红土镍矿的预处理方法和系统

1.一种红土镍矿的预处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将红土镍矿进行第一次筛分，筛分出直径大于200mm的块矿；
（2）筛下的镍矿进行烘干，使其保留6～8wt%的含水量；
（3）烘干后的镍矿进行第二次筛分，筛分出直径大于100mm的块矿；
（4）筛下的粉矿进入第三次筛分，筛分出直径大于10mm的块矿及直径小于10mm的粉矿，所述直径小于10mm的粉矿堆放备用；
其中，步骤（1）、（3）和（4）所述的块矿采用逐级破碎至直径为10mm以下合并备用。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述红土镍矿烘干后进行除尘。
3.一种红土镍矿的预处理系统，其特征在于，按照物料传送顺序依次包括：给料机、第一次筛分设备、烘干设备、除尘设备、第二次筛分设备及第三次筛分设备；其中，相邻两设备间由皮带机传送物料；
所述烘干设备为烘干窑，所述烘干窑包括一圆筒状窑体，所述窑体的内壁上均匀分布有高20～35cm、宽20～30cm的挡料板，每个挡料板与周围挡料板之间的距离为20～
30cm；
所述烘干窑内壁进料口至窑体内3～8米处，每个挡料板的顶部设置有一长30～80cm的铁链。
4.根据权利要求3所述的预处理系统，其特征在于，所述筛分设备各自连接一鄂式破碎机，鄂式破碎机下游连接同一锤式破碎机，或所述筛分设备连接同一鄂式破碎机，鄂式破碎机下游连接同一锤式破碎机；其中，相邻两设备间由皮带机传送物料。
5.根据权利要求3或4所述的预处理系统，其特征在于，所述筛分设备为振动筛或滚筛，所述除尘设备为布袋除尘器。
6.根据权利要求3所述的预处理系统，其特征在于，所述烘干窑的挡料板为钢质挡料板。
7.根据权利要求3所述的预处理系统，其特征在于，所述烘干窑还包括粉体燃料喷枪和/或气体燃料烧嘴。

红土镍矿的预处理方法和系统
技术领域
[0001] 本发明涉及冶金领域，具体涉及在冶炼前预处理阶段一种降低红土镍矿含水量的方法和处理系统。
背景技术
[0002] 目前，我国硫化镍矿逐步减少，红土镍矿开发价值大大增加。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。利用红土镍矿火法冶炼镍铁的方法主要有高炉法、电炉法等。
[0003] 在国内，近年采用火法冶炼红土镍矿生产镍铁较为普遍，大量进口低品位和超低品位红土镍矿，大量使用含镍2％以下，特别是最低含量0.8％-1.0％的低品位或超低品位红土镍矿，火法冶炼红土镍矿生产镍铁已成为国内不锈钢冶炼中最主要的原生镍来源之一。
[0004] 一般情况下，进口红土镍矿平均含水量为30～40％，不能直接冶炼，必须进行预处理，去除红土镍矿中的水分。而且红土镍矿中含有一些高镍块矿，为了分质利用红土镍矿，高附加值利用块矿，需在预处理阶段对其进行筛分。因此，红土镍矿的预处理步骤十分必要，不仅能优化利用红土镍矿，提高镍铁产量，降低能耗，而且使火法冶炼红土镍矿能够进行。
发明内容
[0005] 为克服现有红土镍矿含水量大，不易处理的缺陷，本发明提供了一种红土镍矿的预处理方法。
[0006] 所述方法包括以下步骤：
[0007] (1)将红土镍矿进行第一次筛分，筛分出直径大于200mm的块矿；
[0008] (2)筛下的镍矿进行烘干，使其保留6～8wt％的含水量；
[0009] (3)烘干后的镍矿进行第二次筛分，筛分出直径大于100mm的块矿；
[0010] (4)筛下的粉矿进入第三次筛分，筛分出直径大于10mm的块矿及直径小于10mm的粉矿，所述直径小于10mm的粉矿堆放备用。
[0011] 步骤(2)所述红土镍矿烘干后进行除尘。
[0012] 步骤(1)、(3)和(4)所述的块矿采用逐级破碎至直径为10mm以下合并备用。
[0013] 本发明还提供了一种红土镍矿的预处理系统，按照物料传送顺序依次包括：给料机、第一次筛分设备、烘干设备、除尘设备、第二次筛分设备及第三次筛分设备；其中，相邻两设备间由皮带机传送物料。
[0014] 所述筛分设备各自连接一鄂式破碎机，鄂式破碎机下游连接同一锤式破碎机，或所述筛分设备连接同一鄂式破碎机，鄂式破碎机下游连接同一锤式破碎机；其中，相邻两设备间由皮带机传送物料。
[0015] 所述筛分设备为振动筛或滚筛，所述烘干设备为烘干炉或烘干窑，所述除尘设备为布袋除尘器。
[0016] 所述烘干窑包括一圆筒状窑体，所述窑体的内壁上均匀分布有高20～35cm、宽
20～30cm的挡料板，每个挡料板与周围挡料板之间的距离为20～30cm。
[0017] 所述烘干窑内壁进料口至窑体内3～8米处，每个挡料板的顶部设置有一长30～
80cm的铁链。
[0018] 所述烘干窑的挡料板为钢质挡料板。
[0019] 所述烘干窑还包括粉体燃料喷枪和/或气体燃料烧嘴。
