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1、降低矿热电炉渣含镍的生产措施吉林吉恩镍业股份有限公司 康海龙一概述矿热电炉熔炼红土矿生产镍铁是我厂的主要工序，由于红土矿品 位较低,在矿热电炉熔炼过程中的产渣率较大 ,因而损失于炉渣中的 镍量也较多。因此,降低渣含镍,减少渣中金属损失,对于提高金属回 收率是十分重要的。本文在对我厂过去大量生产数据进行统计、整理、 分析的基础上,就进一步降低矿热电炉炉渣含镍问题做进一步分析。 对现有的炉渣成分、熔炼制度和操作方法进行系统的研究,从中找出 最佳条件,并运用到生产实践中去,以改善熔炼作业。提高经济指标。 二理论基础2.1 降低渣含镍的意义在日常生产中，假如按现有标准一般企业日处理矿石与溶剂总量340
2、 吨时，炉前产镍铁一般为11%，75%为炉渣路后排放，其他为烟气。 其中炉后渣中镍的含量如果以 0.1%计。即全年镍损失为：340X365X75%X0.01%=93.075 （吨）以镍价格120000 每吨计，则全年经济损失为:93.075X120000=11169000 （元） 可见如何降低炉渣中的镍含量意义非凡，对提高经济效益方面有着十 分重要的提升。2.2 渣型的调整炉熔炼过程渣含镍不仅是一个技术指标，而且是十分重要的经济 指标，渣含镍低才有经济效益，机械夹带和物理化学溶解是炉渣中镍 的两种损失形式，而红土矿中镍的品位低一般生产一吨镍铁要排放 7-8 吨渣，故此镍的损失由机械夹带为主。降
3、低渣中的含镍量主要的就是渣型的选择，红土矿成分复杂品 位低，其中主要成分（%）:银1.3-2.5,铁14-30, MgO 10-25, Si02 20-30，物理水和结晶水占 30-40，其冶炼的炉渣成分由多种化合物 组成,是一个十分复杂的体系,对于矿热炉来说渣和金属的分离,是 靠渣和金属之间的热和质量交换完成的,炉渣最终决定了金属的品 位,和熔炼的温度以及最后的渣中含镍量,炉渣的物理性质,温度、 黏度、密度、以及化学性质中的碱度,都是影响最终渣中含镍量的关 键。矿热电炉熔炼红土矿是温度既不能太高也不能太低,渣温过低金 属和渣难以分离,过高对炉墙及炉底伤害又过大,炉渣黏度低,炉渣 流动性好,有
4、利于杂质扩散,利于杂化反应,但黏度过低,流动性太 好容易冲刷炉体降低炉体寿命。矿热电炉中渣与金属能否分离很重要 的一个指标就是两者的密度差,渣要有一个较小的密度两者才能更好 的分离,自然渣中的镍含量就小。因此要降低渣中的含镍量,渣型的 选择起到了十分重要的作用。2.3 熔剂对渣的影响在矿热炉熔炼红土矿时,矿中所含的氧化物熔点都很高,其中以 MgO 为主,炉渣黏度大,自然碱度低,对于金属与渣的分离十分不利, 为了降低炉渣的熔点,使之具有良好的流动性达到易于实现金属和炉 渣分离的目的,需向炉中加入熔剂造渣,主要是石灰石,红土矿成分 特殊 MgO 含量过高，增加了矿物的熔点，造渣制度难以遵循现在冶铁
5、 工艺的造渣制度，否则渣量十分巨大，能耗相当的高，为了解决这个 难题经过长时间的实验和生产实践，我们总结出当炉渣中CaO和SiO 的碱度配比在0.6-0.8之间，MgO在15%30%时渣量最小，一般时 熔剂与烧结矿的比为 25%-30%，低于这个数值时渣熔点高黏度大， 流动性差，镍易于夹带在渣中分离差，高于时石灰石分解产生的 二氧化碳会与焦粉反应破坏炉内的还原性气氛， 降低金属回收率， 合适的熔剂用量才能改善渣的性能，使金属在渣中的传质充分， 分离系数高，夹带损失小，含镍量减小，才能降低红土矿在炉内的 熔点，减少渣量，降低电能的消耗，节约了成本。并且由于渣量小， 使金属在渣中的机械夹带量小有利
6、于金属回收， 工人的劳动强度也 减小了，排渣时间也降低了，减少了炉渣对炉墙的冲刷，保证了炉墙 的寿命一举多得。2.4 焦粉对渣的影响焦粉用量影响着渣中FeO的量，焦粉用的越多渣中的FeO的量就 越少。FeO对渣的物理性质有重要的影响，它能大大降低渣的熔点和 黏度，起着稀释炉渣的作用，焦粉用量还直接影响着炉内还原性气氛， 决定着合金的品质和金属回收率，焦粉用量大金属回收率高，用的少 产品品位高，由于镍在渣和合金中存在一个平衡，镍铁中的镍含量高 渣中的镍含量也高，故此就要要求一个最价的焦粉加入量。经过近一 年的生产总结，当焦粉的含量大于5%时，随着焦粉含量的增大， 金属回收率增大但产品中镍的品位逐
7、渐下降，而铁钻等含量上升， 大于11%时镍的回收几乎不变，大量的铁被还原出来，会对生产 产生极大的危害，低焦粉时镍铁品位高但金属回收率低，因此在 生产过程中一般选择焦粉的含量在5%,此时相对的经济收益是最 优的。2.5温度对渣的影响Fe与Ni组成的任何固体熔化温度都在在1400 T以上，含镍 10%左右的在1500C左右，当渣温在1400 T时炉后放渣时，发现 镶嵌的镍铁珠，渣中的镍含量曾大，说明此时渣的黏度很大，被 还原的镍铁分离不好，不能顺利沉降1007CJ6Q145015501600温度兀温度对金属回收率的影响温度达到1500C时有镍铁合金沉降，但产品中的镍品位低，炉后 渣中的镍含量也很
8、大，此时金属和渣的分离也不好，1550 C以上时，金属与渣的分离良好，且高于1550C时对渣中的镍含量影响 不大，故此综合考虑生产时控制渣温在 1550C。三采取的措施以及效果综上在实际生产中为了降低渣中的含镍量和兼顾经济性原 则采取了以下相应的措施：1. 在矿物原料进厂时做好化验，对关键成分进行分析，根据其化 学组成，添加相应的熔剂和焦粉量以达到优化渣型的目的，使 其黏度，酸碱性趋于合理便于金属与渣的分离。2. 加料时应本着勤加少加的原则，控制进炉料均匀受热，使熔炼温 度使其达到最优的1550C，并保持恒定，促进渣与金属分离彻 底，避免因一次性投料过多，造成的炉温过低，金属分离不彻 底的情况
9、出现。3. 控制渣面高度，避免因一次性放渣过多，一般控制在 250mm 左 右，放渣过多会带走大量的热，导致的炉温过低，使金属和渣 分离不好，渣含镍过高。4. 放渣时，靠近炉后渣口的进料口，不进料或少进料以控制所放 渣的渣温，避免渣口附近金属因没有足够沉降时间，所带来的 损失。5. 放渣时速度不应过快，放渣过快，炉中金属与渣没有充足的时 间分离，放渣过快还会导致炉温迅速降低，渣和金属分离不彻 底，使物理夹带所带来的损失会增大，渣中的含镍量自然会增 大。通过采取以上措施，对降低矿热电炉的渣含镍起到了明显的 效果，现在渣中的镍含量一般能控制在 0.08%以下。金属镍回收 率达到了 99%，为公司创造出了非常客观的的价值。
