Horário de publicação: 17 de dezembro de 2019
Grupo Pengfei desenvolvido para utilizar forno rotativo para calcinação de laterita e níquel
O Grupo Pengfei foi desenvolvido para utilizar forno rotativo para calcinação de níquel laterítico
Atualmente, o processo de fundição de níquel está basicamente localizado em uma situação de viver principalmente com níquel eletrolítico. Assim, é necessário pesquisar e desenvolver novas tecnologias para produzir ferro-níquel a partir de níquel laterítico. Utilizar níquel laterítico para produzir ferro-níquel é mais razoável em termos econômicos, então não é necessário produzir níquel eletrolítico. Nos últimos anos, para garantir a demanda de níquel do desenvolvimento econômico nacional, algumas empresas chinesas implementaram uma estratégia de desenvolvimento de "sair de casa", participando da exploração de recursos estrangeiros de níquel, que desempenhou um papel importante no fornecimento estável de níquel chinês. O níquel óxido é amplamente distribuído próximo ao Equador, enquanto a distância para transporte é curta, portanto o transporte marítimo de carga não é maior. Junto com o esgotamento dos recursos de sulfeto de níquel, a utilização do níquel óxido (níquel laterítico) foi rapidamente desenvolvida em todo o mundo.
1. Descrição geral do processo de fundição com óxido de níquel
Atualmente, o processo que utiliza óxido de níquel como matéria-prima para produzir o níquel protossomático pode ser dividido em pirometalurgia e processamento metalurgia. Nieckel produzido por pirometalurgia ainda ocupa a principal localização. Mas, nos últimos anos, o processo metalúrgico do nosso processo foi desenvolvido rapidamente, enquanto isso montamos algumas novas fábricas que utilizam o processo de lixiviação de ácido HV para produzir níquel e cobalto. O processo de metalurgia de processo úmido pode ser dividido em dois tipos: um é o método de lixiviação de amônia, devido aos limites de matéria-prima e custo, não há uma nova instalação de fábrica usando esse método; O outro é o método de lixiviação ácida, que é adequado para óxido de níquel com baixo teor de magnésia. O novo processo desenvolvido de pirometalurgia e cominização de processos úmidos mostra suas vantagens: é adequado para qualquer tipo de níquel óxido com menor custo, mas há alguns problemas técnicos a serem resolvidos; do ponto de vista da utilização de recursos e economia de energia, o processo de lixiviação de ácido HV apresenta algumas vantagens e potencial, o que se tornou um tema importante para pesquisas. Mas, do lado do investimento, do círculo da construção e da tecnologia madura, estima-se que se estabeleça um novo lote de fábricas utilizando o processo pirometalúrgico para produzir níquel, cujo produto pode ser ferro-níquel ou sulfeto de níquel.
2. Descrição geral do processo de pirometalurgia
O processo de pirometalurgia pode ser dividido em 2 categorias: fundição de alto-forno (forno BF significa alto-forno) e forno rotativo - forno de minério - forno giratório (RKEF).
2.1 Processo de fundição em forno BF com ferro-níquel e fundição em alto-forno:
Desde que em 1863 foi descoberto o níquel laterítico, eles começaram a utilizar o processo BFI para tratar esse tipo de níquel de óxido de silicato magnesial infusível. Devido ao consumo de energia, proteção ambiental, custo de investimento e produção, etc., esse tipo de processo foi eliminado no mundo, excetoChina
A.Esse tipo de processo não possui métodos eficazes para tratar o problema da poluição ambiental; além do fator tradicional de poluição dos altos-fornos, para melhorar a capacidade de fluxo da escória e reduzir a escória do corpo do forno, deve ser adicionada fluorita ao material, para evitar a poluição por flúor, essa operação foi proibida. Para níquel óxido com maior A1:O, a porcentagem de fluorita é maior, portanto o problema será muito mais série. Como a resistência do aglomerado produzido com laterítica níquel é mais fraca, ele não é adequado para fundição em alto-fornos grandes, e normalmente será necessário usar pequenos altos-fornos de fundição e pequenas máquinas de sinterização para produzir ferro-níquel. O volume dos altos-fornos usados para produzir ferro-níquel é de 50m³ a 380m³ (segundo os relatórios, existem altos-fornos menores, cujo volume é principalmente inferior a 150m³), enquanto o volume da máquina de sinterização é de 18m³. No entanto, algumas fábricas de ferro-níquel apresentam a falta de medidas de proteção ambiental necessárias; óxido de carbono, óxido de enxofre, flúor e pó poluíram fortemente o ambiente vizinho. Utilizar equipamentos eliminados de metalurgia negra para produzir não ferrosos é inaceitável.
