朱德慶，吳騰蛟，師本敬，潘建

　　中南大學(xué)資源加工與生物工程學(xué)院

　　1.前言

　　由于具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和延展性、難熔、耐高溫及很高的化學(xué)穩(wěn)定性，鎳被用來制造不銹鋼、高鎳合金鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼[1]。世界原生鎳主要用于生產(chǎn)不銹鋼，占世界鎳消費(fèi)量的63%，合金鋼和有色合金各占5%、16%，因此，冶金行業(yè)是鎳的主導(dǎo)消費(fèi)市場，其中不銹鋼行業(yè)是鎳市場增長的主要動力。隨著鎳資源開發(fā)速度加快，硫化鎳礦資源日趨枯竭，開發(fā)占鎳資源72%的紅土鎳礦生產(chǎn)鎳產(chǎn)品的比例在迅速提高[2]。目前能采用現(xiàn)有成熟技術(shù)處理的高品位紅土鎳礦資源，大部分已被日本和歐美等國的公司控制，而對占鎳總儲量50%以上的低品位紅土鎳礦，尚無成熟的技術(shù)可以高效處理利用。

　　據(jù)統(tǒng)計，國內(nèi)紅土鎳礦儲量僅80萬噸，且屬于低品位礦(含Ni<1.4%)，因此，國內(nèi)紅土鎳礦開發(fā)的重點(diǎn)集中在我國周邊近鄰國家(印尼、菲律賓、緬甸等)進(jìn)口的紅土鎳礦。目前，對進(jìn)口紅土鎳礦，大多以火法為主，包括高爐法、回轉(zhuǎn)窯-電爐法及回轉(zhuǎn)窯粒鐵法(大江山法)等生產(chǎn)鎳鐵合金，但回轉(zhuǎn)窯-電爐法主要適合處理鎳品位大于1.4%的高品位紅土鎳礦，對含鎳小于1.4%的低品位紅土鎳礦還沒有有效的處理技術(shù)[3]。高爐法只能生產(chǎn)低鎳生鐵，能耗大、成本高。此外，利用進(jìn)口紅土鎳礦生產(chǎn)鎳鐵面臨著紅土鎳礦水分高、使用困難、運(yùn)輸成本及生產(chǎn)成本高的困難，而且東南亞國家已經(jīng)開始限制直接出口紅土鎳礦原礦。因此，利用低品位位紅土鎳礦生產(chǎn)高鎳精礦，不僅突破出口限制，而且可以大幅度減少運(yùn)輸成本及電爐冶煉渣量，提高鎳鐵生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。本文以印尼兩種紅土鎳礦為原料，進(jìn)行球團(tuán)煤基直接還原-磁選工藝和機(jī)理研究，為推廣直接還原技術(shù)提供依據(jù)。

　　2.原料性質(zhì)及研究方法

　　2.1原料性能

　　2.1.1 紅土鎳礦

　　試驗(yàn)所用紅土鎳礦包括高鐵型(GL礦)和低鐵型(DF礦)兩種，其化學(xué)成分見表1。GL礦和DF礦的鎳品位分別為0.97%和1.42%，而鐵品位則分別為40.09%和23.16%，是兩種典型的低品位紅土鎳礦。

 表1 紅土鎳礦化學(xué)分析/%

　　2.1.2還原劑及復(fù)合添加劑

　　還原劑為神府煙煤，其工業(yè)分析指標(biāo)見表2。該煤反應(yīng)性好，灰熔點(diǎn)高，結(jié)焦性低，為國內(nèi)性能最好的還原用煤。試驗(yàn)時將其破碎到粒度為-5mm備用。