常见的泥通过烧制变成了砖瓦，从而表现出球团抗压力的提高。不仅如此，粘土向死粘土的转化，可使球团在雨水作用的条件下不会散开，而保持其力，有利于球团生产后的储存和运输，这对大批量生产球团的企业非常重要。 试验过程中，发现水分对粘结剂的固化作用产生影响，所以设计了在加热固化过程中的一个除水的过程，在105℃时保温0.5h，以除去试样中的水分(表3)。 从表3可见，在105℃保温0.5h后，球团试样的径向抗压力明显提高。在105℃保温0.5h，可以除去球团试样中的水分，防止了水分对粘结剂的固化作用产生影响，所以抗压力就提高了。综上，加热固化温度从300，400，500℃，变化到800℃的过程中，试样的径向抗压力在500℃时均达到最大值。所以选定的最佳加热固化制度是球团在加热固化过程中先从室温升至105℃，让其在此保温0.5h后，再连续升温到500℃并保温1h。 （二）粘结剂加入量对抗压力的影响 在球团化的制备工艺中，球团抗压力的产生主要来源于粘结剂的固化作用，所以粘结剂的加入量的多少，直接影响到球团整体性能，也是进行工业化生产过程中，生产成本的主要部分。用相同的加热固化工艺，采用不同的粘结剂加入量，进行了试验，试验结果见表4。从表4可见，随着粘结剂加入量的增加，球团试样的径向抗压力会相应提高。当粘结剂用量为12%时径向抗压力过到最大值。继续增加粘结剂的用量，当增加到14%时径向抗压力反而有所降低。在球团中，径向抗压力的产生主来源于粘结剂在加热固化过程中形成的粘结膜。所以当粘结剂用量增加，形成的粘结膜球团的数量也会相应增加，球团的抗压力会提高。但当粘结剂用量达到14%时，粘结剂的量早已达到饱和状态，多的粘结剂无法再继续形成粘结膜，反而增加了球团中的水分，影响了粘结剂的加热固化效果，导致其抗压力下降。在粘结剂的加入量为12%，先在105℃时保温0.5h，再连续升温到500℃并保温1h的条件下，在攀枝花某企业进行了球团中试生产试验，并用所生产的球团进行了转鼓指数测定，发现大部分转鼓指数在67%左右，最高的可达90%。 （三）不同粉矿条件下的抗压力 为了验证此球团化制备工艺的普适性，选用了3种不同的粉矿原料进行试验。①原料1。高铁粉36%，中加粉40%，转炉污泥24%，含铁量50.81%。②原料2。泥矿20%，中加粉30%，高铁粉30%，铁精矿20%，含铁量52.31%。③原料3。泥矿10%，中加粉50%，高铁粉40%，含铁量50.89%。 按粘结剂加入量为12%，烘干制度采用先在105℃时保温0.5h，再连续升温到500℃并保温1h的工艺方案，对以上3种不同的粉矿原料进行试验，结果见表5。从表4可见，3个不同的原料配比，按此工艺，其球团试样的径向抗压力最低为1.4153 kN，达到了使用的要求。该工艺对粉矿原料没有特别的要求，具有普适性，有很广的应用前景。 通过对加热固化制度、粘结剂的加入量对含铁粉矿球团化力的影响试验，找到了一套合适的制备工艺。此制备工艺生产的球团径向抗压力较高，能满足进入高炉冶炼的要求；此制备工艺对含铁粉矿的原料没有严格的要求，具有普适性；在此工艺中，固化时间为2h左右，生产周期短，适合企业实现批量生产；为解决目前球团生产中存在的主要问题奠定了基础。 三、结论 （一）试验研究表明，球团在加热固化过程中，先在105℃时保温0.5h，除去球团中的水分，再连续升温到500℃并保温1h的工艺方案，所生产的成品球团径向抗压力可从1.5731 kN提高到1.9122kN，成品球团还能抗水，便于工厂保存和运输。 （二）当粘结剂的用量在12%时，所制备的球团径向抗压力最大达到1.9122 kN，能满足高炉冶炼的要求。 （三）通过对不同含铁粉矿的试验研究表明，此工艺对粉矿原料没有特别的要求，具有普适性。 参考文献 [1] 甘勤．攀钢含铁尘泥的利用现状及发展方向[J]．金属矿山，2003(2)：62-64． [2] 田昊，马晓春．烧结除尘灰混合炼钢污泥喷浆的工艺设计与应用[J]．烧结球团，2005(4)：34-36． [3] Eisele T C，Kawatra S K.A review of binders in iron orepelletization[J]．Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review，2003，24(1)：90-98． [4] 刘新兵，杜烨．含有机粘结剂人工钠化膨润土在球团生产中的应用[J]．烧结球团，2003，28(6)：47-50． [5] 李宏煦，姜涛，邱冠周，等．铁矿球团有机粘结剂的分子构型及选择判据[J]．中南工业大学学报，2000，31(1)：17-20． [6] 杨永斌．有机粘结剂替代膨润土制备氧化球团[J]．中南大学学报：自然科学版，2007，38(5)：851-857．

中国是世界上第一大不锈钢生产国，如下表一可以看出，不锈钢产量基本都保持在世界不锈钢产量50%左右。然而，据统计中国镍矿储备量670万吨，仅占世界镍矿储备量的3.7%，因此中国需要进口大量镍矿或电解镍。表一 2012-2014年全球主要地区和国家不锈钢产量庞大的不锈钢产量单纯依靠电解镍进行生产还远远不够。因为大部分电解镍依靠硫化镍矿冶炼出来的，而随着全球硫化镍矿资源的逐渐减少和开采难度的增加势必推高电解镍生产成本，那么不锈钢冶炼成本难免水涨船高。因此，生产商也开始纷纷寻找电解镍的替代品——利用红土镍矿冶炼镍铁，相对于硫化镍来说，红土镍矿开采难度小，冶炼成本也比较低。更重要的是，镍铁可以直接作为不锈钢炉料，200系的不锈钢可以直接用低品位的镍铁进行生产，而300系和400系的不锈钢对于镍铁品位的要求就会更高一些。当然，镍铁在不锈钢炉料的使用中自然没有镍的性能好，但在一定程度上镍铁替代电解镍作为不锈钢生产原料还是不错的选择。表二：2012-2014年中国镍铁产量和进口量从表一表二我们可以看出，因2013年我国镍铁大量生产，不锈钢的产量亦不断扩大。虽然2014年受到印尼禁止原矿出口和下半年镍价下行的影响，镍铁产量下降明显，但镍铁进口量也随之放大。可见镍铁已经成为不锈钢生产过程中不可缺少的一部分了。图1 电解镍与镍铁的价格走势电解镍和镍铁在不锈钢生产中有着互相替代的关系，从表三可以看出二者价格有着同步变动的趋势，当电解镍价格持续高位运行时，钢厂将会使用镍铁替代电解镍，从而减少电解镍需求，使得镍价承压回落;而如果电解镍的价格持续回落，低于部分镍铁生产成本线，则将导致镍铁产量降低，并刺激下游钢厂提升对电解镍的需求比例，从而限制电解镍的下跌空间。当然镍铁价格的变动还会受到其他各种因素的影响，如我国镍铁生产大部分都是依赖进口的镍矿，所以镍铁价格的变动还会受到镍矿进口国家政策和价格的影响等。

由于炼钢技术的进步，原来采用纯镍类原料冶炼合金钢和不锈钢的钢厂，从经济角度考虑已改用非纯镍类，因此，火法冶炼发展很快。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。　　由于红土镍矿熔点在1600～1700K之间，组成红土镍矿的矿物氧化物稳定性依次为：CaO>SiO2>Fe203>NiO，氧化物稳定性大小决定该元素的还原性大小，因此，红土镍矿中各氧化物在还原性气氛中还原顺序为：NiO>Fe203>SiO2>CaO。为了提高镍铁产品质量，电炉镍铁冶炼采用选择性还原原理，即缺碳操作：在电炉还原熔炼的过程中几乎所有的镍氧化物都被还原成金属，而铁则不必全部还原成金属铁，铁的还原程度通过还原剂焦炭的加入量加以调整，镍的比重较大，在生产中容易造成炉墙和炉底被侵蚀或烧穿(生产周期短的不到1个月)，电极事故频繁，产品含镍低。因此，电炉镍铁冶炼关键技术是：(1)延长炉龄，(2)减少电极事故，(3)提高产品含镍量和镍的回收率。 　　电炉镍铁冶炼技术措施　　　　1)采用镁质材料筑炉，在筑炉过程中要配好粘合剂并控制用量；捣打时，每一层铺料厚度为40—60mm，并用风镐捣打紧密，捣打完扒毛后，方可铺料捣打下一层；在烘炉过程中要把水分烘干。　　　　2)采用炭砖筑炉，改炭砖平放为竖放，并在炭砖中部打眼用小石墨电极连接成整体，砖缝用炭质材料填充，同时用风镐捣打紧密。　　　　3)在筑炉时，两个出铁口要有一定高差，生产前期使用高位出铁口，当炉底侵蚀到一定程度时使用低位出铁口。　　　　4)控制配碳量和提高二次人炉电压，控制电极下插深度，防止炉底侵蚀。　　　　5)控制好渣型，尤其是渣中的FeO含量，其既影响渣的导电性，又影响渣的熔点，最终影响镍的回收率。　　　　6)镍矿在人炉前需要预先经过干燥脱水，在干燥和预热时控制好配碳量和水分，有利于减少翻渣事故发生，同时也有利于因翻渣引起的电极事故。　　　　7)电极压放时，要勤放、少放；有条件的也可改用炭素电极或石墨电极。　　　　8)加强冶炼操作，勤观查，勤调节。

由于近几年我国钢铁原料----铁精粉价格的攀升，河沙选铁的利润大幅度提高，专用机械----河沙选铁船、磁选机等系列选矿设备得以在全国范围内大面积推广。 中科公司生产的河沙铁粉提取磁选机有实际的应用效果。 这些选矿设备大致的工作原理为：通过磁选机将河沙中的磁性铁选出来。下面就具有代表性的设备--挖沙选铁船的构造、原理以及操作规程简介如下： 挖沙选铁船由浮体、链斗挖沙系统、筛分系统、磁选系统、尾沙排除系统、动力系统组成。 首先，河道里有水，我们的选矿设备必须要浮在水面上工作，因此我们用3.5-4毫米的钢板做成了浮体，根据挖沙深度的不同，浮体的宽度和长度都有相应的尺寸要求，一般宽度在1.5-2米之间，长度在16-32米之间。 另外，我们为了增加船的稳定性，两个浮体之间间隔了一定的距离，一般为1.5米左右。顾名思义，这套选矿设备的上料系统是链斗式的挖沙系统，河沙由链斗提上来以后，因为有大小不一的石子，为了保护磁选机的安全，必须经过筛分系统。根据河道的环境不同，一般来说，石子比较少、直径比较小的河道用自震式比较好，维修方便，节省动力(约3KW)。而石子很多，直径又比较大的河道就要用滚筒式的筛子了。经过筛分后的石子一般直接流入河道，如果有经济价值也可由传送带输送到岸上出售;河沙转入磁选系统。磁选系统主要是磁选机和水洗精选系统。 磁选机的磁表强度一般要达到3800-4500高斯，规格为750*2200-2400，这样配套才能达到90%的净选率。水洗的作用是提高毛铁粉的品位，一般可在30-45之间自由调节。尾沙排除系统的作用是将选去铁粉的尾沙排到远离本机械的地方，以保证本机械能正常的工作。一般有自流式、传送带式、抽沙泵式三种形式当然这也是根据河道的具体环境来定的。