[0020] 本发明所述技术方案中，红土镍矿通常含有一些高镍块矿，本发明发现，块矿的经济价值高于普通红土镍矿，大部分块矿含镍高达2.5％以上，含铁5～10％，可作为含镍、铁或其他微量元素的来源进行参配。块矿体积大且质地坚硬，因此，应对红土镍矿进行逐级筛分，再各自采用针对性的处理方式。红土镍矿粉矿可直接堆存备用或进行搅拌后备用，而块矿则通过不同的破碎设备逐级进行破碎，例如，可以先使用颚式破碎机颚破，再使用锤破机粉碎，能够降低破碎设备的损耗，避免红土镍矿体积不均匀导致破碎设备无法正常运行。
[0021] 本发明所述技术方案中，为烘干和干燥红土镍矿的窑炉提供高温的热源有4种：
一是各种能够提供可用热量的废气、尾气、烟气等余热资源；二是各种气体燃料，如天然气、液化石油气、焦炉煤气、转炉煤气、高炉煤气等；三是各种固体燃料，如煤燃烧后火焰导入窑炉，或向窑炉内直接喷吹煤粉燃烧；四是各种液体燃料，如汽油、煤油、柴油、重油等各种油类产品，酒精等各种非油类的液体燃料。其中，出于成本以及效率的考虑，采用第一种形式的热源更为经济，其次采用第二、三种形式，因此本发明所述烘干窑还包括粉体燃料喷枪和/或气体燃料烧嘴，不同热源可以单独使用，也可以组合使用。烘干后镍矿的含水量为表面附着水的含水量。
[0022] 本发明所述技术方案中，所述烘干窑的内壁上密布设置有挡料板，因为红土镍矿的粘性较大，烘干时不容易分散，而且容易粘结在窑壁之上，不仅使烘干无法正常进行，严重时还会导致烘干设备的报废。为了克服此技术缺陷，本发明在其内壁上设置挡料板(如图4)，起到分散、搅拌的作用，使红土镍矿粉矿与块矿分离，并且能够快速、均匀地烘干。在烘干窑的进料口处，红土镍矿粘结的情况尤为严重，为了加强分散、搅拌的效果，在烘干窑内壁进料口至窑体内3～8米处的挡料板的顶部都设置有一根30～80cm的软性铁链(如图5)，不仅能够起到分散、搅拌的作用，还能起到缓冲作用，减轻较大体积块矿对窑体的冲击。
[0023] 本发明所述的技术方案对含水量高、粘性大的红土镍矿具有很好的除水效果，并且实现了红土镍矿的高镍块矿与低镍粉矿有效分离，使红土镍矿得到分质利用和高附加值利用，而且工艺流程和设备简便、易得，具有大规模工业化应用的前景。
附图说明
[0024] 图1是本发明所述的红土镍矿预处理方法的工艺流程图；
[0025] 图2是本发明所述的红土镍矿预处理系统的示意图之一；
[0026] 图3是本发明所述的红土镍矿预处理系统的示意图之二；
[0027] 图4是本发明所述的烘干窑的内部截面的示意图；
[0028] 图5是是本发明所述的烘干窑挡料板的结构示意图。
[0029] 其中，1、给料机；2、第一次筛分设备；3、烘干设备；4、除尘设备；5、第二次筛分设备；6、第三次筛分设备；7、鄂式破碎机；8、锤式破碎机；30、烘干窑窑体；31、挡料板；32、铁链。
具体实施方式
[0030] 以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0031] 实施例1
[0032] (1)如图2所示，潮湿的红土镍矿(平均含镍1.87％，铁12％，结晶水21％，附着水15％，含有40％石块，其中过半直径300mm以上，粘结在红土镍矿之中)，经过铲车进入
1.2m×6m板式给料机1(钢板链带结构)输入B1000供料皮带。将原料送入1.8m×5.4m的振动筛2(筛孔200×200mm)，筛分出直径大于200mm的高镍块矿，块矿输送到鄂式破碎机7破碎至小于150mm。
[0033] (2)振动筛筛下料小于200mm的红土镍矿经皮带机进入3.5×40m(直径×长度)的圆筒状烘干窑3中，烘干窑窑体30的内壁上均匀分布有高20cm、宽25cm的钢质挡料板
31，每个挡料板与周围挡料板之间的距离约为20cm。从烘干窑内壁的进料口至深入窑体内的7～8米处，每个挡料板的顶部都设置有一根约50cm长的软铁链32，如图4和5所示，挡料板采用钢质结构。红土镍矿在烘干窑中进行烘干，烘干窑通过气体燃料烧嘴，采用高炉煤气作为热源，使镍矿保留6～8wt％的表面附着水，避免后续输送和筛分过程中扬尘。烘干过程之后采用常见的布袋除尘器4进行除尘，除尘效率需控制在95％以上。
[0034] (3)除尘后的镍矿经皮带机输送到滚筛5进行第二次筛分，筛分出直径大于100mm的块矿，块矿输送到鄂式破碎机7破碎至直径为15～40mm。
[0035] (4)第二次筛分的筛下料输送到另一滚筛6进入第三次筛分，筛分出直径大于
10mm的块矿及小于10mm的粉矿，块矿输送到鄂式破碎机7破碎至直径在40mm以下。直径小于10mm的粉矿直接堆放备用或经简单处理如搅拌机搅拌后堆放备用。
[0036] (5)前述经过鄂式破碎机破碎的块矿通过皮带机进入同一锤式破碎机8，锤破至直径为10mm以下，堆放备用。
[0037] 实施例2
[0038] 第(1)、(3)、(4)步骤中块矿不进行颚破，其余同实施例1步骤(1)～(4)。
[0039] (5)前述块矿通过皮带传输至同一鄂式破碎机7，破碎至直径50～100mm，再进入一锤式破碎机8，锤破至直径为10mm以下，堆放备用，如图3所示。
[0040] 虽然上文中已经用一般性说明、具体实施方式及实验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。
因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。