B.Baixa porcentagem de recuperação de níquel. A porcentagem de recuperação do minério normalmente é inferior a 90% usando esse tipo de processo de produção de ferro-níquel. Algumas fábricas param na fase primária de produção de ferro-níquel bruto, pois não possuem uma oficina precisa de fundição de ferro-níquel. Assim, essa porcentagem de recuperação é diferente da dos documentos estrangeiros.
C.Consumo de energia maior e cocaína mais cara. Para o processo de sinterização, ele é baseado nas características do desperdício de energia de pequenos altos-fornos e adiciona o fator de desperdício de energia com uma maior relação de retorno de sinterização. Para o processo de alto-forno, o fator importante para a eliminação de pequenos altos-fornos é o desperdício de energia, mas agora isso adiciona uma grande quantidade de escória. O gás de carvão e o calor excessivo de algumas fábricas não foram usados suficientemente e energia preciosa foi desperdiçada, enquanto o meio ambiente foi poluído.
D.O produto não foi refinado, a porcentagem de impureza é maior, o que não atende aos padrões internacionais de comércio de produtos de níquel. Solicitamos percentual maior de níquel em ferro-níquel e menor porcentagem de carvão, silício, enxofre e fósforo. No entanto, o ferro-níquel produzido por alto-forno emChina
E.O investimento na produção unitária de níquel é grande: o investimento em pilhas mecânicas de material, máquina de sinterização e alto-forno é maior do que o do processo RKEF. Claro que utilizar a corrente eliminou pequenos equipamentos solicitados pelas políticas industriais para produzir ferro-níquel poderia economizar o investimento. Esse processo foi desenvolvido em situações de níquel laterítico de baixo custo, níquel muito mais alto, má execução de políticas ambientais e políticas energéticas. Acreditamos que o preço do níquel laterita continuará subindo, o preço do níquel voltará a um preço razoável e as políticas nacionais ambientais e de economia de energia serão bem executadas, assim esse processo eliminará automaticamente a concorrência de marketing.
2.2 Processo RKEF de pitometalurgia
O processo RKEF foi desenvolvido nos anos 50 do século passado e, atualmente, substitui alto-forno para produzir ferro-níquel. Esse processo cria uma nova situação de produção de ferro-níquel por meio da pitometalurgia. De acordo com estatísticas incompletas, atualmente existem 17 fábricas utilizando esse processo para fundição de ferro-níquel no mundo. O fluxo básico do processo é: tratamento e preparação de minério redutivo - calcinação em forno rotativo - carregado no forno de minério para fundição - dessulfuração bruta de ferro-níquel fora do forno - silício, fósforo, carvão, enxofre, manganês, etc. dessorção de impurezas - refinação de blocos de ferro-níquel de água, outros, é necessário montar a oficina que poderia recuperar e utilizar ferro e níquel na escória do conversor.
( 1 )Minério
Depois que o minério é enviado para a pilha de matéria-prima, eles são esmagados, misturados e proporcionados com redutores, e enviados para o forno rotativo. Algumas fábricas têm o tratamento de pré-secagem antes do material entrar no forno rotativo, outras adicionam o processo de granulação do material. A proporção de materiais é muito importante e tem a função decisiva de evitar o anel do forno rotativo (material coerente dentro do revestimento), controlar a condutividade elétrica do material, separar escória e metal (níquel e ferro) em fornos de minério.