镍的首要物理化学性质为： 相对原子质量： 58.71 密度/(g/cm3)： 8.91 熔点/℃：1455 沸点/℃：2910 摩尔热容(25℃时)/(J/(mol.C))：25.51 电阻率(0℃时)/(Ω•cm)：6.14×10-6 纯镍呈银白色，镍能与一些元素构成化合物。 镍与碳能够构成Ni3C，在380℃以上时分解成镍和碳。可是看来液体中的Ni3C，直到2000℃以上是安稳的。 镍与硅可构成一系列硅化物，如Ni3Si、Ni5Si2、Ni2Si、Ni3Si2、NiSi和NiSi2。 镍和氧能构成NiO，NiO系菱面体晶，加热至200℃以上时则变成立方晶。氧在固态镍中的熔解度，随温度的升高而下降。 镍与硫能够构成Ni3S2、Ni6S5、Ni7S6、NiS、Ni3S4和NiS2等硫化镍。在工业镍铳中，找不到存在于自然界中的硫化镍NiS和NiS2，因为这两种硫化镍在熔点以下就早已分解了。 镍和铁在γ区内构成接连固溶体。液相线在1436℃下，含镍65%-72%时，呈现一个不很显着的最低点。镍能够扩展γ区，在固态时，分红数个相，回火时从这数个相中，都可构成FeNi3。在图29-1中能够看出镍铁合金中的居里点的改变，α-镍在360℃以下为面心立方晶，β-镍在1130℃以下为六方晶，γ-镍在熔点之前为立方晶。 冶炼办法： 现代出产镍的办法首要有火法和湿法两种。依据世界上首要两类含镍矿藏(含镍的硫化矿和氧化矿)的不同，冶炼处理办法各异。 含镍硫化矿现在首要选用火法处理，经过精矿焙烧反射炉(电炉或鼓风炉)冶炼铜镍硫吹炼镍精矿电解得金属镍。氧化矿首要是含镍红土矿，其档次低，适于湿法处理;首要办法有浸法和硫酸法两种。氧化矿的火法处理是镍铁法。 工艺操作： 硫化镍精矿的火法冶炼 硫化镍精矿的火法冶炼流程。其首要工艺特色如下： (1)熔炼。镍精矿经枯燥脱硫后即送电炉(或鼓风炉)熔炼，意图是使铜镍的氧化物转变为硫化物，产出低冰镍(铜镍锍)，一同脉石造渣。所得到的低冰镍中，镍和铜的总含量为8%-25%(一般为13%-17%)，含硫量为25%。 (2)低冰镍的吹炼。吹炼的意图是为了除去铁和一部分硫，得到含铜和镍70%-75%的高冰镍(镍高硫)，而不是金属镍。转炉熔炼温度高于1230℃，因为低冰镍档次低，一般吹炼时刻较长。 (3)磨浮。高冰镍细磨、破碎后，用浮选和磁选别离，得到含镍67%-68%的镍精矿，一同选出铜精矿和铜镍合金别离收回铜和铂族金属。镍精矿经反射炉熔化得到硫化镍，再送电解精粹或经电炉(或反射炉)复原熔炼得粗镍再电解精粹。 (4)电解精粹。粗镍中除含铜、钻外，还含有金、银和铂族元素，需电解精粹收回。与铜电解不同的是这儿选用隔阂电解槽。用粗镍做阳极，阴极为镍始极片，电解液用硫酸盐溶液硫酸盐和氯化盐混合溶液。通电后，阴极分出镍，铂族元素进入阳极泥中，另行收回。产品电镍纯度为99.85%-99.99%。 用火冶法处理氧化镍制取镍铁和金属镍 硅酸氧化矿能够用火冶法熔炼，经复原、熔化和精粹得到镍。复原时要争夺使氧化镍彻底变为金属镍。熔化时风言风语镍铁将同较轻的渣分隔。镍铁的含镍量取决于部分复原进程的挑选才能。选用焦炭作复原剂，也可选用硅铁作复原剂。为了除去粗镍铁中的杂质碳、硫、磷和铬，有必要进行精粹。 在电炉顶用碳直接部分复原炼制镍铁 在矿热炉中选用碳热法将矿石复原成镍铁，随后进行精粹。 所用矿石的成分为：Ni2.8%,CoO0.06%,Fe13%,Cr2O32%,MgO24%,SiO239%,化合水12%。这种矿石经枯燥后，放在反转窑内预热到750℃左右。重油的消耗量为每吨干矿石65-85L。在经预热的热矿石中，参加约4%的焦粉，然后行将这种混合料，放在复原电炉中冶炼。在矿热炉的容量为12500kV.A，电极直径1250mm，炉膛内径11m。冶炼时每吨矿石的耗电量为600kW.h。每天可冶炼450t矿石，镍铁出炉温度为1500℃，出渣温度为1600℃。炉猜中90%以上的镍收回到成分为Ni+Co24%，Si3%，C2%，Cr1.6%，P0.03%的粗镍铁中。 在铸桶顶用苏打处理两次而将硫除去，在酸性转炉中把铬、硅、碳和磷吹掉。精粹好的镍铁大约1650℃时出炉，铸成约20kg重的锭块。终究产品含Ni+Co29%，C0.02%，Cr0.02%，余量为铁。 用冶炼镍锍的办法制取镍丸 选用的办法是，先将矿石作成球团，经烧结后同焦炭和石膏一同加到低炉身电炉中进行复原冶炼。硫酸钙被复原后，与镍和铁反响生成硫化物。约含Ni27%，Fe60%，S10%的铁镍锍，同附加料一同装在转炉顶用空气吹炼，使铁渣化，成为约含有Ni78%，S22%的贫铁镍锍。然后选用流化床法在反转窑中将硫焙烧到0.005%以下。这种氧化镍经磨细加糊加粘合剂混合后压成3cm×2cm的圆柱形料块。 为种料块经枯燥后混加很多木炭，放在加热的立式碳化硅马弗炉中，于约1300下用复原，这种炉子与锌竖罐法用的炉子类似。出产出镍粒约含Ni99%，Cu0.07%，Co0.5%，Fe0.1%，C0.04%，S0.004%。 用硅铁部分复原的办法冶炼镍铁 矿石经在反转窑中枯燥后，进行分级，并除去低档次的粗块，这时的成分大致为：Ni1.65%，Co0.02%，Fe12%，SiO250%，MgO25%，Cr2O31.5%，Al2O31.3%，化合水7%。 枯燥的矿石经破碎后，筛出小于0.08mm的筛下料，并放在多层焙烧炉中进行预焙烧。筛上料则放在用煤气加热的反转窑中，加热到700℃左右，以除去水分和预热矿石。加热好的热料即送到炉前料仓内，接着再从料仓将料装入14000kV.A开口式电炉中，电炉自焙电极直径约1000mm，并配有水冷炉壁。冶炼每吨矿石的耗电量约为760kW.h，电极消耗量为5kg。 往熔化的氧化矿和金属的混合液中增加一种强复原剂，并将矿石、复原剂和液态金属充沛混合。复原剂选用含硅50%的硅铁。熔池的搅动是经过在两个铸桶间的快速倒来倒去的办法完成的。其复原次序如下： (2Fe2O3)+[FeSi]=4(FeO)+(SiO2)+[Fe] (2NiO)+[FeSi] =2[Ni]+[Fe]+( SiO2) (2FeO)+[FeSi]=3[Fe]+(SiO2) 硅铁中的铁直接进入金属相。来自前步工序的1650℃的液态矿石、硅铁(1.5L/kg液态矿石中的镍)和镍铁，选用在两个铸桶(叫做“跳转混合器”)间倒来倒去的办法进行混合。同硅铁的反响是放热的，所以可防止温度在混合时下降得过多。每操作一次可出产出400kg镍铁，因而在2500kV.A的电炉中要定时装入4000kg精矿用的炉料。  粗镍铁含磷达0.4%，这些磷可在电弧炉中，选用氧化钙含量很高的渣，用铁矿石氧化成P2O5后除去。液态镍铁用硅铁脱氧后铸成13kg重的锭，其大致成分如下，Ni48%,S0.005%,P0.01%,C0.02%,Cr0.02%，Si0.9%,Co0.5%，Cu0.1%，其他为铁。

一、前言 炼钢厂生产过程产生的含铁粉尘中含有15%～25%的金属铁粉，攀研院在“九五”攻关时，独立开发了一种新的生产工艺，采用球磨后重选将含铁粉尘中的金属铁粉与其它杂质分开，成功地生产出MFe达90%以上的还原用铁粉（后简称铁粉），主要用于钛白还原剂，成果于2001年就在冶炼厂很好的运行。 由于炼钢厂扩能和工艺优化，年污泥量增加1万多吨且污泥的品位大大降低，若按原生产工艺，达不到生产要求，因而根据现状对原工艺进行了技改。技改后，处理能力得到大大提高，各项指标均能达到产品质量要求。 二、原因分析 （一）原料分析 铁粉的生产原料是在转炉炼钢过程中用湿式除尘器收集而来的粉尘，是一种理化性质极不稳定的人造矿物，并且在冶炼过程中还被焦油等杂质污染，以上这些原因对产品的稳定性产生了一定的影响。 炉尘原料的物理性质随冶炼条件的变化而波动，其整体粒度细，其中-38um的粒级含量约占30%～35%，且粒度越细，金属铁品位越低。细粒级的存在由于其比表面积大，表面能高而容易吸湿结块。对-38um粒级的物料，由于其粒度太细，普通的选别设备无法对其进行有效选别，同时粒度太细也很容易被氧化。这样，大量的低品位细泥占用了选别设备的处理空间，使其处理能力降低，同时也会影响分选精度，降低选别指标。 另外，由于炼钢的吹氧工艺优化和造渣剂的增加都影响了污泥的粒度和品位，污泥的品位越来越低且越来越细， 对选别设备要求就更高，采用原工艺生产就达不到生产要求。 （二）原工艺流程及存在的缺陷 1、原工艺流程  原工艺流程如图1所示。2、原工艺存在的缺陷 （1）一次摇选处理能力不够大：摇床为粗选设备，对现一年增加1万吨的污泥要进行粗选，处理能力是不够的。 （2）管磨机对矿浆研磨不充分：管磨机的入料浓度较低，且管磨机中的钢球装球率不高，钢球种类少只有一种小钢球，对矿浆的磨剥力度不够，使氧化物与金属铁不能有效的分离。 （3）管磨机电耗高：管磨机电机功率为37KW，每天4台管磨机就工作20小时那么4台管磨机光电耗一项就要2960度。 （4）二次摇选入料品位低：从管磨出来的料浆浓度较稀，也没经过选别直接进入摇床进行二次精选，粗精矿品位不高，导致二段选别效果不好，使最终的成品质量不稳。 三、解决措施 针对现有生产工艺存在的问题，对现有工艺进行了优化。 （一）新工艺流程 经改造后的新工艺流程（略） （二）改造措施 1、将一段摇床改为螺旋溜槽。 2、在一段摇床后增加了分级机，对一段粗精矿进行了浓缩。 3、将4台管磨机并联改为2台节能型球磨机串联，对球磨机钢球按要求进行配比。 4、在新增球磨机后增加一台磁选机。 四、改进效果 经过以上措施的改造，将一段摇床改为螺旋溜后，有效的增加了一段粗选的处理量，能将现有原料处理完，提高了铁粉的产量；在一段摇床后增加了分级机，对一段粗精矿进行浓缩，保证了二段球磨入料浓度，使二段磨矿更充分；将4台管磨机并联改为2台节能型球磨机串联，节约了电，同时增加了钢球配比，保证了矿浆得到有效的研磨，使氧化物与金属铁能有效的分离；在二段增加一台磁选机，对二段摇床的入料品位进一步提高，有效控制摇床的入料浓度和品位，使二段精矿品位较稳定且都符合要求；通过改造后，产品质量稳定，从而取得了很好的经济效益。 五、结论 （一）通过技改后，有效的提高了污泥的处理量，进一步的降低了能耗。 （二）通过技改后，提高了铁粉的产量，进一步增加了市场份额，达到了预想要求。

7月18日音讯： 电镀亮光镍铁合金     一、合金镀层的特色：     1、特别适用于管状零件，如钢椅零件、自行车、缝纫机、电熨斗、电筒、五金东西、行李车、书包架等产品上，惯例镀镍件，镀前要求深孔及管内坚持无锈，避免在酸性亮光镀铜时因与镀液触摸而引起置换反响，这种现象在电镀中很难避免，管子内的铁杂质落入镀镍槽内便污染了槽液，严重影响了镀层质量，这是其它电镀工艺难以解决的难题。而选用了镍铁合金工艺就便利的解决。镍铁合金镀层，其亮光度与整平功能够与任何亮光镍比美。因而该工艺在出产中已被广泛地选用。     2、抗蚀功能好，亮光镍铁镀层+微孔铬（选用NI-Fe/缎面镍/铬，其铬层为微孔铬或选用铬层阳极电解法）其抗蚀功能比亮镍+铬镀层还要好些。镍铁合金镀层为了进一步进步耐蚀性，避免发作黄色斑驳，往往选用双层镍铁合金镀层，就是在钢铁上先镀一层含铁30-40%的镍铁合金（简称为高铁合金）。然后镀一层含铁10-15%的镍铁合金（简称为低铁合金）。高铁合金最好占合金镀层总厚度的三分之二。低铁合金镀在高铁合金上的意图是为了避免镍铁合金镀层在腐蚀解质中发作黄色斑驳）一起可使低铁合金的电位比高铁正。腐蚀进程可像双层镍相同横向扩展，然后进步了耐蚀性。     3、镍铁合金能够直接镀在钢铁零件上，不需要铜打底，简化了工艺，避免了用为络合剂的剧毒化镀铜工艺，到达了无电镀的意图，改进了环境污染。一起，镍铁镀液中可将有害的铁杂质转化为有利的镍铁镀层，镍铁镀层具有杰出特性。它的硬度和耐性高于亮光镍镀层，一般镍铁硬度HV5688MPa-6669MPa，因为耐性好，即便镀后进行切削也不会掉落，平板上电镀镍铁镀层可取得全亮光效果。     4、可节省15-30%镍，工艺研讨的准则是以价廉、无毒、无害清洁的材料和先进的出产工艺替代不清洁、贵重、落后的材料的出产工艺，进步产品质量，而且有必定经济效益，而镍铁合金镀层恰恰契合这一准则。有一个东西厂说，曩昔电镀亮镍时，因为铁的搅扰，每年要处理镀液好几次，费料又费工，还要形成停产处理和镀液丢失，改为镍铁镀液后，就不用要了。绍兴有家电镀厂7000升镍铁缸镀摩托车保险杠，改用镍铁工艺后，半年就用了壹吨多铁板。     二、镍铁合金发展趋势：     防护装修性Ni-Fe/Cv电镀系统，工艺安稳，操作简洁，镀层整平功能好，亮光度高，又是无电镀。因而,得到迅速发展推行。镀层系统由曩昔单层发展到双层、三层、组合性Ni-Fe多镀层操作方法，由手艺发展到直线式、环方式自动线，适用规模由小五金东西、家用电器、自行车业、钢家具业，总归近十年的出产实践证明，防护装修性Ni-Fe/Cv电镀系统是很有发展前途的镀种。     电镀双层镍铁合金就是在铁件上先镀一层含铁30-40%的镍铁合金（简称高铁合金），然后镀一层含铁10-15%的镍铁合金镀层（简称低铁合金），高铁合金最好占合金镀层总厚度的三分之二，把低铁合金镀在高铁合金上面的意图有2，（1）避免镍铁合金镀层在腐蚀介质中发作黄色斑驳，美国乐思公司在长时间的大气露出实验中观察到含铁10-15%的合金镀层没有呈现泛点现象，故以为把低铁合金放在上面是避免泛点的有用办法，咱们国内有许多供应商在实践中也验证了这一点。     （2）运用高铁镀层与低铁合金层之间的天然电位差，进步了防护功能，依据杭州惠丰表面技能研讨所现在双层镍铁工艺配方参数经武汉材保所测定，天然电位差50mv，如果把高铁合金的铁含量进一步进步电位差更高，因而现在有许多供应商，在现有单层镍铁基础上，改为高铁镀层和低铁镀层相结合多层镀层，无论是亮光度、整平性、防护性均有很大程度进步。     三、镍铁合金镀液的长处：     1、镍铁合金镀层的色泽比亮镍要白亮界于镍和铬之间，现在能够经过增加某种增加剂可任意得到全亮光和黑亮型的镍铁镀层；     2、镍铁合金镀层的耐性好，不亚于亮光镍镀层，易于制作出在切削、曲折、变形等运用条件下的产品；     3、镍铁合金镀层的整平性杰出，镀13mu镍铁合金镀层的整平性相当于20mu亮镍的整平性；     4、镍铁合金镀层比亮镍镀层更易于套铬，有利于进步零部件的抗蚀装修，表面硬度和耐腐蚀功能；     5、镍铁合金镀层硬度较高Ni-Fe25%的硬度比亮镍高20-25%；     6、镍铁合金镀层的抗蚀功能杰出，特色是当镀层中Fe含量在12%以下时与亮镍无差别，延展性杰出；     7、镍铁合金镀层不易钝化，在出产进程中答应电流俄然断电，电镀时零件在出产进程中稍稍中止后，也可持续电镀不影响质量，而且易于套铬；     8、镍铁合金电镀工序少，因而选用自动线“一步法”电镀流水线的总长度要比多层电镀总长度削减1/4；     9、镍铁槽液能够从亮光镍槽液直接转化到镍铁槽液，能够不停产，节省了费用；     10、镍铁的操作简洁、工艺安稳、操作条件规模宽、保护办理便利；     11、镍铁合金的三废处理比铜、镍、铬电镀简略；     12、镍铁合金的电镀成品率高，没有多层电镀时相互影响的要素多，套铬时镀层的掉落现象也少；     13、镀液中镍离子浓度比亮镍低，带出丢失少。     四、电镀镍铁合金镀液中的几个首要问题：     1、安稳剂     在亮光镍铁合金镀液中，Fe2+的安稳剂是非常要害，这是因为在空气中或电镀进程中，镀液中的Fe2+在阳极简单被氧化成Fe3+，在没有安稳剂的镀液中当PH超越2.5左右时，就有或许生成沉积，另方面如运用较大电流密度时，因为很多氢离子放电，致使阴极表面邻近的部分区域中Fe(OH)3的沉积发作，吸附到阴极表面形成针孔、毛刺和脆性。因而，在镀液中必需要参加必定量的Fe2+安稳剂和满意量的缓冲剂，才能使镀液坚持安稳。     镀液的安稳性是指：确保出产上能取得全亮光的镀层，避免氢氧化铁生成，镀层的延展性、整平性、均匀性、耐性、结合力、抗蚀功能、硬度、厚度等归纳功能要契合标准。     为了到达与亮光镍类似的意图，杭州惠丰表面技能研讨所对镍铁镀液的增加剂作了很多的研讨，取得了各种功能杰出的组合型试剂，以满意上述质量要求。这些组合型试剂的一个一起特色就是：向络合剂兼安稳剂、亮光剂兼整平剂等归纳组成的方向跨进。     镍铁合金镀液的配方及操作条件：     镀液组成：     硫酸镍（NiSO4.7H20）    180-220g/L     氯化镍(NiCI2.6H20)     30-50g/L     (H3BO3)            40-50g/L     硫酸亚铁(FeSO4.7H2O)   10-35g/L     DNT-1辅光剂            10-15ml/L     DNT-2主光剂           0.6-1.0ml/L     DNT-3安稳剂           20-30ml/L     潮湿剂RS932           0.5-1.5ml/L     操作条件：     PH3.2-3.8     温度55-65℃     DK2-5A/dm2     镍阳极：铁阳极8-12：1     拌和阴极移动     增加剂的效果和耗费量：     DNT-1辅光剂：削减镀层内应力，增加镀层柔软，低区走位好     耗费量：80-120ml/KAH     DNT-2主光剂:进步镀层整平，出光速度快、亮光。     耗费量:100-200ml/KAH     DNT-3安稳剂:安稳镀液，避免Fe2+氧化成Fe3+首要是带出耗费，增加量是主光剂的约8-10%     由亮镍镀液逐渐转化成镍铁合金镀液。     在原亮光镍液中除不加硫酸亚铁外，其它成份按镍铁镀液的配方进行调整，并以核算量的铁阳极替代部份镍阳极，不用中止出产，即可进行电镀镍铁。

