浅析红土镍矿火法（RKEF法）冶炼
摘要：本文中简要的介绍了一下我国红土镍矿的处理方法，将小高炉熔炼法“烧结机-矿热炉“，同rkef（回转窑-矿热炉熔炼法）进行简单的对比，以突出rkef工艺在红土镍矿处理中的优点，主要是从环保、节能、综合利用、产品质量等这几个方面分析。
关键词：红土镍矿；火法冶炼；rkef工艺
1 小高炉熔炼法
小高炉熔炼法是我国处理红土镍矿自主研发的一种冶炼方法。小高炉熔炼的流程是：红土镍矿--破碎筛分--干燥--配料--烧结--高炉熔炼--含镍生铁和炉渣。
1.1 工艺流程当中的高炉熔炼有很大的缺点：
（1）要用优质的焦炭作为熔炼的燃料，焦炭的耗能量很大，能耗高；（2）产品镍含量通常在2～8%，大多在5%以下，镍品位低，杂质含量高，一般用于200系的不锈钢生产。（3）在冶炼的过程中有害气体的排放量大，比如为了增加炉渣的流动性而添加萤石，萤石加入量占炉料总量的8～15%，然而在国内，镍铁小高炉没有设置脱氟设备，全部放散，从而导致排放的高炉烟气中含有大量有害的含氟气体。（4）红土镍矿可分为“高铁低镁（低镍）“、低铁高镁（高镍）红土镍矿，两种不同类型原料。而当红土矿含镍1.5%、含铁35%时比较适合小高炉熔炼，可产出含镍约 4%的低镍生铁。但如果是低铁高镁（高镍）矿用小高炉熔炼，那么就会导致高炉的产渣量大、粘度大情况，从而难以保证炉况顺行。（5）由于炉料强度低，
所以只能采用小型高炉（矮高炉）生产镍铁，而无法进行大规模的生产。（6）小型高炉生产镍铁的成本较高，目前，只能在市场镍价15万元以上才能维持盈利。
鉴于以上原因，无论是从技术还是经济的角度来看，小高炉法对原料的适应性差、无法大型化生产，随着焦炭价位回归合理、镍价下跌和环保政策落实，目前我国的高炉镍铁厂大部分已停产。
2.冷料入炉“烧结机-矿热炉“镍铁工艺根据焦炭涨价和用户要求高含镍量的镍铁的实际情况，国内建设了一些用烧结机生产红土镍矿烧结矿，冷却后入矿热炉冶炼镍铁的工厂。
虽然该工艺的生产过程中不用焦炭，原料适应性比小高炉好，产品镍含量较高，生产的粗镍铁含镍量约8～14%，但仍存在能耗高、效率低的缺陷，例如：用1.8～2%品位的红土镍矿，生产含镍～12%
的粗镍铁，每吨粗镍铁冶炼电耗～1.0×104kwh，甚至有的厂可达1.2×104kwh以上，这是因为矿热炉预还原需要高温料，但是“烧结机-矿热炉“无法提供，从而导致粗镍铁冶炼的电耗相当高。
冶炼的电耗高的另一原因是烧结矿是氧化性矿，而电炉除了提高炉料温度外还要进行物料的还原反应，而还原反应是吸热的，因此也需要一部分电能转换成热量。
“烧结机-矿热炉“冶炼法能耗高、效率低、污染大主要原因在于以下原因：
（1）冷料入炉，这就导致需要花费大量的时间和电力对炉料升温；（2）目前国内“烧结机-矿热炉“工艺的产镍铁厂都没有完善的
环保设备，即污染环境，又造成能源浪费。
3 rkef（回转窑干燥预还原-矿热炉熔炼）
3.1.1 原料要求
对rkef工艺（回转窑干燥预还原-矿热炉）的流程，矿石内部的成分尤为重要，其中有至少3个指标，是在运用rkef工艺生产时要关注的：
（1）ni品位，希望在1.5以上，最好2.0以上。
3.1.2.2 工艺装备
生产的工艺装备是：回转窑、密闭矿热炉、精炼转炉，还有造粒和铸块设备。为了降低投资，根据国内的实际条件，国内在建工厂的工艺装备有两种配置：
（1）每座矿热炉配套设置两座回转窑，回转窑均为高架式，不再配置独立的干燥窑，回转窑一段主要为干燥段，此种配置主要适用于较大的矿热炉；（2）每座矿热炉配套设置一座回转窑，回转窑可为高架式也可为低架式，每台回转窑配置一台干燥窑或干燥系统不与回转窑一一对应，此种配置一般用于中型或较小型矿热炉。
根据实际经验，第二种配置较为合理，建设周期较短，收到不错的经济效益。
3.1.2.2 工艺的概述
红土镍矿和辅料通过汽车运输至厂区，堆存在厂区设有的堆存场地备用。红土镍矿经受矿槽通过机运输至烘干机干燥室，脱出部分水分进行干燥，干燥后经过破碎，将合格粒度的红土矿通过输送机输
送至配料室的红土矿仓；合格粒度的熔剂、还原剂用铲车给入各自的受矿仓，经过仓下设置的皮带转运给入配料室各自的矿仓。经仓下计量后，给入配料皮带运输至回转窑内进行还原焙烧。
下面介绍一下回转窑产出的焙砂排入保温料罐送至矿热炉工段。
将焙砂在封闭隔热的状态下加入矿热炉料仓，根据工艺的要求通过不同位置的下料管道分配到矿热炉。在全封闭式的矿热炉中，通过自焙电极，埋弧冶炼方式，将粗制镍铁和炉渣进行还原熔分，同时，将产生大约含有75%的co的矿热炉煤气，经过净化过后，再送回到回转窑的烧嘴中，将其与煤粉共同作为生产的燃料。
矿热炉生产的是粗制镍铁，在出铁前，预先把脱硫剂加到铁水包，以求在出铁时同时达到脱硫的目的。粗镍铁如果用于冶炼不锈钢，经脱硫后的粗镍铁水直接供给不锈钢冶炼车间，是生产不锈钢的主要原料。
经脱硫后的粗镍铁中仍然含大量杂质，如外卖镍铁或供给对镍铁原料有更高要求的用户，矿热炉生产出来的镍铁还要继续进行精炼，粗镍铁扒渣后，兑入酸性转炉，采用吹氧脱硅，同时以防铁水温度过高，加入含镍废料，脱硅后再次扒渣，兑入碱性转炉，采用吹氧脱磷和脱碳，然后加入石灰石造出碱性渣，最后把经过碱性转炉精炼过的镍铁水，送往浇铸车间，在车间里铸成铁块或者制成粒状的合格的商品镍铁。
4 结语
rkef工艺成为当前我国红土镍矿处理的主要方法。研究开发高效、
流程短、低耗能、环保，新工艺已经成为红土镍矿未来开发的趋势。参考文献
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