(2) Calcinação em Forno Rotativo
A área de trabalho deForno rotativoPode ser dividido em 3 seções: secagem, aquecimento e calcinação. Dentro do forno rotativo, o minério é torrado para dessorção de água e o peso será reduzido em 30%. Enquanto isso, óxido de níquel e parte do ferro são restaurados por meio de redutores internos do forno. O lado de descarga do forno rotativo é montado com um dispositivo de descarga selado, a escória de níquel será enviada para o silo de suprimento de material do forno de minério em 600～9 0 0 graus centigrados sob o estágio de isolamento térmico, então serão distribuídos uniformemente dentro do forno de minério por meio de um dispositivo tubular selado de distribuição. De acordo com diferentes métodos de tratamento de materiais, oForno rotativotem uma relação diferente entre diâmetro e comprimento. A estrutura do queimador deForno rotativoé muito importante, pois ajusta efetivamente o comprimento e a rigidez do fogo e garante que a temperatura de três áreas de trabalho esteja na faixa de processo solicitada. Em outros, deve considerar o uso da fumaça do forno rotativo para secar material e economizar energia.
( 3 )Minério
O material descarregado do forno rotativo será enviado para o forno de minério após a pesada. O sistema de fornecimento de material do forno de minério deve atender às exigências de carga de material quente. A carga a quente é muito importante para recuperar a energia térmica física; Deve garantir que não haja óxidos secundários durante o transporte. Para proteger o meio ambiente, manter a saúde industrial e recuperar o pó e o gás de carvão, o forno de minério é selado. Dentro do forno de minério, o material separa o ferro-níquel e a escória do forno elétrico por meio de fundição por arco; enquanto isso, eles podem produzir 75% de redutibilidade de CO; após a limpeza do gás, ele será usado como combustível deForno rotativoque ocupa 30%Forno rotativocombustível. De acordo com diferentes matérias-primas, um minério de uma tonelada poderia receber 650-700 kg de escória de níquel após calcinação do forno rotativo, que poderia obter 110-150 kg de ferro-níquel bruto após a fundição em forno de minério. O teor de níquel no ferro-níquel bruto normalmente é de 10% a 18%.
(4) Durante o processo de ferro produzido do forno de minério ao ferro líquido, adicione a sosa e a porcentagem deve ser de 5-15kg por tonelada de níquel-ferro líquido, o teor de enxofre no níquel-ferro líquido pode diminuir para 0,015%-0,08%. Também poderia liberar um granulador de magnésia em ferro líquido, que precisava de um vaporizador especial para liberar o granulador de magnésia em 1,0m de profundidade de ferro líquido; esse processo poderia reduzir o teor de enxofre para menos de 0,015%.
Elimine a escória na superfície do níquel-ferro líquido áspero, coloque-o no conversor de ácido e oxide soprando silício-oxigênio. Para controlar a temperatura da poça de solda, adicione o resíduo metálico ou material residual com níquel dentro do forno.
O níquel-ferro líquido será enviado para o conversor básico após a dessorção do silício e o carvão, fósforo e parte do ferro serão eliminados do níquel-ferro líquido. Durante o processo de fundição, adicione o calcário ao conversor. Se houver resíduos suficientes com níquel, utilize cal em vez de calcário. O níquel-ferro líquido descarregado pelo conversor básico atendeu aos requisitos do padrão de níquel-ferro de mercadoria, que poderia ser vendido como de níquel-ferro de mercadoria. Outro método de refinamento em duas etapas do ferro-níquel bruto é substituir o conversor ácido por conversor básico, utilizando um novo processo para implementar dessorção e dessulfuração de silício no primeiro conversor. O níquel-ferro líquido descarregado pelo primeiro conversor será enviado para 2NDconversor básico para dessorção de fósforo e carvão. Durante o processo de fundição, adicione calcário e calcário ao forno para garantir a temperatura adequada. Métodos em dois passos podem obter o níquel-ferro líquido de refinação qualificado.
2.3 O processo de fundição de aço inoxidável diretamente a partir de ferro-níquel bruto (em desenvolvimento)
De acordo com o processo de fundição em duas etapas, substitui-se o segundo conversor pelo conversor de refinação usando argônio e oxigênio, que poderia produzir diretamente aço inoxidável 300eries. Esse processo não precisa instalar um forno elétrico para fusão de aço desperdiçada, utiliza suficientemente a energia térmica de oxidação do silício, economiza investimento e energia, e utiliza adequadamente Ferrum em ferro-níquel bruto. Essa tecnologia tem um primeiro plano tentador, mas está em desenvolvimento inesperado.