镍的首要物理化学性质为： 相对原子质量   58.71 密度/(g/cm3）    8.91 熔点/℃  1455 沸点/℃     2910 摩尔热容（25℃时）/(J/(mol.C)) 25.51 电阻率（0℃时）/(Ω•cm) 6.14×10-6 纯镍呈银白色，镍能与一些元素构成化合物。 镍与碳能够构成Ni3C，在380℃以上时分解成镍和碳。可是看来液体中的Ni3C，直到2000℃以上是安稳的。 镍与硅可构成一系列硅化物，如Ni3Si、Ni5Si2、Ni2Si、Ni3Si2、NiSi和NiSi2。 镍和氧能构成NiO，NiO系菱面体晶，加热至200℃以上时则变成立方晶。氧在固态镍中的熔解度，随温度的升高而下降。 镍与硫能够构成Ni3S2、Ni6S5、Ni7S6、NiS、Ni3S4和NiS2等硫化镍。在工业镍铳中，找不到存在于自然界中的硫化镍NiS和NiS2，因为这两种硫化镍在熔点以下就早已分解了。 镍和铁在γ区内构成接连固溶体。液相线在1436℃下，含镍65%－72%时，呈现一个不很显着的最低点。镍能够扩展γ区，在固态时，分红数个相，回火时从这数个相中，都可构成FeNi3。在图29－1中能够看出镍铁合金中的居里点的改变，α－镍在360℃以下为面心立方晶，β－镍在1130℃以下为六方晶，γ－镍在熔点之前为立方晶。 冶炼办法： 现代出产镍的办法首要有火法和湿法两种。依据世界上首要两类含镍矿藏（含镍的硫化矿和氧化矿）的不同，冶炼处理办法各异。 含镍硫化矿现在首要选用火法处理，经过精矿焙烧反射炉（电炉或鼓风炉）冶炼铜镍硫吹炼镍精矿电解得金属镍。氧化矿首要是含镍红土矿，其档次低，适于湿法处理；首要办法有浸法和硫酸法两种。氧化矿的火法处理是镍铁法。  工艺操作： 硫化镍精矿的火法冶炼 硫化镍精矿的火法冶炼流程如图29－2所示。其首要工艺特色如下： （1）熔炼。镍精矿经枯燥脱硫后即送电炉（或鼓风炉）熔炼，意图是使铜镍的氧化物转变为硫化物，产出低冰镍（铜镍锍），一起脉石造渣。所得到的低冰镍中，镍和铜的总含量为8%－25%（一般为13%－17%），含硫量为25%。 （2）低冰镍的吹炼。吹炼的意图是为了除掉铁和一部分硫，得到含铜和镍70%－75%的高冰镍（镍高硫），而不是金属镍。转炉熔炼温度高于1230℃，因为低冰镍档次低，一般吹炼时刻较长。 （3）磨浮。高冰镍细磨、破碎后，用浮选和磁选别离，得到含镍67%－68%的镍精矿，一起选出铜精矿和铜镍合金别离收回铜和铂族金属。镍精矿经反射炉熔化得到硫化镍，再送电解精粹或经电炉（或反射炉）复原熔炼得粗镍再电解精粹。 （4）电解精粹。粗镍中除含铜、钻外，还含有金、银和铂族元素，需电解精粹收回。与铜电解不同的是这儿选用隔阂电解槽。用粗镍做阳极，阴极为镍始极片，电解液用硫酸盐溶液硫酸盐和氯化盐混合溶液。通电后，阴极分出镍，铂族元素进入阳极泥中，另行收回。产品电镍纯度为99.85%－99.99%。 用火冶法处理氧化镍制取镍铁和金属镍 硅酸氧化矿能够用火冶法熔炼，经复原、熔化和精粹得到镍。复原时要争夺使氧化镍彻底变为金属镍。熔化时风言风语镍铁将同较轻的渣分隔。镍铁的含镍量取决于部分复原进程的挑选才能。选用焦炭作复原剂，也可选用硅铁作复原剂。为了除掉粗镍铁中的杂质碳、硫、磷和铬，有必要进行精粹。 在电炉顶用碳直接部分复原炼制镍铁 在矿热炉中选用碳热法将矿石复原成镍铁，随后进行精粹。 所用矿石的成分为：Ni2.8%,CoO0.06%,Fe13%,Cr2O32%,MgO24%,SiO239%,化合水12%。这种矿石经枯燥后，放在反转窑内预热到750℃左右。重油的消耗量为每吨干矿石65-85L。在经预热的热矿石中，参加约4%的焦粉，然后行将这种混合料，放在复原电炉中冶炼。在矿热炉的容量为12500kV.A，电极直径1250mm，炉膛内径11m。冶炼时每吨矿石的耗电量为600kW.h。每天可冶炼450t矿石，镍铁出炉温度为1500℃，出渣温度为1600℃。 炉猜中90%以上的镍收回到成分为Ni+Co24%，Si3%，C2%，Cr1.6%，P0.03%的粗镍铁中。  (miki)

磷镍铁为出产钙镁磷肥的副产品，经电解，除收回镍、钴、铜外，其阳极泥含金、银、铂、钯、钌等贵金属。Pt、Pd、Au总含量一般为150～250g/t。我国磷矿资源丰富，出产钙镁磷肥的供应商甚多。磷镍铁阳极泥无疑是出产贵金属的一种重要质料。       一、试验物料与工艺流程       试料为上海冶炼厂磷镍铁电解阳极泥，其主要成分：Pt50～60g/t，Pd60～75g/t，Au100g/t，Ag1800g/t，Cu10%，Ni25%～30%,Fe约5%，S10%～15%，Al2O34%，SiO24%，对此物料曾进行过二次电解氯化焙烧，Cu－Ni－Fe捕集、高压浸出，氯化液离子交换、N235和N263萃取等作业，但都存在着一些问题和缺陷，不能用于出产实践。经重复试验和比照，昆明贵金属所与上海冶炼厂一同协作，提出了如下的准则流程如图1所示。       二、酸洗与焙烧预处理       按工艺条件是能够不经酸洗直接焙烧的，但为了削减焙烧量，将镍以较纯的溶液回镍进步贵金属晶位，在焙烧行进行了酸洗。酸洗条件：温度70～80℃，酸度1∶1，固液比：1∶6，时刻 6h。图1  从磷镍铁电解阳极泥提取贵金属工艺流程       经酸洗后，贵金属一般富集一倍左右，除掉50%以上的Ni、Fe，但除Cu作用较差，因此进行氧化焙烧除Cu、Ni。       经过试验，成果选定焙烧温度为250～300℃，时刻为4h。在1.5mol/LHCl、温度70～80℃、固液比=1∶6、时刻3h的条件下进行浸出试验，铜的浸出率达96.9%以上，镍90.9%以上，Fe有75.4%被浸出。浸后渣此刻贵金属Pt、Pd、Au富集了8～10倍，档次达3000g/t。       三、浸出渣化浸出及氯化液的处理       阳极泥经焙烧，浸出所得的浸渣，在酸度4mol/LHCl、NaCl130g/L、温度70～80℃、时刻6h条件下进行化浸出，其成果见表1。   表1  化浸出成果编 号焙烧条件渣率/%氯化率%氯化渣成分PtPdCuNiFePt/(g·t-1)Pd/(g·t-1)Cu%Ni%Fe%1 2 3不焙烧 500℃焙烧 400℃焙烧66.0 62.5 56.081.1 84.1 95.477.6 87.5 98.178.0 52.5 －83.5 49.3 －53.0 45.085 105 36.4175 150 18.80.63 1.3 －5.1 15.8 －5.6 7.3－       从表1可看出，浸出渣不经焙烧或在500℃焙烧都不如400℃焙烧的氯化作用好，这可能是因为焙烧削减了氯化银对Pt、Pd的包裹，而500℃焙烧氯化率下降是因为Pt、Pd表面状况发作改动所造成的。       该物料经化浸出后，其氯化液所含贵金属很低，而贱金属很高，酸度又在4mol/L以上。针对此溶液特色，选用铜、铁置换法，不光能够在高酸中进行，并且能到达贵贱金属的别离。       （一）铜置换铂、钯、金       用Na2CO3或HCl调整氯化液的酸度，再用经稀硫酸浸泡过的铜丝进行置换，温度70～80℃，置换成果见表2。   表2  用铜从氯化液中置换贵金属成果编 号置换条件氯化原液/(g·L-1)酸 度 （mol·L-1）温 度 ℃时 间 hNiCuFePtPdAu6 7 8 93.0 4.0 5.0 4.080 80 80 801 1 1 102.55 2.55 2.55 21.902.10 2.10 2.10 18.301.95 1.95 1.95 －0.340 0.340 0.340 0.6400.200 0.200 0.200 0.3500.085 0.085 0.085 0.020   表2  用铜从氯化液中置换贵金属成果编 号置换条件置换后液/(g·L-1)置换率/%酸 度 （mol·L-1）温 度 ℃时 间 hPtPdAuPtPdAu6 7 8 93.0 4.0 5.0 4.080 80 80 801 1 1 10＜0.0001 ＜0.0001 0.0002 0.00040.0002 ＜0.0002 0.0009 0.00030.0002 ＜0.0002 ＜0.0005 ＜0.0002＞99.9 ＞99.9 99.9 99.9＞99.9 ＞99.9 99.5 99.999.8 99.8 99.4 ＞99.0       从表2可见，在酸度3～5mol/LHCl，温度70～80℃时，Pt、Pd、Au的置换率均大于99%。       （二）铁置换铂、钯、金       按标准电位，Fe能将贵金属Pt、Pd、Au及Cu、Ni、Co、Sn、Sb、Pb等贱金属一同置换出来，但操控溶液酸度在3.5mol/L(HCl)以上时，Cu、Ni均不被置换，只要Pt、Pd、Au从溶液中置换出来，能到达与Cu置换类似的作用。试验证明，虽然能到达贵贱金属别离作用，可是铁置换反响时刻长，分出贵金属颗粒细，过滤困难，精矿档次低，并带入有害杂质，不利于有价金属的收回。相比之下，仍是选用铜置换为宜。       （三）精矿档次       在最佳条件下，用铜丝置换取得的精矿含金40%、铂13.5%、钯28.9%，贵金属总含量达80%以上。对精矿的贵金属别离提纯可按惯例办法进行。

