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项目年度编号
1900040122
中图分类号
TF644
成果公布年份
2018
成果简介
项目属冶金领域。
中国65％以上镍矿资源依赖进口。硫化镍矿资源日趋枯竭，但红土镍矿资源丰富，用其制备的镍铁合金比使用高纯镍板生产不锈钢具有成本低、资源利用率高、流程短、性能好等优点。能采用成熟技术处理的高品位红土镍矿资源，大部分已被日本和欧美等国公司所控制或所属国限制出口，因此，如何经济高效地利用国外价格低廉的低品位资源制备镍铁合金，对支撑中国高端不锈钢产业发展具有极为重要意义。
项目在国家自然科学基金、国家发改委、广西经信委等项目支持下，攻克了低品位红土镍矿资源高效低耗清洁生产镍铁合金的技术瓶颈，取得显著经济社会效益。主要创新点如下：
1.针对全褐铁矿型低品位红土镍矿结晶水及铝、镁元素含量高，导致烧结矿强度差、产量低、烧结能耗高及低品位块矿无法利用的难题，开发了低品位块矿铺底料技术、低温余热废气热风烧结技术、加压烧结技术，并利用其协同作用，实现了全褐铁矿型红土镍矿烧结，烧结矿转鼓强度提高10.2％，烧结机产量提高16.7％，烧结固体能耗下降到110kg/t，达到世界领先水平。
2.针对过渡型低品位红土镍矿回转窑易结圈、还原难度大、镍回收率低等问题，设计并制备具有选择性还原与抑制、强化晶粒长大的多功能复合添加剂，开发出回转窑选择性还原诱导结晶-强化磁选技术，生产出含镍6％、铁60-70％的高镍铁粉用于RKEF法中的矿热炉强化冶炼镍铁合金，而低镍铁粉用做回转窑直接还原过程晶种，镍回收率90％；磁选尾渣替代白云石熔剂用于全褐铁矿型红土镍矿烧结。
3.针对腐殖土型红土镍矿镍、铁品位低、难还原、渣熔点高等问题，开发出DRMS-RKEF双联法新工艺，冶炼出含镍10-12％、含铁84-86％左右的镍铁，铁回收率达到86％、镍金属回收率达到97％，镍铁产品单位电耗仅为2691.6kW*h/t，指标国际领先。
共申请专利20项，其中授权发明专利5项、实用新型专利5项。建成国内外唯一同时拥有烧结机-高炉法、回转窑直接还原-磁选法及DRMS-RKEF双联法三大相互协同生产工艺的镍铁合金厂，其中回转窑直接还原-磁选处理低品位红土镍矿被广西状族自治区工信委认定为新技术新产品。近三年新增产值91.7亿元，直接经济效益6.95亿元，利用低品位块矿20万吨和尾渣18万吨。项目实施，打破了国内外RKEF法只能处理高品位红土镍矿的限制，对缓解中国镍矿资源严重短缺局面，支撑广西高端不锈钢优势产业发展具有重要意义。中国有色金属工业协会组织专家评价：“整体技术达到了国际领先水平”。
完成单位
北海诚德镍业有限公司1 中南大学2
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