3. Os fatores que precisam ser considerados ao montar a fábrica de ferro-níquel
Partindo do objetivo estratégico de utilização integrativa de recursos, desenvolvimento de longo prazo e programação da indústria de não ferrosos, é necessário escolher a área adequada para estabelecer uma base de produção em grande escala de ferro-níquelChina
O Grupo Pengfei foi desenvolvido para utilizar forno rotativo para calcinação de níquel laterítico
Atualmente, o processo de fundição de níquel está basicamente localizado em uma situação de viver principalmente com níquel eletrolítico. Assim, é necessário pesquisar e desenvolver novas tecnologias para produzir ferro-níquel a partir de níquel laterítico. Utilizar níquel laterítico para produzir ferro-níquel é mais razoável em termos econômicos, então não é necessário produzir níquel eletrolítico. Nos últimos anos, para garantir a demanda de níquel do desenvolvimento econômico nacional, algumas empresas chinesas implementaram uma estratégia de desenvolvimento de "sair de casa", participando da exploração de recursos estrangeiros de níquel, que desempenhou um papel importante no fornecimento estável de níquel chinês. O níquel óxido é amplamente distribuído próximo ao Equador, enquanto a distância para transporte é curta, portanto o transporte marítimo de carga não é maior. Junto com o esgotamento dos recursos de sulfeto de níquel, a utilização do níquel óxido (níquel laterítico) foi rapidamente desenvolvida em todo o mundo.
1. Descrição geral do processo de fundição com óxido de níquel
Atualmente, o processo que utiliza óxido de níquel como matéria-prima para produzir o níquel protossomático pode ser dividido em pirometalurgia e processamento metalurgia. Nieckel produzido por pirometalurgia ainda ocupa a principal localização. Mas, nos últimos anos, o processo metalúrgico do nosso processo foi desenvolvido rapidamente, enquanto isso montamos algumas novas fábricas que utilizam o processo de lixiviação de ácido HV para produzir níquel e cobalto. O processo de metalurgia de processo úmido pode ser dividido em dois tipos: um é o método de lixiviação de amônia, devido aos limites de matéria-prima e custo, não há uma nova instalação de fábrica usando esse método; O outro é o método de lixiviação ácida, que é adequado para óxido de níquel com baixo teor de magnésia. O novo processo desenvolvido de pirometalurgia e cominização de processos úmidos mostra suas vantagens: é adequado para qualquer tipo de níquel óxido com menor custo, mas há alguns problemas técnicos a serem resolvidos; do ponto de vista da utilização de recursos e economia de energia, o processo de lixiviação de ácido HV apresenta algumas vantagens e potencial, o que se tornou um tema importante para pesquisas. Mas, do lado do investimento, do círculo da construção e da tecnologia madura, estima-se que se estabeleça um novo lote de fábricas utilizando o processo pirometalúrgico para produzir níquel, cujo produto pode ser ferro-níquel ou sulfeto de níquel.
2. Descrição geral do processo de pirometalurgia
O processo de pirometalurgia pode ser dividido em 2 categorias: fundição de alto-forno (forno BF significa alto-forno) e forno rotativo - forno de minério - forno giratório (RKEF).
2.1 Processo de fundição em forno BF com ferro-níquel e fundição em alto-forno:
Desde que em 1863 foi descoberto o níquel laterítico, eles começaram a utilizar o processo BFI para tratar esse tipo de níquel de óxido de silicato magnesial infusível. Devido ao consumo de energia, proteção ambiental, custo de investimento e produção, etc., esse tipo de processo foi eliminado no mundo, exceto
A.Esse tipo de processo não possui métodos eficazes para tratar o problema da poluição ambiental; além do fator tradicional de poluição dos altos-fornos, para melhorar a capacidade de fluxo da escória e reduzir a escória do corpo do forno, deve ser adicionada fluorita ao material, para evitar a poluição por flúor, essa operação foi proibida. Para níquel óxido com maior A1:O, a porcentagem de fluorita é maior, portanto o problema será muito mais série. Como a resistência do aglomerado produzido com laterítica níquel é mais fraca, ele não é adequado para fundição em alto-fornos grandes, e normalmente será necessário usar pequenos altos-fornos de fundição e pequenas máquinas de sinterização para produzir ferro-níquel. O volume dos altos-fornos usados para produzir ferro-níquel é de 50m³ a 380m³ (segundo os relatórios, existem altos-fornos menores, cujo volume é principalmente inferior a 150m³), enquanto o volume da máquina de sinterização é de 18m³. No entanto, algumas fábricas de ferro-níquel apresentam a falta de medidas de proteção ambiental necessárias; óxido de carbono, óxido de enxofre, flúor e pó poluíram fortemente o ambiente vizinho. Utilizar equipamentos eliminados de metalurgia negra para produzir não ferrosos é inaceitável.