2月22日消息： 由于炼钢技术的进步，原来采用纯镍类原料冶炼合金钢和不锈钢的钢厂，从经济角度考虑已改用非纯镍类，因此，火法冶炼发展很快。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。 由于红土镍矿熔点在1600～1700K之间，组成红土镍矿的矿物氧化物稳定性依次为：CaO>SiO2>Fe203>NiO，氧化物稳定性大小决定该元素的还原性大小，因此，红土镍矿中各氧化物在还原性气氛中还原顺序为：NiO>Fe203>SiO2>CaO。为了提高镍铁产品质量，电炉镍铁冶炼采用选择性还原原理，即缺碳操作：在电炉还原熔炼的过程中几乎所有的镍氧化物都被还原成金属，而铁则不必全部还原成金属铁，铁的还原程度通过还原剂焦炭的加入量加以调整，镍的比重较大，在生产中容易造成炉墙和炉底被侵蚀或烧穿(生产周期短的不到1个月)，电极事故频繁，产品含镍低。因此，电炉镍铁冶炼关键技术是：(1)延长炉龄，(2)减少电极事故，(3)提高产品含镍量和镍的回收率。 电炉镍铁冶炼技术措施 1)采用镁质材料筑炉，在筑炉过程中要配好粘合剂并控制用量；捣打时，每一层铺料厚度为40—60mm，并用风镐捣打紧密，捣打完扒毛后，方可铺料捣打下一层；在烘炉过程中要把水分烘干。 2)采用炭砖筑炉，改炭砖平放为竖放，并在炭砖中部打眼用小石墨电极连接成整体，砖缝用炭质材料填充，同时用风镐捣打紧密。 3)在筑炉时，两个出铁口要有一定高差，生产前期使用高位出铁口，当炉底侵蚀到一定程度时使用低位出铁口。 4)控制配碳量和提高二次人炉电压，控制电极下插深度，防止炉底侵蚀。 5)控制好渣型，尤其是渣中的FeO含量，其既影响渣的导电性，又影响渣的熔点，最终影响镍的回收率。 6)镍矿在人炉前需要预先经过干燥脱水，在干燥和预热时控制好配碳量和水分，有利于减少翻渣事故发生，同时也有利于因翻渣引起的电极事故。 7)电极压放时，要勤放、少放；有条件的也可改用炭素电极或石墨电极。 8)加强冶炼操作，勤观查，勤调节。  (miki)

轧钢厂在轧制进程中轧件表面所发生的氧化铁皮，含铁量很高。我国钢铁职业每年要抛弃很多的氧化铁皮，完成对这些氧化铁皮的综合使用无疑是一个很有含义的节能降耗作业。依据现在的研讨，可以在以下几个方面展开对氧化铁皮的综合使用。 (1)用于出产海绵铁或制取复原铁粉。 海绵铁可用作炼钢用废钢缺少的一种弥补，跟着电炉产钢量的不断上升，海绵铁越来越显得重要。用矿粉出产海绵铁因为设备出资大及工艺杂乱，现在在我国仍难以取得迅速发展。选用恰当的工艺流程，可以用煤粉复原氧化铁皮，出产出w(Fe高，含杂质量低且成分安稳的海绵铁，比用矿石出产的海绵铁(常含脉石杂质)更适合作优质废钢运用。 氧化铁皮也可用来制取复原铁粉。氧化铁皮制作复原铁粉的出产进程大体上分为粗复原与精复原。经粗复原进程将氧化铁皮在约1100℃下复原到w(Fe>95%，w(C 氧化铁皮可用来出产作为粉末冶金质料用的复原铁粉。氧化铁皮被复原成含w(Fe98%以上的海绵铁，经清渣、破碎、筛分磁选后，进行精复原，出产出合格的复原铁粉。然后进入球磨机细磨，经分级筛得到不同粒度的高纯度铁粉。粒度较细的铁粉用于制作设备的要害部件，只需压模，即可一次成型，取得强度高、耐磨、耐腐的部件，可用于国防工业、航空制作、交通运输、石油勘探等重要职业。粒度较粗的铁粉可用于出产电焊条。 (2)用作烧结辅佐含铁质料或炼钢助熔化渣剂。 氧化铁皮中FeO含量最高达50%以上，是较好的烧结出产辅佐含铁质料，理论核算结果标明，1kgFeO氧化成Fe2O3可放热1973焦耳。烧结混合猜中配加氧化铁皮后，因为温度高，烧结进程充沛，因而烧结出产率进步，固体燃料耗费下降。出产实践标明，8%的氧化铁皮即可增产2%左右。宝钢使用氧化铁皮作为辅佐材料，在混匀矿中配加氧化铁皮，一方面，因为氧化铁皮相对粒度较大然后改进了烧结料层的透气性;另一方面，氧化铁皮在烧结进程中放热然后下降了固体燃料耗费。 别的。使用氧化铁皮可作为助熔剂，用于矿石助熔，应用于转炉炼钢。氧化铁皮用作助熔化渣剂是一种高功率的冶炼助熔材料，可以进步炼钢功率，下降焦、煤的耗费，延伸转炉炉体的运用寿命。 (3)代替钢屑冶炼硅铁合金或代替废钢用于电炉炼钢。 钢屑是冶炼硅铁合金的重要原材料，我国每年用于冶炼铁合金的钢屑量在200万吨左右，而钢铁职业每年抛弃的氧化铁皮约1000万吨。现已开宣布用氧化铁皮代替钢屑冶炼硅铁合金的新工艺，并取得了杰出的经济效益。 电炉炼钢需求废钢作质料，对废钢铁料的要求较严，但这种废钢铁数量少，报价高，直销缺乏。以报价低廉且来历广泛的氧化铁皮、渣钢等废料作为主要质料，替代量少价高的废钢，具有明显的经济效益。

镍是重要的战略金属，广泛用于不锈钢、高温合金、燃料电池等要害材料和高新技术领域。     现在，硫化镍矿资源日趋干涸，而占镍储量70％的氧化镍矿（红土镍矿）资源丰富，其勘探和采矿本钱低，可出产氧化镍、镍锍、镍铁等多种中间产品。红土镍矿资源的使用份额已占国际镍产值的40％以上，且呈不断上升的趋势。     以氧化镍矿为质料出产金属镍的工艺，分为火法和湿法两种。湿法工艺存在着工艺杂乱，流程长，收回率低，对设备要求高级问题，较适合于处理低镍低镁含量的红土矿。火法工艺有鼓风炉冶炼法和回转窑－电炉复原熔炼法(RKEF)。跟着炼钢厂对镍类质料要求的进步以及环境保护的需求，鼓风炉冶炼已逐渐被筛选。电炉熔炼虽存在能耗高的缺陷，但可处理含难熔物较多的质料，金属收回率高，炉气量少且含尘量较低，出产简单操控，能够一起收回镍和铁。镍铁合金能够直接替代电解镍，作为炼钢镍元素添加剂用于不锈钢出产，具有较强的本钱和报价竞争优势。因而，电炉复原熔炼出产镍铁是现在处理高硅高镁红土镍矿最有用的办法。     本研讨选用电炉直接复原熔炼工艺处理红土镍矿出产镍铁，探讨了相关影响要素及其效果机理，并对熔炼工艺参数进行了优化。     一、试验     （一）试验质料     试验用红土镍矿MgO、SiO2、Ni含量高，铁、钴较低，归于典型的硅镁镍矿，镍档次1.99％，Ni/Fe＝0.14，SiO2／Mg0＝2.58，该类矿一般选用火法工艺处理，产品首要是出产不锈钢的镍铁。红土镍矿的矿藏组成首要是铁顽辉石(Ca0.02 Fe0.35  Mg1.63 Si2O6)，鳞石英(SiO2）和透辉石(CaMgSi2O6）（图1)。复原剂为焦粉，焦粉的固定碳成分为80.49％。熔剂为含CaO 50.65％的石灰石。图1  原矿X射线衍射图     （二）试验办法     将红土镍矿枯燥、破碎、磨细后与复原剂、熔剂、粘结剂、水混匀后造粒、枯燥，操控造粒球团直径为lcm左右，枯燥温度为200℃。再将枯燥处理后的球团装入氧化镁坩埚，在电炉内升温熔炼，升温至熔炼温度后，保温必定时刻，随炉天然冷却至室温，即可得到上下别离的渣和镍铁合金。     （三）分析测验     质料矿藏组成选用XRD(Siemens D5000)进行分析。镍铁合金中镍、铁档次及S、P含量别离选用丁二肟分量法（GB/T223.25－1994）、三氯化钦－重滴定法(GB/T8638.6－1988)、焚烧红外吸收光谱法(GB/T8647.8－2006)、磷钼蓝吸光光度法（GB/T 8647.4－2006）进行分析。     二、成果与评论    （一）焦粉配比对熔炼的影响及其效果机理     在红土镍矿熔点(1600～1700K）范围内，矿藏中氧化物的稳定性依次为CaO＞SiO2＞Fe2O3＞CoO＞NiO，稳定性越小越易复原，因而，红土镍矿中各氧化物的复原才能：NiO＞CoO＞Fe2O3＞SiO2＞CaO。为了进步镍铁产品质量，电炉冶炼镍铁选用挑选性复原原理：经过操控复原条件，尽可能使镍氧化物被复原成金属，而高价态的Fe2O3部分复原为金属，其他复原为FeO或Fe3O4进行造渣，然后到达出产高镍铁合金的意图。     铁的复原量是经过复原剂焦粉的参加量进行操控。固定熔剂配比为10％，在1550℃下熔炼50min的条件不变，改变焦粉用量，调查焦粉配比对镍铁档次和金属收回率的影响，成果别离如图2和图3所示。由图2和图3可见，当焦粉配比在5％以上，跟着焦粉配比的添加，镍的档次逐渐下降，镍、钻、铁的收回率逐渐添加。图2  焦粉配比对镍档次的影响图3  焦粉配比对金属收回率的影响     如前面分析，红土镍矿中各氧化物在复原性气氛中复原才能NiO＞FenO，焦粉用量较少时，Ni比铁优先复原，因而合金中镍的档次很高。随焦粉配比的添加，更多的镍、钻、铁的氧化物被复原，金属收回率添加。当焦粉比＞11时，镍的收回率简直不变，可是很多的铁、钻被复原出来，构成合金中镍档次下降，影响镍铁合金产品质量。因而，本试验选取最佳焦粉配比为11％。     进一步分析焦粉配比对S、P在渣和合金中的分配比(Ls和Lp)的影响，成果别离如图4所示。图4  焦粉配比对S、P分配比的影响     由图4可见，焦粉配比在5％至10％的范围内添加时，S的分配比添加；焦粉配比超越10％后，S的分配比不再有显着的改变。 按分子结构理论，脱硫反响可视为：反响的平衡常数：    式中：W(S)、ω［S］别离为熔渣和金属熔体内硫的质量分数，fs、γs别离为金属熔体和熔渣中硫的活度系数，a为物质的活度。     在不另加FeO造渣的情况下，渣中FeO含量首要受焦粉用量的影响，跟着焦粉配比添加，渣中FeO的含量削减。渣中的（FeO）与合金中的［FeO］存在一个平衡，跟着焦粉配比添加，（FeO）削减导致［FeO］削减，有利于脱硫反响的进行IS的分配比添加。另一方面，（FeO）能促进石灰熔化，当（FeO）削减到必定程度后脱硫反响物（CaO）活度下降，对脱硫晦气，这两方面效果彼此抵消，导致S的分配比根本坚持不变。这点也可从试验成果上得到验证，在焦粉配比为10％～17.5％的范围内，S的分配比稳定在0.025左右。     由图4可见，P的分配比随焦粉配比在5％～17.5%的范围内添加而下降。 分子理论的脱磷反响为：    同于渣中4CaO·P2O5的浓度很低，可代之以X（P2O5），得到磷的分酯比    因而，随焦粉配比添加，炉渣中FeO含量削减，下降了炉渣的脱磷才能。     （二）石灰石对熔炼的影响及机理     石灰石的参加不只调整了碱度，下降了炉渣的熔点和黏度，也影响着金属的收回率和合金中镍的档次。固定焦粉配比为11％，在1550℃下熔炼50min的条件不变，调查熔剂配比对对镍铁档次和金属收回率的影响，成果别离如图5和图6所示。图5  溶剂配比对镍档次的影响图6  熔剂配比对对金属收回率的影响     由图5和图6可见，跟着熔剂配比在6％～11％的范围内添加，镍、钻、铁的收回率添加，镍在合金中的档次下降。持续添加熔剂配比，金属收回率下降。     参加必定熔剂能改进渣的功能，使金属在渣中的传质充沛，别离系数进步，搀杂丢失削减，因而金属收回率上升。随石灰石参加量添加，渣量增大，金属收回率下降。这是由于渣量的增大构成金属在渣中因机械搀杂丢失的部分增大；别的，石灰石分化发生的CO2耗费了部分焦粉，下降了炉内的复原气氛，影响了复原进程。这与低焦粉配比时镍铁档次高而金属收回率低的规则共同。故挑选最佳熔剂配比为11％。     S、P在渣和合金中的分配比随熔剂配比的改变别离如图7所示。由图7可见，熔剂配比在6％至40％的范围内添加时，S、P的分配比添加。图7  熔剂配比对S、P分配比的影响     依据脱硫反响式（1)和脱磷反响式（4)可知，石灰作为反响物能促进在金属－渣界面上进行的脱硫、脱磷反响。别的石灰还供给Ca2＋，因S2－的半径比O2－的半径大，所以Ca2＋首要会集在S2－的周围，构成弱离子对，下降渣中S的活度，然后进步促进合金中的S向渣中传递。由公式(3)，公式(5)可知，随石灰石配比添加，S、P分配比增大。     三、定论     （一）跟着焦粉参加量的添加，镍铁合金中镍的档次下降，金属收回率逐渐添加，一起，焦粉参加量的添加晦气于脱磷，对脱硫影响有限；     （二）适量石灰石的参加，可改进渣的性质，进步金属收回率，有利于脱硫、脱磷进程，但过多的石灰石，使得渣量增大，金属丢失增大；     （三）选用电炉直接复原熔炼的工艺从红土镍矿中提取镍铁合金的最佳工艺条件：1550℃，焦粉配比11％，石灰石配比11％。在最佳熔炼条件下，得到镍档次为22.82％的镍铁合金，镍的收回率为97.6％，S、P分配比Ls、Lp别离为0.024、0.145。

一、前语受经济危机影响，镍价在2008年急速下滑，国内成交价一度降到8万元／t，红土镍矿报价也随之狂跌，1.8％档次红土镍矿的港口价跌至每1千吨180～500元。现在水泥、钢材和机电设备的报价处于低位，这正是建造现代化镍铁厂的好时机。镍的表观消费量中，不锈钢消费约占总消费量的50～65％，电镀职业约占20％，在研讨镍的消费量时首先要分析不锈钢的出产、消费所发生的影响。二、我国原生镍商场巨大（一）不锈钢消费量的快速添加将拉动镍消费量的进步跟着我国经济的展开和人民生活水步，不锈钢出产消费快速添加。铬镍系不锈钢是消费镍的首要不锈钢种类，因为其优异的归纳功能，得到广泛运用，占不锈钢总产值的60～75％。近年镍价和铬价高启，不锈钢厂商着力开发铁素体不锈钢和节镍不锈钢，已取得必定效果。但业界普遍以为，300系不锈钢仍将占有不锈钢总产值50％以上。估计2010年我国不锈钢粗钢消费量将达1100万t，其间Cr－Ni系不锈钢占600万t以上。不锈钢产值的添加将拉动镍金属消费量添加。不锈钢出产所需镍金属首要来历于金属镍、镍铁和不锈钢废钢。跟着不锈钢产值添加，我国镍金属依托进口的局势短期内不会改动。据海关计算，2007年我国净进口镍金属量15万t(包含精粹镍、镍铁、不锈废钢中含镍等)，加上国内镍金属产值13万t，镍铁200万t，不锈废钢182万t，三者算计折合镍金属直销量约26万t，总的镍直销量约41万t。（二）估计2010年，镍金属直销将持续依托进口1、20l0年将比2007年增产150万t铬镍系锈钢，镍需求量将添加10～15万t。2、我国不锈钢社会积存量低，并且不锈钢出产周期长，国内不锈废钢资源难以快速添加，不锈废钢进口也不行能很多添加，不锈钢废钢紧缺的局势将持续存在。3、现在国内多家厂商在海内外筹建镍(铁)厂，将会添加镍的直销。但总体上看，因为遭到基础设备、技能、资金、人文环境等方面的约束，展开较慢，规划偏小。我国还没有现代化镍铁厂，不锈钢厂年耗费约8万t低档次含镍生铁，首要产自高污染的小高炉和低功率、高能耗的小型矿热炉，产品质量不契合ISO6501标准。跟着环保方针执行和商场竞赛加重，这种工艺将在近年内筛选。 三、国家方针积极支撑“开发低档次红土镍矿高效运用关键技能”长时刻以来，我国镍的出产以金川公司为主，其质料是当地产硫化镍矿，是不行再生资源，资源量渐少、挖掘难度增大，从国家战略储藏考虑，应对金川镍矿这一名贵资源进行保护性开发，而从国际商场购买硫化镍矿处理国内缺少的可能性很小，因而应学际上老练的镍铁冶炼技能，开发适宜国内质料和动力条件的技能，运用国际上简单购得的氧化镍矿出产镍铁，满意经济展开要求。2008年发改办高技【2008】301号《国家发革委办公厅关于安排施行2008年度严峻工业技能开发专项的告诉》第三条中清晰指出：“资源归纳运用关键技能方面：开发杂乱多金属共伴生矿高效开发运用技能、冶炼进程中稀有稀散元素提取技能、低档次红土镍矿高效运用关键技能、金属矿山二次资源中有价元素高效捕收技能”。将高效运用低档次红土镍矿关键技能列为国家严峻工业技能开发专项内容之一。国家《有色金属工业长时刻展开规划(2006～2020年)》中也指出：“因为硫化镍矿资源紧缺，开发镍土矿具有重要意义”。可见，运用国外氧化镍矿资源，学际上老练先进、节能环保的火法冶炼镍铁技能，开发适宜国情的红土镍矿高效运用技能，建造现代化镍铁厂，是受国家方针支撑、商场潜力大的好项目，也是我国镍工业展开的必然趋势。四、学际上老练的RKEF工艺，开发低档次红土镍矿高效运用技能湿法冶炼工艺适宜高镍、高钴，低镁的红土镍矿，以液态酸(或)作浸出剂，提取Ni和Co，其他很多的铁和少数的铬悉数成为固体废弃物。浸出剂仅部分收回运用，其他经处理后以液态方式排入江河或废液池，湿法冶炼中还发生很多Co。这些废固、废液、废气无法循环运用，环境危害大，现在咱们还没有把握相关的无害化处理技能。以低档次红土镍矿为质料，选用高压酸浸工艺出产镍硫，进而出产电解镍的工艺在国际上现已老练，可是受出资、技能引进、环境保护措施的约束，在国内建造这种工艺的镍厂还需进行技能开发和研讨，建厂条件还不老练。实际的做法是消化国外先进老练的火法冶炼镍铁的技能，按我国的动力条件对这种工艺技能进行改善。建造适宜我国国情的现代化镍铁厂。（一）国内以红土镍矿为质料的镍(铁)冶炼工艺现状我国的现代化镍铁冶炼还处于空白状况，现在出产低镍生铁的小高炉和小矿热炉工艺因为高能耗、高污染，在剧烈的商场竞赛下正逐步退出历史舞台。1、鼓风炉(小高炉)工艺鼓风炉工艺是最早呈现的红土镍矿冶炼镍铁的技能，1875年，在新喀里多尼亚小高炉就已运用，后法国也有选用，但该法因耗费很多优质焦炭、污染严峻而为人诟病。终究该工艺在商场竞赛和环保压力下中止，1985年日本矿业公司佐贺关冶炼厂的最终一座镍铁高炉熄火，标志着鼓风炉冶炼镍铁技能在欧美、日本等发达国家与世长辞。前几年我国快速展开的不锈钢出产拉动了镍铁需求，在高镍价、贱价焦炭、低环保门槛的条件下，部分出资者运用钢铁工业方针筛选的炼铁高炉冶炼镍铁，取得暴利。但跟着焦炭价位回归合理、镍价跌落和环保方针执行，现在高炉镍铁厂大部分已停产。高炉冶炼镍铁技能必将被筛选的首要原因是：(1) 质料适应性差、高炉无法大型化红适用“高铁低镁(低镍)”红土镍矿，当红土矿含镍1.5％、含铁35％时可得到含镍约  4％的低镍生铁。假如用低铁高镁(高镍)矿，高炉渣量大、粘度大炉况顺行难以确保。因为炉料强度低，只能选用小型高炉(矮高炉)出产镍铁。(2) 产品质量难以契合炼钢要求高炉含镍生铁档次低，一般在2～8％，大多在5％以下，冶炼不锈钢时需求协作参加较多的镍板，这进步了单位质料镍的本钱。该工艺焦炭、熔剂的用量大，P、S大部分进入产品，镍铁档次低、ω   (S)、ω(P)含量高，添加了不锈冶炼的担负。(3) 出产工艺不安稳镍铁的成分动摇大，不易操控，难以大批量安稳供货。(4) 焦比高出产含镍2％的镍铁，每吨镍铁的焦炭耗费大于1.0t；出产含镍5％的镍铁，每吨镍铁的焦炭耗费量约2.0t。(5) 污染严峻除掉传统高炉污染，氟化物的污染更严峻。为坚持高炉顺行，有必要参加萤石以进步炉渣流动性，萤石参加量占炉料总量的8～15％，国内镍铁小高炉没有脱氟设备，悉数放散，对人和环境损伤巨大。2、冷料入炉“烧结机－矿热炉”镍铁工艺因为焦炭提价和用户要求高含镍量的镍铁，国内建造了一些用烧结机出产红土镍矿烧结矿，冷却后入矿热炉冶炼镍铁的工厂。其间很多是改造旧的铁合金电炉来出产镍铁，变压器容量多为6.3MVA、9MVA和12.5MVA，最大的为25MVA。该工艺不必焦炭，质料适应性比小高炉好，产品镍含量更高，但仍存在能耗高、功率低的缺点。某厂用2％档次的镍矿，出产含镍11～14％的粗镍铁，每吨粗镍铁冶炼电耗(1～1．2)×104kWh/t，折合吨金属镍电耗8.8万kWh，是RKEF工艺的2倍多。原因在于：“烧结机－矿热炉”工艺无法为矿热炉供应预复原的高温料。 25MVA矿热炉4h出一次铁，每次出铁量约15t，折合lMW功率年产镍金属量仅140t。高电耗和低功率与冷料入炉相关，很多时刻和电力用于炉料升温。笔者所见的“烧结机(有的还选用土法烧结工艺和烧结锅工艺预备矿热炉用质料)－矿热炉”工艺的产镍铁厂都没有完善的环保设备，特别是矿热炉为敞开式或许半密闭的小烟罩式，不能收回煤气，不光污染环境，还形成煤气糟蹋。烧结机也悉数没有设备余热收回运用设备，这类工厂不具备现代化、大规划的镍铁出产条件。有的工厂运用电弧炉处理烧结矿，出产镍铁，效益更差，基本上已停产。3、复原造锍工艺 开始在鼓风炉内进行出产，因为能耗高遭到筛选。现在有些厂商在电炉内进行造锍熔炼，得到低钢冰镍。该工艺与传统硫化镍处理工艺相同。因为红土矿档次低，低冰镍产品含镍少，渣量巨大，并且能耗高，使得该工艺无法与硫化镍矿传统处理流程进行竞赛。选用该工艺的厂商不多。（二）RKEF工艺技能老练，在镍铁冶炼范畴占主导方位RKEF工艺技能(“回转窑－矿热炉”法)始于20世纪50年代，由Elkem公司在新喀里多尼亚的多尼安博厂开发成功，因为产品质量好、出产功率高、并且节能环保，RKEF工艺很快代替了鼓风炉工艺。跟着冶金科学技能的展开，RKEF工艺也吸纳了包含自动化、清洁出产在内的很多最新技能效果，在规划制作、设备调试和出产操作上日臻老练，已成为国际上出产镍铁的干流工艺技能，占有操控方位。现在全球选用RKEF工艺出产镍铁的公司有十几家，出产厂广泛欧美、日本、东南亚等地，其间最大年产能达7～8万t金属镍，在长时刻的运营中，虽然国际镍职业风云变幻、镍价大起大落，但这些镍铁厂大都坚持着杰出的成绩。2005年美国金属学会查询了国际红土镍矿冶炼厂及年产值，见表1。 表1   2005年美国金属学会查询的国际红土镍矿冶炼厂及年产值这13家镍冶炼厂的年产值总计约36.5 万t，约占国际原生镍总产值的30％，占红土矿火法冶炼镍铁产值的8l％(2007年国际总产镍量142万t，氧化镍矿的奉献为42％，以镍铁方式出产金属镍量约45万t)。可见，在国际规模，以廉价的红土镍矿为质料，选用RKEF火法冶炼镍铁的工艺技能具有很强的适用性和经济性。（三）RKEF工艺介绍1、对质料的要求关于“回转窑(RK)－矿热炉(EF)”流程，矿石成分很重要，有3个目标是选用RKEF工艺应该关怀的：(1) Ni档次，期望在1.5以上，最好 2.0以上。(2) Fe／Ni，期望在6～10，最好挨近6，中Ni档次高；假如Fe／Ni>10，则很难冶炼出含20％的镍铁，因为质猜中Fe过高，很难在回转窑中操控氧化铁的复原度。(3) MgO/SiO2，在0.55～0．65较适宜，少数参加熔剂就能够得到低熔点的炉渣结构。以上3个条件仅仅适宜的条件，而不是有必要的条件，在矿石条件不契合上述要求时，能够出产档次较低的镍铁，技能经济目标将遭到影响。复原剂（烟煤或无烟煤均可)和石灰石也是RKEF工艺所必需的，这两种质料在我国资源丰富，简单得到。2、典型工艺流程、主体设备结构(1) 出产流程质料场→筛分、破碎和混匀配料→回转窑→矿热炉→铁包脱硫→精粹转炉→浇铸。在这个基础上，展开了对质料预枯燥、质料制球、回转窑节能和余热发电、矿热炉高效冶炼和低熔点渣系配料、选用底吹或侧吹精粹转炉代替顶吹转炉、镍铁粒化等技能，适用于不同条件的工厂。(2) 典型工艺配备组成2台5.0×100m回转窑、2台63MVA的密闭矿热炉、40t的底吹精粹转炉，造粒和铸块设备。年产镍铁10.12万t(镍金属2～2.2万t)。鉴于国产设备的老练度和运送条件限制，为下降出资，国内的在建工厂选用4座回转窑、2台48MVA矿热炉的计划将能够缩短建造周期，收到好的经济效益。(3) 工艺概述矿石、石灰石、复原剂在质料场、备料间加以筛分破碎后，混匀配料送入回转窑。在回转窑中，质料经枯燥、焙烧、预复原，制成约1000℃的镍渣，回转窑烟气经余热锅炉、除尘、脱硫化后排放，粉尘与质料混合后再次入窑。镍渣在关闭隔热状况下(高架送料小车)参加矿热炉料仓(内衬耐火砖)，依据工艺要求经过不同方位的下料管分配到矿热炉内。矿热炉为全关闭式，自焙电极，埋弧冶炼，复原并熔分粗制镍铁和炉渣，一同发生含Co约75％的矿热炉荒煤气，荒煤气经过净化送到回转窑烧嘴，与煤粉一同作为燃料，除尘灰经处理后，回来到质料场。矿热炉炉渣经过水淬后可作为建筑材料，用于路途建造、制砖。矿热炉的产品是粗制镍铁，出铁前预先在铁水包加脱硫剂，出铁一同脱硫，粗制镍铁含Si、C、P等杂质，需求持续精粹，扒渣后，兑入酸性转炉，吹氧脱硅，一同参加含镍废料以防铁水温度偏高，脱硅后扒渣(或许挡渣出铁)，兑入碱性转炉，吹氧脱磷、脱碳，一同参加石灰石造碱性渣，碱性转炉精粹后的镍铁水送往浇注车间，铸成合格的产品镍铁块或许制成粒状镍铁。(4) 工艺特色①质料适应性强。可适用镁质硅酸盐矿和含铁不高于30％的褐铁矿型氧化镍矿，以及中间型矿。最适宜运用湿法工艺难以处理的高镁低铁氧化镍矿石。②镍铁档次高，有害元素少。相同的矿石，RKEF工艺出产的镍铁档次高于高炉法和“烧结矿－矿热炉”工艺。该工艺的脱硫和转炉精粹工序能够将镍铁的有害元素下降到ISO6501标准所要求的规模内，为炼钢用户所欢迎。③节能环保，循环运用。质料水分较多，料场和筛分破碎运送的进程中不发生粉尘，回转窑烟气余热可收回蒸汽用于发电，经过烟气脱硫满意环保要求后排入大气，回转窑和矿热炉烟尘回来料场；矿热炉煤气经除尘后送回转窑作燃料，炉渣水淬后成为建筑工业原材料。转炉烟气余热收回蒸汽，煤气收回运用，炉渣磁选回炉，尾渣可铺路或制作水泥。从含水炉料进入回转窑直到矿热炉出铁出渣的整个进程产中，炉料处于全关闭，环保节能。④镍渣热料入矿热炉。回转窑产的镍渣在900℃以上的高温下入炉，相关于“烧结矿－矿热炉”的冷料入炉，节省了很多的物理热和化学热，明显下降了电能和复原剂的耗费，进步了出产功率。我国是不锈钢出产和消费的大国，镍铁需求巨大，十分有必要把握运用RKEF技能，以低本钱高功率地出产镍铁，满意国民社会展开需求的一同发明杰出的经济效益。该工艺的大多数设备为冶金工业常用设备，以我国冶金设备制作才能，均可国产化，大大下降出资。RKEF氧化镍矿火法冶金技能由日本、加拿大和前苏联所具有。2005年以来经过与前苏联专家触摸，讨论协作的可能性，并调查了由前苏联建造、地处乌克兰的帕布什镍铁厂。现在已有中钢沿海公司、福建德胜镍业、天津荣程钢铁公司购买了该技能，这些项目都在进行中，估计l～2年内将建成投产。五、对RKEF技能进行改善和立异 虽然RKEF是老练技能，但因为各国各地的外部条件不同，比方电和动力结构，将影响出产本钱。国内选用该技能有必要进行改善。首先要研讨配料模型。国内氧化镍矿资源贫乏，要依托进口，进口矿来历杂乱，缺少安稳的质料基地，使得配料模型的开发更为重要。配料模型断定后，还要进行小型工业试验，以取得炉渣熔点、渣铁熔分特性和适宜的烧结温度等数据，以辅导出产。其次，展开对回转窑的余热运用和烟气脱硫的研讨。因为天然气资源紧缺，国内建造项目的回转窑多用煤粉为燃料，为保护环境，有必要清晰回转窑烟气特性，脱除烟尘和硫分，一同研讨回转窑低温余热运用问题。再次，矿热炉是镍铁冶炼出资最大的工序，关于炉型、耐火材料、电极直径、极心圆直径、电极电流密度及电压调整等需求进行研讨，断定最适宜的参数，完成节电和延伸炉衬寿数。最终，转炉的问题。在国内看到的几座镍铁精粹转炉沿用了炼钢用顶吹转炉的规划，喷溅严峻，原因是镍铁精粹转炉的渣量大，约是炼钢转炉渣量的10倍。别的，粗制镍铁是高硅镍铁水，普通炼钢转炉处理起来很困难。国内建造中的镍铁厂选用氧气底吹转炉将很好地处理以上问题。转炉炉渣收回运用和镍铁粒化工艺也是重要的研讨内容。六、典型RKEF流程工厂的出资和首要技能经济目标 1、出资预算项目的设定：建造一个年产10万t镍铁(镍含量20％、镍金属量2万t)，产品契合ISO650l标准的镍铁厂。出资预算内容：(1) 质料场。包含装卸料的抓斗机、胶带运送机，给料机、除铁器等，贮存量由质料直销条件决议，能够满意1个月正常出产的用料。(2) 筛分破碎工段。包含胶带运送机、板式给料机、锤式破碎机、格筛、吊钩桥式起重机等。(3) 备料工段。圆盘给料机、计量皮带、悬挂式起重机等。(4) 回转窑工段。回转窑，自行卸料小车等。(5) 矿热炉工段。密闭式矿热电炉。(6) 精粹工段。喷吹脱硫设备，精粹转炉。(7) 浇铸工段。铸铁机或环形浇注机。(8) 公辅设备、厂区路途：总降、制氧、动力中心、安全供电设备、烟气净化、余热(煤气)收回设备、渣处理、喷吹煤预备、水处理、机修、制品库等。出资预算费用见表2。                    表2  出资预算表（单位：万元）上述预算是大略的，项目所在地不同会有必定改变。2、首要技能经济目标和本钱计算 镍矿转运到工厂料场后的含水量25～30％(物理水)，经堆存配料天然枯燥后，入回转窑时的含水量为22～25％。表3中的1.7％是指干基的镍矿含镍量。表3  首要技能经济目标   在上述条件下，RKEF工艺本钱计算见表4。 表4  镍铁本钱预算   3、本钱和盈余才能分析由表4可见，在国内选用RKEF工艺出产镍铁的本钱低，赢利空间大。RKEF工艺的本钱对红土镍矿和电的报价改变最灵敏，其次是复原剂、燃料(煤)报价。矿价、电费和煤价对出产本钱的影响见图一。图一  国内条件下RKEF工艺的出产本钱取红土镍矿报价动摇规模为200～1600元/t干矿。电价考虑了0.4元／kWh、0.6元/kWh，0.8元/kWh三种状况，煤价考虑了700元/t、1000元/t、1300元/t三种状况，做出该质料条件下典型RKEF工厂的出产本钱曲线。电价和煤价动摇20～30％的状况下，镍的出产本钱上下起浮约1000美元；质料、动力较贵时，RKEF工艺的出产本钱约11000美元/t金属镍，质料、动力廉价时，RKEF工艺的出产本钱不到10美元／t金属镍。经过计算2001～2007年的国内镍价和 1.8～1.9％之间的红土镍矿报价进行对数趋势分析，得到图一中的弧线，可见，当镍价低于10000美元／t时，RKEF法出产镍铁是不经济的，当镍价在10000～11000美元时，RKEF法出产镍铁处于微利，当镍价高于11000美元时，RKEF法出产镍铁是盈余的。七、结语  经过上述分析，以为短期内国内镍的供应仍将小于需求。国家方针支撑低档次红土镍矿高效运用技能的开发，为我国镍铁业的展开发明了机会。 国内小高炉镍铁工艺和“烧结机－矿热炉”镍铁工艺都存在高能耗、高污染、质量差的问题，正在被逐步筛选。 RKEF工艺广泛用于镍铁冶炼，技能老练、节能环保，是国际上镍铁出产的最首要办法。研讨我国特定的质料条件和动力结构，打破配料模型，回转窑以煤粉为燃料的焙烧和复原，底吹氧气转炉冶炼等关键技能，开发适宜我国国情的RKEF工艺将为我国镍铁职业的展开做出奉献。  虽然镍价处于历史上的低位，可是本钱分析标明，选用先进的镍铁冶炼工艺，充分运用设备和建筑材料贱价时期的优势，建造现代化的镍铁厂，仍有很好的经济效益。