B.Baixa porcentagem de recuperação de níquel. A porcentagem de recuperação do minério normalmente é inferior a 90% usando esse tipo de processo de produção de ferro-níquel. Algumas fábricas param na fase primária de produção de ferro-níquel bruto, pois não possuem uma oficina precisa de fundição de ferro-níquel. Assim, essa porcentagem de recuperação é diferente da dos documentos estrangeiros.
C.Consumo de energia maior e cocaína mais cara. Para o processo de sinterização, ele é baseado nas características do desperdício de energia de pequenos altos-fornos e adiciona o fator de desperdício de energia com uma maior relação de retorno de sinterização. Para o processo de alto-forno, o fator importante para a eliminação de pequenos altos-fornos é o desperdício de energia, mas agora isso adiciona uma grande quantidade de escória. O gás de carvão e o calor excessivo de algumas fábricas não foram usados suficientemente e energia preciosa foi desperdiçada, enquanto o meio ambiente foi poluído.
D.O produto não foi refinado, a porcentagem de impureza é maior, o que não atende aos padrões internacionais de comércio de produtos de níquel. Solicitamos percentual maior de níquel em ferro-níquel e menor porcentagem de carvão, silício, enxofre e fósforo. No entanto, o ferro-níquel produzido por alto-forno em
E.O investimento na produção unitária de níquel é grande: o investimento em pilhas mecânicas de material, máquina de sinterização e alto-forno é maior do que o do processo RKEF. Claro que utilizar a corrente eliminou pequenos equipamentos solicitados pelas políticas industriais para produzir ferro-níquel poderia economizar o investimento. Esse processo foi desenvolvido em situações de níquel laterítico de baixo custo, níquel muito mais alto, má execução de políticas ambientais e políticas energéticas. Acreditamos que o preço do níquel laterita continuará subindo, o preço do níquel voltará a um preço razoável e as políticas nacionais ambientais e de economia de energia serão bem executadas, assim esse processo eliminará automaticamente a concorrência de marketing.
2.2 Processo RKEF de pitometalurgia
O processo RKEF foi desenvolvido nos anos 50 do século passado e, atualmente, substitui alto-forno para produzir ferro-níquel. Esse processo cria uma nova situação de produção de ferro-níquel por meio da pitometalurgia. De acordo com estatísticas incompletas, atualmente existem 17 fábricas utilizando esse processo para fundição de ferro-níquel no mundo. O fluxo básico do processo é: tratamento e preparação de minério redutivo - calcinação em forno rotativo - carregado no forno de minério para fundição - dessulfuração bruta de ferro-níquel fora do forno - silício, fósforo, carvão, enxofre, manganês, etc. dessorção de impurezas - refinação de blocos de ferro-níquel de água, outros, é necessário montar a oficina que poderia recuperar e utilizar ferro e níquel na escória do conversor.
( 1 )
Depois que o minério é enviado para a pilha de matéria-prima, eles são esmagados, misturados e proporcionados com redutores, e enviados para o forno rotativo. Algumas fábricas têm o tratamento de pré-secagem antes do material entrar no forno rotativo, outras adicionam o processo de granulação do material. A proporção de materiais é muito importante e tem a função decisiva de evitar o anel do forno rotativo (material coerente dentro do revestimento), controlar a condutividade elétrica do material, separar escória e metal (níquel e ferro) em fornos de minério.
(2) Calcinação em Forno Rotativo
A área de trabalho deForno rotativoPode ser dividido em 3 seções: secagem, aquecimento e calcinação. Dentro do forno rotativo, o minério é torrado para dessorção de água e o peso será reduzido em 30%. Enquanto isso, óxido de níquel e parte do ferro são restaurados por meio de redutores internos do forno. O lado de descarga do forno rotativo é montado com um dispositivo de descarga selado, a escória de níquel será enviada para o silo de suprimento de material do forno de minério em 600～9 0 0 graus centigrados sob o estágio de isolamento térmico, então serão distribuídos uniformemente dentro do forno de minério por meio de um dispositivo tubular selado de distribuição. De acordo com diferentes métodos de tratamento de materiais, oForno rotativotem uma relação diferente entre diâmetro e comprimento. A estrutura do queimador deForno rotativoé muito importante, pois ajusta efetivamente o comprimento e a rigidez do fogo e garante que a temperatura de três áreas de trabalho esteja na faixa de processo solicitada. Em outros, deve considerar o uso da fumaça do forno rotativo para secar material e economizar energia.