近来,由江西理工大学科研人员研制的一种铁粉表面包镀镍办法取得国家专利。       据介绍,这是一种采用水热氢复原技能在铁粉表面上包镀一层金属镍或纳米镍粉的办法,归于有色金属冶金和粉末冶金材料技能领域。本发明生产工艺办法简略,易于操作,包镀镍层可控。       这种新办法是将硫酸镍或硫酸镍水溶液、、硫酸铵按必定份额参加水中,配成混合溶液,参加少数蒽醌、添加剂,再将需要被镍包镀的铁粉参加到混合溶液中,然后将含有铁粉的混合溶液转入高压釜内,密封高压釜。在高压釜内经高温高压水溶液氢复原处理,溶液中的镍离子复原沉积在铁粉表面,构成细密的金属镍层或纳米镍粉包镀层。包镀反响完成后,将高压釜内的物料冷却,排出表面包镀了金属镍的铁粉和水溶液,经过滤、枯燥,取得表面被金属镍包镀的铁粉产品。

一、前语    受经济危机影响，镍价在2008年急速下滑，国内成交价一度降到8万元／t，红土镍矿报价也随之狂跌，1．8％档次红土镍矿的港口价跌至每1千吨180～500元。现在水泥、钢材和机电设备的报价处于低位，这正是建造现代化镍铁厂的好时机。    镍的表观消费量中，不锈钢消费约占总消费量的50～65％，电镀职业约占20％，在研讨镍的消费量时首先要分析不锈钢的出产、消费所发生的影响。    二、我国原生镍商场巨大    （一）不锈钢消费量的快速添加将拉动镍消费量的进步    跟着我国经济的展开和人民生活水步，不锈钢出产消费快速添加。铬镍系不锈钢是消费镍的首要不锈钢种类，因为其优异的归纳功能，得到广泛运用，占不锈钢总产值的60～75％。近年镍价和铬价高启，不锈钢厂商着力开发铁素体不锈钢和节镍不锈钢，已取得必定效果。但业界普遍以为，300系不锈钢仍将占有不锈钢总产值50％以上。     估计2010年我国不锈钢粗钢消费量将达1100万t，其间Cr-Ni系不锈钢占600万t以上。    不锈钢产值的添加将拉动镍金属消费量添加。不锈钢出产所需镍金属首要来历于金属镍、镍铁和不锈钢废钢。跟着不锈钢产值添加，我国镍金属依托进口的局势短期内不会改动。    据海关计算，2007年我国净进口镍金属量15万t(包含精粹镍、镍铁、不锈废钢中含镍等)，加上国内镍金属产值13万t，镍铁200万t，不锈废钢182万t，三者算计折合镍金属直销量约26万t，总的镍直销量约41万t。    （二）估计2010年，镍金属直销将持续依托进口    1、20l0年将比2007年增产150万t铬镍系锈钢，镍需求量将添加10～15万t。    2、我国不锈钢社会积存量低，并且不锈钢出产周期长，国内不锈废钢资源难以快速添加，不锈废钢进口也不行能很多添加，不锈钢废钢紧缺的局势将持续存在。    3、现在国内多家厂商在海内外筹建镍(铁)厂，将会添加镍的直销。但总体上看，因为遭到基础设备、技能、资金、人文环境等方面的约束，展开较慢，规划偏小。    我国还没有现代化镍铁厂，不锈钢厂年耗费约8万t低档次含镍生铁，首要产自高污染的小高炉和低功率、高能耗的小型矿热炉，产品质量不契合ISO6501标准。跟着环保方针执行和商场竞赛加重，这种工艺将在近年内筛选。     三、国家方针积极支撑“开发低档次红土镍矿高效运用关键技能”    长时刻以来，我国镍的出产以金川公司为主，其质料是当地产硫化镍矿，是不行再生资源，资源量渐少、挖掘难度增大，从国家战略储藏考虑，应对金川镍矿这一名贵资源进行保护性开发，而从国际商场购买硫化镍矿处理国内缺少的可能性很小，因而应学际上老练的镍铁冶炼技能，开发适宜国内质料和动力条件的技能，运用国际上简单购得的氧化镍矿出产镍铁，满意经济展开要求。    2008年发改办高技【2008】301号《国家发革委办公厅关于安排施行2008年度严峻工业技能开发专项的告诉》第三条中清晰指出：“资源归纳运用关键技能方面：开发杂乱多金属共伴生矿高效开发运用技能、冶炼进程中稀有稀散元素提取技能、低档次红土镍矿高效运用关键技能、金属矿山二次资源中有价元素高效捕收技能”。将高效运用低档次红土镍矿关键技能列为国家严峻工业技能开发专项内容之一。    国家《有色金属工业长时刻展开规划(2006～2020年)》中也指出：“因为硫化镍矿资源紧缺，开发镍土矿具有重要意义”。    可见，运用国外氧化镍矿资源，学际上老练先进、节能环保的火法冶炼镍铁技能，开发适宜国情的红土镍矿高效运用技能，建造现代化镍铁厂，是受国家方针支撑、商场潜力大的好项目，也是我国镍工业展开的必然趋势。    四、学际上老练的RKEF工艺，开发低档次红土镍矿高效运用技能    湿法冶炼工艺适宜高镍、高钴，低镁的红土镍矿，以液态酸(或)作浸出剂，提取Ni和Co，其他很多的铁和少数的铬悉数成为固体废弃物。浸出剂仅部分收回运用，其他经处理后以液态方式排入江河或废液池，湿法冶炼中还发生很多Co。这些废固、废液、废气无法循环运用，环境危害大，现在咱们还没有把握相关的无害化处理技能。    以低档次红土镍矿为质料，选用高压酸浸工艺出产镍硫，进而出产电解镍的工艺在国际上现已老练，可是受出资、技能引进、环境保护措施的约束，在国内建造这种工艺的镍厂还需进行技能开发和研讨，建厂条件还不老练。    实际的做法是消化国外先进老练的火法冶炼镍铁的技能，按我国的动力条件对这种工艺技能进行改善。建造适宜我国国情的现代化镍铁厂。    （一）国内以红土镍矿为质料的镍(铁)冶炼工艺现状    我国的现代化镍铁冶炼还处于空白状况，现在出产低镍生铁的小高炉和小矿热炉工艺因为高能耗、高污染，在剧烈的商场竞赛下正逐步退出历史舞台。    1、鼓风炉(小高炉)工艺    鼓风炉工艺是最早呈现的红土镍矿冶炼镍铁的技能，1875年，在新喀里多尼亚小高炉就已运用，后法国也有选用，但该法因耗费很多优质焦炭、污染严峻而为人诟病。终究该工艺在商场竞赛和环保压力下中止，1985年日本矿业公司佐贺关冶炼厂的最终一座镍铁高炉熄火，标志着鼓风炉冶炼镍铁技能在欧美、日本等发达国家与世长辞。    前几年我国快速展开的不锈钢出产拉动了镍铁需求，在高镍价、贱价焦炭、低环保门槛的条件下，部分出资者运用钢铁工业方针筛选的炼铁高炉冶炼镍铁，取得暴利。但跟着焦炭价位回归合理、镍价跌落和环保方针执行，现在高炉镍铁厂大部分已停产。    高炉冶炼镍铁技能必将被筛选的首要原因是：    (1) 质料适应性差、高炉无法大型化红    适用“高铁低镁(低镍)”红土镍矿，当红土矿含镍1.5％、含铁35％时可得到含镍约  4％的低镍生铁。假如用低铁高镁(高镍)矿，高炉渣量大、粘度大炉况顺行难以确保。    因为炉料强度低，只能选用小型高炉(矮高炉)出产镍铁。    (2) 产品质量难以契合炼钢要求    高炉含镍生铁档次低，一般在2～8％，大多在5％以下，冶炼不锈钢时需求协作参加较多的镍板，这进步了单位质料镍的本钱。    该工艺焦炭、熔剂的用量大，P、S大部分进入产品，镍铁档次低、ω   (S)、ω(P)含量高，添加了不锈冶炼的担负。    (3) 出产工艺不安稳    镍铁的成分动摇大，不易操控，难以大批量安稳供货。    (4) 焦比高    出产含镍2％的镍铁，每吨镍铁的焦炭耗费大于1.0t；出产含镍5％的镍铁，每吨镍铁的焦炭耗费量约2.0t。    (5) 污染严峻    除掉传统高炉污染，氟化物的污染更严峻。为坚持高炉顺行，有必要参加萤石以进步炉渣流动性，萤石参加量占炉料总量的8～15％，国内镍铁小高炉没有脱氟设备，悉数放散，对人和环境损伤巨大。    2、冷料入炉“烧结机-矿热炉”镍铁工艺    因为焦炭提价和用户要求高含镍量的镍铁，国内建造了一些用烧结机出产红土镍矿烧结矿，冷却后入矿热炉冶炼镍铁的工厂。其间很多是改造旧的铁合金电炉来出产镍铁，变压器容量多为6.3MVA、9MVA和12.5MVA，最大的为25MVA。    该工艺不必焦炭，质料适应性比小高炉好，产品镍含量更高，但仍存在能耗高、功率低的缺点。某厂用2％档次的镍矿，出产含镍11～14％的粗镍铁，每吨粗镍铁冶炼电耗(1～1．2)×104kWh/t，折合吨金属镍电耗8.8万kWh，是RKEF工艺的2倍多。原因在于：“烧结机-矿热炉”工艺无法为矿热炉供应预复原的高温料。     25MVA矿热炉4h出一次铁，每次出铁量约15t，折合lMW功率年产镍金属量仅140t。    高电耗和低功率与冷料入炉相关，很多时刻和电力用于炉料升温。    笔者所见的“烧结机(有的还选用土法烧结工艺和烧结锅工艺预备矿热炉用质料)-矿热炉”工艺的产镍铁厂都没有完善的环保设备，特别是矿热炉为敞开式或许半密闭的小烟罩式，不能收回煤气，不光污染环境，还形成煤气糟蹋。烧结机也悉数没有设备余热收回运用设备，这类工厂不具备现代化、大规划的镍铁出产条件。    有的工厂运用电弧炉处理烧结矿，出产镍铁，效益更差，基本上已停产。    3、复原造锍工艺     开始在鼓风炉内进行出产，因为能耗高遭到筛选。    现在有些厂商在电炉内进行造锍熔炼，得到低钢冰镍。该工艺与传统硫化镍处理工艺相同。因为红土矿档次低，低冰镍产品含镍少，渣量巨大，并且能耗高，使得该工艺无法与硫化镍矿传统处理流程进行竞赛。选用该工艺的厂商不多。    （二）RKEF工艺技能老练，在镍铁冶炼范畴占主导方位    RKEF工艺技能(“回转窑-矿热炉”法)始于20世纪50年代，由Elkem公司在新喀里多尼亚的多尼安博厂开发成功，因为产品质量好、出产功率高、并且节能环保，RKEF工艺很快代替了鼓风炉工艺。跟着冶金科学技能的展开，RKEF工艺也吸纳了包含自动化、清洁出产在内的很多最新技能效果，在规划制作、设备调试和出产操作上日臻老练，已成为国际上出产镍铁的干流工艺技能，占有操控方位。现在全球选用RKEF工艺出产镍铁的公司有十几家，出产厂广泛欧美、日本、东南亚等地，其间最大年产能达7～8万t金属镍，在长时刻的运营中，虽然国际镍职业风云变幻、镍价大起大落，但这些镍铁厂大都坚持着杰出的成绩。2005年美国金属学会查询了国际红土镍矿冶炼厂及年产值，见表1。 表1   2005年美国金属学会查询的国际红土镍矿冶炼厂及年产值    这13家镍冶炼厂的年产值总计约36.5 万t，约占国际原生镍总产值的30％，占红土矿火法冶炼镍铁产值的8l％(2007年国际总产镍量142万t，氧化镍矿的奉献为42％，以镍铁方式出产金属镍量约45万t)。    可见，在国际规模，以廉价的红土镍矿为质料，选用RKEF火法冶炼镍铁的工艺技能具有很强的适用性和经济性。    （三）RKEF工艺介绍    1、对质料的要求    关于“回转窑(RK)-矿热炉(EF)”流程，矿石成分很重要，有3个目标是选用RKEF工艺应该关怀的：    (1) Ni档次，期望在1.5以上，最好 2.0以上。    (2) Fe／Ni，期望在6～10，最好挨近6，中Ni档次高；假如Fe／Ni>10，则很难冶炼出含20％的镍铁，因为质猜中Fe过高，很难在回转窑中操控氧化铁的复原度。    (3) MgO/SiO2，在0.55～0．65较适宜，少数参加熔剂就能够得到低熔点的炉渣结构。    以上3个条件仅仅适宜的条件，而不是有必要的条件，在矿石条件不契合上述要求时，能够出产档次较低的镍铁，技能经济目标将遭到影响。    复原剂（烟煤或无烟煤均可)和石灰石也是RKEF工艺所必需的，这两种质料在我国资源丰富，简单得到。    2、典型工艺流程、主体设备结构    (1) 出产流程    质料场→筛分、破碎和混匀配料→回转窑→矿热炉→铁包脱硫→精粹转炉→浇铸。在这个基础上，展开了对质料预枯燥、质料制球、回转窑节能和余热发电、矿热炉高效冶炼和低熔点渣系配料、选用底吹或侧吹精粹转炉代替顶吹转炉、镍铁粒化等技能，适用于不同条件的工厂。    (2) 典型工艺配备组成    2台5.0×100m回转窑、2台63MVA的密闭矿热炉、40t的底吹精粹转炉，造粒和铸块设备。年产镍铁10.12万t(镍金属2～2.2万t)。鉴于国产设备的老练度和运送条件限制，为下降出资，国内的在建工厂选用4座回转窑、2台48MVA矿热炉的计划将能够缩短建造周期，收到好的经济效益。    (3) 工艺概述    矿石、石灰石、复原剂在质料场、备料间加以筛分破碎后，混匀配料送入回转窑。    在回转窑中，质料经枯燥、焙烧、预复原，制成约1000℃的镍渣，回转窑烟气经余热锅炉、除尘、脱硫化后排放，粉尘与质料混合后再次入窑。    镍渣在关闭隔热状况下(高架送料小车)参加矿热炉料仓(内衬耐火砖)，依据工艺要求经过不同方位的下料管分配到矿热炉内。矿热炉为全关闭式，自焙电极，埋弧冶炼，复原并熔分粗制镍铁和炉渣，一同发生含Co约75％的矿热炉荒煤气，荒煤气经过净化送到回转窑烧嘴，与煤粉一同作为燃料，除尘灰经处理后，回来到质料场。矿热炉炉渣经过水淬后可作为建筑材料，用于路途建造、制砖。    矿热炉的产品是粗制镍铁，出铁前预先在铁水包加脱硫剂，出铁一同脱硫，粗制镍铁含Si、C、P等杂质，需求持续精粹，扒渣后，兑入酸性转炉，吹氧脱硅，一同参加含镍废料以防铁水温度偏高，脱硅后扒渣(或许挡渣出铁)，兑入碱性转炉，吹氧脱磷、脱碳，一同参加石灰石造碱性渣，碱性转炉精粹后的镍铁水送往浇注车间，铸成合格的产品镍铁块或许制成粒状镍铁。    (4) 工艺特色    ①质料适应性强。可适用镁质硅酸盐矿和含铁不高于30％的褐铁矿型氧化镍矿，以及中间型矿。最适宜运用湿法工艺难以处理的高镁低铁氧化镍矿石。    ②镍铁档次高，有害元素少。相同的矿石，RKEF工艺出产的镍铁档次高于高炉法和“烧结矿-矿热炉”工艺。该工艺的脱硫和转炉精粹工序能够将镍铁的有害元素下降到ISO6501标准所要求的规模内，为炼钢用户所欢迎。    ③节能环保，循环运用。质料水分较多，料场和筛分破碎运送的进程中不发生粉尘，回转窑烟气余热可收回蒸汽用于发电，经过烟气脱硫满意环保要求后排入大气，回转窑和矿热炉烟尘回来料场；矿热炉煤气经除尘后送回转窑作燃料，炉渣水淬后成为建筑工业原材料。转炉烟气余热收回蒸汽，煤气收回运用，炉渣磁选回炉，尾渣可铺路或制作水泥。从含水炉料进入回转窑直到矿热炉出铁出渣的整个进程产中，炉料处于全关闭，环保节能。    ④镍渣热料入矿热炉。回转窑产的镍渣在900℃以上的高温下入炉，相关于“烧结矿-矿热炉”的冷料入炉，节省了很多的物理热和化学热，明显下降了电能和复原剂的耗费，进步了出产功率。    我国是不锈钢出产和消费的大国，镍铁需求巨大，十分有必要把握运用RKEF技能，以低本钱高功率地出产镍铁，满意国民社会展开需求的一同发明杰出的经济效益。该工艺的大多数设备为冶金工业常用设备，以我国冶金设备制作才能，均可国产化，大大下降出资。    RKEF氧化镍矿火法冶金技能由日本、加拿大和前苏联所具有。2005年以来经过与前苏联专家触摸，讨论协作的可能性，并调查了由前苏联建造、地处乌克兰的帕布什镍铁厂。现在已有中钢沿海公司、福建德胜镍业、天津荣程钢铁公司购买了该技能，这些项目都在进行中，估计l～2年内将建成投产。    五、对RKEF技能进行改善和立异    虽然RKEF是老练技能，但因为各国各地的外部条件不同，比方电和动力结构，将影响出产本钱。    国内选用该技能有必要进行改善。首先要研讨配料模型。国内氧化镍矿资源贫乏，要依托进口，进口矿来历杂乱，缺少安稳的质料基地，使得配料模型的开发更为重要。配料模型断定后，还要进行小型工业试验，以取得炉渣熔点、渣铁熔分特性和适宜的烧结温度等数据，以辅导出产。    其次，展开对回转窑的余热运用和烟气脱硫的研讨。因为天然气资源紧缺，国内建造项目的回转窑多用煤粉为燃料，为保护环境，有必要清晰回转窑烟气特性，脱除烟尘和硫分，一同研讨回转窑低温余热运用问题。    再次，矿热炉是镍铁冶炼出资最大的工序，关于炉型、耐火材料、电极直径、极心圆直径、电极电流密度及电压调整等需求进行研讨，断定最适宜的参数，完成节电和延伸炉衬寿数。    最终，转炉的问题。在国内看到的几座镍铁精粹转炉沿用了炼钢用顶吹转炉的规划，喷溅严峻，原因是镍铁精粹转炉的渣量大，约是炼钢转炉渣量的10倍。别的，粗制镍铁是高硅镍铁水，普通炼钢转炉处理起来很困难。国内建造中的镍铁厂选用氧气底吹转炉将很好地处理以上问题。转炉炉渣收回运用和镍铁粒化工艺也是重要的研讨内容。    六、典型RKEF流程工厂的出资和首要技能经济目标    1、出资预算    项目的设定：    建造一个年产10万t镍铁(镍含量20％、镍金属量2万t)，产品契合ISO650l标准的镍铁厂。    出资预算内容：    (1) 质料场。包含装卸料的抓斗机、胶带运送机，给料机、除铁器等，贮存量由质料直销条件决议，能够满意1个月正常出产的用料。    (2) 筛分破碎工段。包含胶带运送机、板式给料机、锤式破碎机、格筛、吊钩桥式起重机等。    (3) 备料工段。圆盘给料机、计量皮带、悬挂式起重机等。    (4) 回转窑工段。回转窑，自行卸料小车等。    (5) 矿热炉工段。密闭式矿热电炉。    (6) 精粹工段。喷吹脱硫设备，精粹转炉。    (7) 浇铸工段。铸铁机或环形浇注机。    (8) 公辅设备、厂区路途：总降、制氧、动力中心、安全供电设备、烟气净化、余热(煤气)收回设备、渣处理、喷吹煤预备、水处理、机修、制品库等。    出资预算费用见表2。表2     出资预算表（单位：万元）    上述预算是大略的，项目所在地不同会有必定改变。    2 、首要技能经济目标和本钱计算     镍矿转运到工厂料场后的含水量25～30％(物理水)，经堆存配料天然枯燥后，入回转窑时的含水量为22～25％。表3中的1.7％是指干基的镍矿含镍量。表3   首要技能经济目标       在上述条件下，RKEF工艺本钱计算见表4。 表4    镍铁本钱预算       3、本钱和盈余才能分析    由表4可见，在国内选用RKEF工艺出产镍铁的本钱低，赢利空间大。RKEF工艺的本钱对红土镍矿和电的报价改变最灵敏，其次是复原剂、燃料(煤)报价。矿价、电费和煤价对出产本钱的影响见图一。                          图一     国内条件下RKEF工艺的出产本钱     取红土镍矿报价动摇规模为200～1600元/t干矿。电价考虑了0.4元／kWh、0.6元/kWh，0.8元/kWh三种状况，煤价考虑了700元/t、1000元/t、1300元/t三种状况，做出该质料条件下典型RKEF工厂的出产本钱曲线。    电价和煤价动摇20～30％的状况下，镍的出产本钱上下起浮约1000美元；质料、动力较贵时，RKEF工艺的出产本钱约11000美元/t金属镍，质料、动力廉价时，RKEF工艺的出产本钱不到10美元／t金属镍。    经过计算2001～2007年的国内镍价和 1.8～1.9％之间的红土镍矿报价进行对数趋势分析，得到图一中的弧线，可见，当镍价低于10000美元／t时，RKEF法出产镍铁是不经济的，当镍价在10000～11000美元时，RKEF法出产镍铁处于微利，当镍价高于11000美元时，RKEF法出产镍铁是盈余的。    七、结语    经过上述分析，以为短期内国内镍的供应仍将小于需求。国家方针支撑低档次红土镍矿高效运用技能的开发，为我国镍铁业的展开发明了机会。    国内小高炉镍铁工艺和“烧结机-矿热炉”镍铁工艺都存在高能耗、高污染、质量差的问题，正在被逐步筛选。    RKEF工艺广泛用于镍铁冶炼，技能老练、节能环保，是国际上镍铁出产的最首要办法。研讨我国特定的质料条件和动力结构，打破配料模型，回转窑以煤粉为燃料的焙烧和复原，底吹氧气转炉冶炼等关键技能，开发适宜我国国情的RKEF工艺将为我国镍铁职业的展开做出奉献。    虽然镍价处于历史上的低位，可是本钱分析标明，选用先进的镍铁冶炼工艺，充分运用设备和建筑材料贱价时期的优势，建造现代化的镍铁厂，仍有很好的经济效益。