( 3 )
O material descarregado do forno rotativo será enviado para o forno de minério após a pesada. O sistema de fornecimento de material do forno de minério deve atender às exigências de carga de material quente. A carga a quente é muito importante para recuperar a energia térmica física; Deve garantir que não haja óxidos secundários durante o transporte. Para proteger o meio ambiente, manter a saúde industrial e recuperar o pó e o gás de carvão, o forno de minério é selado. Dentro do forno de minério, o material separa o ferro-níquel e a escória do forno elétrico por meio de fundição por arco; enquanto isso, eles podem produzir 75% de redutibilidade de CO; após a limpeza do gás, ele será usado como combustível deForno rotativoque ocupa 30%Forno rotativocombustível. De acordo com diferentes matérias-primas, um minério de uma tonelada poderia receber 650-700 kg de escória de níquel após calcinação do forno rotativo, que poderia obter 110-150 kg de ferro-níquel bruto após a fundição em forno de minério. O teor de níquel no ferro-níquel bruto normalmente é de 10% a 18%.
(4) Durante o processo de ferro produzido do forno de minério ao ferro líquido, adicione a sosa e a porcentagem deve ser de 5-15kg por tonelada de níquel-ferro líquido, o teor de enxofre no níquel-ferro líquido pode diminuir para 0,015%-0,08%. Também poderia liberar um granulador de magnésia em ferro líquido, que precisava de um vaporizador especial para liberar o granulador de magnésia em 1,0m de profundidade de ferro líquido; esse processo poderia reduzir o teor de enxofre para menos de 0,015%.
Elimine a escória na superfície do níquel-ferro líquido áspero, coloque-o no conversor de ácido e oxide soprando silício-oxigênio. Para controlar a temperatura da poça de solda, adicione o resíduo metálico ou material residual com níquel dentro do forno.
O níquel-ferro líquido será enviado para o conversor básico após a dessorção do silício e o carvão, fósforo e parte do ferro serão eliminados do níquel-ferro líquido. Durante o processo de fundição, adicione o calcário ao conversor. Se houver resíduos suficientes com níquel, utilize cal em vez de calcário. O níquel-ferro líquido descarregado pelo conversor básico atendeu aos requisitos do padrão de níquel-ferro de mercadoria, que poderia ser vendido como de níquel-ferro de mercadoria. Outro método de refinamento em duas etapas do ferro-níquel bruto é substituir o conversor ácido por conversor básico, utilizando um novo processo para implementar dessorção e dessulfuração de silício no primeiro conversor. O níquel-ferro líquido descarregado pelo primeiro conversor será enviado para 2NDconversor básico para dessorção de fósforo e carvão. Durante o processo de fundição, adicione calcário e calcário ao forno para garantir a temperatura adequada. Métodos em dois passos podem obter o níquel-ferro líquido de refinação qualificado.
2.3 O processo de fundição de aço inoxidável diretamente a partir de ferro-níquel bruto (em desenvolvimento)
De acordo com o processo de fundição em duas etapas, substitui-se o segundo conversor pelo conversor de refinação usando argônio e oxigênio, que poderia produzir diretamente aço inoxidável 300eries. Esse processo não precisa instalar um forno elétrico para fusão de aço desperdiçada, utiliza suficientemente a energia térmica de oxidação do silício, economiza investimento e energia, e utiliza adequadamente Ferrum em ferro-níquel bruto. Essa tecnologia tem um primeiro plano tentador, mas está em desenvolvimento inesperado.
3. Os fatores que precisam ser considerados ao montar a fábrica de ferro-níquel
Partindo do objetivo estratégico de utilização integrativa de recursos, desenvolvimento de longo prazo e programação da indústria de não ferrosos, é necessário escolher a área adequada para estabelecer uma base de produção em grande escala de ferro-níquel