镍板报价能让您更好了解到现今市场镍的走势，如下内容是上海有色网分析人员报道7月29日国内红土镍板市场稳中趋弱，询盘积极，成交一般。外盘方面，国外矿山报盘积极，贸易商较为乐观积极接盘，镍铁厂也是积极寻求资源。现印尼2.0%以上期货79美金，菲律宾0.9-1.1%期货32美金。现货市场方面，虽然市场略有疲软，商家观望气氛浓厚。镍铁厂询盘积极，但实际成机器有所减少。现河北港口2.0%以上650-670元/吨，1.8-1.9%560-580元/吨，0.9-1.1%300-320元/吨。山东港口2.0以上630-650元/吨，1.8-1.9%560-570元/吨，0.9-1.1%300-320元/吨。镍板行情：从现货市场了解，自从达到140000元每吨以后，社会储存现货库存开始出货，现在市场上流通的大量的金川、挪威、INCo以及日镍，有很多镍板系贸易商多年的囤货，这部分货大部分是在7-10万元每吨囤货，到现在19万元每吨已经获利丰厚。上海市场上现在流通的大量现货系大的贸易商从囤货商那里购得，最近比较大的量的出货价位应该是在150000-190000元每吨，上海市场预计每日有100吨囤货出货。今日镍板价在184000-186000元每吨有所企稳。产业分析：从三月份的不锈钢的生产来看，3月份主要的不锈钢厂产量较2月份增长10.&%,其中热轧增长26.88%，对原料的需求大幅度增加，加上4月份又是大多数不锈钢厂补原料的月份，从3月份的精炼镍的大幅度进口以及镍铁厂的大幅度开工可见一斑，3月份大多镍铁厂高炉大产能90%被充分利用，部分厂商开始租用高炉，镍铁产能有所增加。从历史阶段来看精炼镍190000元每吨已经是历史高位，相对于替代产品镍铁90000元每金属镍吨的和精炼镍不足10万每吨的成本来说，镍铁厂已经处于高利润状态，镍铁厂的大幅度开工，可以看出镍铁需求旺盛，现在市场中1700元每镍点的价格远远低于镍板185000元每吨的价格，镍板有被替代风险。市场分析：预计镍板报价在185000元每吨在外盘变动不大的情况下，还是有下跌的可能，价格维持在175000-183000元每吨较为合理。

乌克兰的帕布什镍铁厂建造于前苏联年代，于1972年投产。工厂坐落乌克兰闻名的冶金和航空航天之城的第聂伯尔市的西南部。工厂不临海，可是能够经过第聂伯尔河将进口的红土镍矿运到工厂料场。这项工程由前苏联的国立镍工业规划院承当总体规划，所选用的工艺流程汇集了第聂伯尔国家冶金学院等大学和研讨院的科研成果，投产时被行业界的专家们称为“最佳化的镍铁出产工艺流程"。这个工厂投产今后的十几年间运用本国的氧化镍矿为首要质料出产含镍14%～20%的镍铁。乌克兰本国的氧化镍矿石含镍量在1.0%左右，矿石含较高的氧化镁和氧化硅。为了进步工厂的镍铁产值，进步工厂的经济效益，近年来从南太平洋的新克林顿岛购入含镍比较高的氧化镍矿石，进口的氧化镍矿石含镍量动摇在1.5%～2.0%。这个工厂规划年产纯镍2.0万t。2004年出产了8.5万t镍铁，折合纯镍1.7万t。在世界上镍价大约为1.2万美元/t时，工厂镍的供应额到达2.04亿美元/a。乌克兰的冶金专家测算了出产本钱后称：厂商2004年利润率到达200%以上，能够称之为乌克兰效益最好的厂商。2005年因为设备检修，工厂镍铁产值下降到6.8万t。 这家工厂在1972年投产后进行了屡次的技能改造，坚持了镍铁冶炼工艺的最佳配备。为了扩展工厂的出产才干，正在谋划进行扩展出产才干的技能改造，规划在原有设备的基础上再建造一套类似的镍铁冶炼出产线，使年产镍铁的才干进步一倍。帕布什镍厂建造之初立足于运用含氧化硅和氧化镁高的红土镍矿，独立开发了多项专有技能，发明性的应用了粗制镍铁的三步精粹工艺。 1.粗制镍铁的出产工艺 这个工序的出产工艺流程根本上延袭了传统的工艺流程。进人工厂质料场的氧化镍矿石含有30%以上的水分(结晶水)，需求在复原焙烧阶段将水分去除。这个进程是在一个回转窑中进行的。矿石在料场破碎、中和混匀今后，向其间参与炭素复原剂和熔剂，充沛混合均匀今后加人到回转窑中。在回转窑中，矿石被焙烧脱水，分量削减30%左右，镍被参与的炭素复原剂复原，形成了温度为600～700℃镍渣。这些镍渣在隔热的状态下被送入到矿热炉的供料料仓(内衬耐火保温层)，依据出产工艺的要求，镍渣经过一个密封的管状布料设备均匀地分配到矿热炉内。矿热炉在这种工艺流程中是出资最大的设备，为了环保和工业卫生的需求，炉子被密封起来。在矿热炉中经过电弧冶炼，别离出粗制的镍铁和电炉渣，一起发生含CO75%的复原性气体，这种气体经过净化今后返回到回转窑中作为燃料进行焚烧，供应回转窑所需求的热能，尘灰返到矿热炉持续参与冶炼。电炉炉渣是一种很好的建筑材料，可是现在仅用于路途的建造。从矿热炉中得到的镍铁含硫、硅、碳、磷等杂质高，还不适用于冶炼高档不锈钢。这些粗制的镍铁还需求进行精粹今后才干做为制品出厂。将1 t的质料矿参与回转窑，大约能够得到650～700kg的镍渣，这些镍渣参与到矿热炉中，大约能够得到1 20～150kg的粗制镍铁。粗制镍铁中的镍含量一般为14%，最高时能够到达1 8%。 2.帕布什镍厂现在选用的粗制镍铁精粹工艺为了去除粗制镍铁中的杂质，选用了三步精粹工艺。首要，从矿热炉放出粗制镍铁水到铁水包中，在这里向铁水包内参与苏打灰，参与的份额是每吨镍铁水14kg，镍铁水中的硫能够降到0.015～0.08%。也能够向铁水包中喷入钝化的镁颗粒，这需求用特殊的蒸发器将颗粒镁喷入铁包内1.5m左右的深处。这种工艺能够将镍铁水中的硫含量降到0.015%以下(近年来我国20多家钢铁公司从乌克兰引入这种工艺，应用于高炉铁水脱硫)。将脱硫处理后的镍铁水上面的渣子倒掉今后，兑入到一座用酸性耐火材料做炉衬的氧气顶吹转炉中。在酸性氧气顶吹转炉中，经过吹氧，硅被氧化，此刻熔池的温度快速进步。为了操控适合的熔池温度，需求向炉内参与出产进程中发生的金属废弃物或许购入的含镍的废料。经过脱硅处理后的镍铁水再被装入到一座相同吨位的碱性氧气顶吹转炉中，经过顶吹氧气，去除镍铁水中的碳、磷及其它杂质。为了造碱性的炉渣和降温，向转炉内参与石灰石。在有足够的含镍废料时，能够用石灰替代石灰石。从碱性氧气顶吹转炉中出来的镍铁水中的杂质含量现已契合产品镍铁标准的要求，含镍量进步到20%左右，能够作为产品镍铁出售。上面这些操作是经过核算机操控体系来完结的。 3.帕布什镍厂的首要工艺配备和首要质料材料的耗费目标这个工厂有两条平行的工艺出产道路。每一条出产线上都配备有二台回转窑、一台变压器功率为48MVA的矿热炉(矿石复原炉)、一座容量为40t的酸性顶吹转炉、一座容量为40t的碱性氧气顶吹转炉。二条出产线2004年产镍铁8.5万t(折合镍金属为1.7、万t)。首要的耗费目标是：电能的耗费占镍铁总本钱的30%～33%。每吨产品镍铁的电力耗费与矿石的镍含量相关，在矿石镍含量为1.5%时，电能耗费约为600kWh/t干矿石。在矿石的镍含量为2.5%时，每吨镍铁的电能耗费降到400kWh。国外购人的含镍1.5%～2.O%的氧化镍矿石，其耗费量大致是12t/t镍铁。复原剂(无烟煤的煤粉)大约占矿石数量的8%;各种燃料的分量是50kg/t镍铁;氧气80m3/t镍铁;石灰5kg/t焙烧前的矿石。4.粗制镍铁的二步法精粹工艺 帕布什镍铁厂正在进行的扩建工程将选用多项先进技能。 下面介绍要点研讨的二项技能(二步精粹工艺、直接冶炼镍基不锈钢)。因为硫能够在转炉中脱除，因而能够将铁水包脱硫和酸性转炉脱硅合并在一个转炉中进行。第一个转炉是酸性转炉，将其改造为顶底复合吹炼的碱性转炉，经过底吹氩气(氮气)，在这个转炉中能够实现在复原性气氛下脱硅和脱硫。从第一个转炉出来的镍铁水再进入第二个转炉内脱磷，在冶炼进程中要向炉内参与石灰石，确保适合的冶炼温度。在这个转炉中冶炼合格的镍铁水送到铸造车间铸成块，其含镍金属的量为20%。5.用粗制镍铁直接冶炼不锈钢的工艺 在上面的二步法精粹工艺中，只要将第二个转炉改造为GOR转炉，就能够直接出产出合格的300系列的不锈钢。现在以10tGOR转炉选用这种工艺流程直接出产不锈钢的出产进程为例阐明这个流程。乌克兰冶金学院等大学和科研机构在前苏联时期开宣布GOR转炉。用这种转炉做为粗制镍铁精粹的第二座精粹转炉，能够直接出产X18H9(相当于我国的0Crl8Ni9)为代表的镍基不锈钢系列的各种钢种。这种转炉是一种顶底复合吹炼的转炉;顶吹氧经过向炉内供氧，到达脱磷的意图;底吹喷嘴数量为3个，套管式的底吹喷嘴向炉内运送氧气、氮气、氩气、天然气及其这些气体的混合气体，到达脱磷(吹氧阶段)、深度脱硫、脱碳的意图。这个炉子的质料除了从第一座脱硅、脱硫的精粹转炉来的热态镍铁水以外，还要参与直接来自矿热炉的粗制镍铁、石灰、许多的铬铁(以确保成分合格为定量)，然后得到合格的不锈钢水。这些钢水被浇铸成钢锭，供应无缝管轧机或带钢的初轧机。2005年6月和2006年3月，参与帕布什镍厂工程建造并为帕布什厂的建造供应专利技能的乌克兰专家来华进行技能交流。这期间，对运用低含镍量的氧化镍矿石直接出产镍基不锈钢的课题进行了深化的评论。第二座精粹转炉在顶吹氧脱磷使命完结今后，能够直接转入GOR转炉的根本冶炼工艺，这时的首要使命就是进行铬的合金化。核算标明，为了冶炼合格的300系列不锈钢，一般要参与300kg/t的高碳铬铁。这些铬铁的熔化和进步温度所需求的热量来自参与第二座精粹转炉(GOR转炉)中的粗制镍铁中的硅氧化发生的热量。在向GOR转炉参与铬铁曾经，先向GOR转炉中参与这些粗制的镍铁。不锈钢能够不必建造电炉熔化废钢以出产初炼钢水，节省了许多的出资。这种工艺大大的节省了熔化镍铁和出产初炼钢水的电能，还使得镍铁精粹进程中被作为杂质而有必要被氧化掉的金属铁直接进入不锈钢中，成为不锈钢中有必要含有的金属铁。在有不锈钢废钢资源时，还能够直接向精粹转炉中参与不锈钢废钢，下降熔化这些冷料所耗费的能量。乌克兰专家着重：用12t湿的氧化镍矿石，出产1t的粗制镍铁水，其间含有140～180kg的金属镍，运用上述的工艺，只需求参与高碳铬铁，则能够直接出产出2t左右300系列的不锈钢，其本钱比普通的冶炼工艺低许多。这种工艺在不直接出产不锈钢时，也能够出产含镍20%的镍铁直接供应。 6.这种工艺适合于铁合金厂或小型转炉厂出产产品的转型低镍含量的氧化镍矿石能够从东南亚国家购入，例如能够重新克里多尼亚的巴赫德公司的矿山或印度尼西亚硅镁镍矿购买、这两个矿山的镍矿含镍量为2.O%～2.5%。我国西南不锈钢有限公司的60tGOR转炉现已选用氧化镍矿出产镍铁的工艺技能，于2006年3月份投入正常出产。结合这两种技能，能够规划一种低本钱的不锈钢冶炼工艺。这种技能适用于我国的两类冶金厂商在产品转型时作为一种可供挑选的计划：1.现在一批出产硅铁等铁合金厂商，因为报价和市场需求下降以及本钱升高级原因，在亏本线的边际上挣扎，这些厂商一般有6300～25000kVA的矿热炉，能够投入少数的资金，在矿热炉工序(这是出资最大的一个工序)的前面建造一个回转窑，在其后边建造一个镍铁的精粹车间(2座转炉)，出产镍铁。假如资金条件好，能够一次性的建造成出产不锈钢连铸坯的联合出产线。资金条件欠好时，能够分为两期建造。假如咱们规划才干设定在帕布什公司的一半，即年产4.25万t镍铁，则流程能够规划为：2套回转窑、2台25MVA的矿热复原炉(也能够选用4×12.5MVA的矿热复原炉、或许其它功率的矿热炉组合)、一台40t的一次精粹炉、一台40t的二次精粹炉、铸铁机。资金答应时，能够将一次精粹转炉规划为复合吹炼转炉，二次精粹的转炉规划为GOR不锈钢精粹转炉，后边再配套一台不锈钢连铸机或许铸锭体系，年产镍含量在9%左右的不锈钢10万t。假如在转炉出产进程参与不锈钢废钢以平衡温度，产值能够进步。2.转炉流程的冶金工厂：出产普通钢的小型转炉因为能耗高、环境污染严峻、劳动效率低下、耗费高级原因，必将被筛选。这些工厂有质料场，有20～40t的转炉，也有连铸机，能够充沛运用现有的财物出产镍铁，进而出产不锈钢。15～50t的转炉关于普通钢出产是小炉子，可是假如做为出产镍铁和不锈钢的转炉，将成为适合的炉型。因为GOR转炉的炉容比小，钢铁厂的转炉改造为精粹转炉后，每一炉的出钢量将有大的进步。在我国钢铁行业调整的大局势下，这是值得小型转炉工厂研讨的一种工艺。7 定论乌克兰帕布什镍铁厂选用的“最佳镍铁"冶炼工艺，在2004年发明了利润率高达200%的骄人成绩，这个安全值得咱们仔细研讨。这对我国以矿热炉为首要出产设备的铁合金厂转产镍铁供应了有利的思路;关于我国面对筛选的小型转炉炼钢出产厂商也供应了一种可供挑选的转产计划。