中国现代化镍铁冶炼工艺的研究

中国现代化镍铁冶炼工艺的研究

中国的现代化镍铁冶炼还处于空白状态，目前生产低镍生铁的小高炉和小矿热炉工艺由于高能耗、高污染，在激烈的市场竞争下正逐渐退出历史舞台。

鼓风炉工艺是最早出现的红土镍矿冶炼镍铁的技术，1875年，在新喀里多尼亚小高炉就已应用，后法国也有采用，但该法因消耗大量优质焦炭、鄂破污染严重而为人诟病。最终该工艺在市场竞争和环保压力下停止，1985年日本矿业公司佐贺关冶炼厂的最后一座镍铁高炉熄火，标志着鼓风炉冶炼镍铁技术在欧美、日本等发达国家寿终正寝。 现实的做法是消化国外先进成熟的火法冶炼镍铁的技术，按中国的能源条件对这种工艺技术进行改进。建设适合中国国情的现代化镍铁厂。

前几年我国快速发展的不锈钢生产拉动了镍铁需求，在高镍价、低价焦炭、低环保门槛的条件下，部分投资者利用钢铁产业政策淘汰的炼铁高炉冶炼镍铁，获得暴利。但随着焦炭价位回归合理、镍价下跌和环保政策落实，目前高炉镍铁厂大部分已停产。 高炉冶炼镍铁技术必将被淘汰的主要原因是：

(1) 原料适应性差、高炉无法大型化红 :粗碎机适用“高铁低镁(低镍)”红土镍矿，当红土矿含镍1.5％、含铁35％时可得到含镍约 4％的低镍生铁。如果用低铁高镁(高镍)矿，高炉渣量大、粘度大炉况顺行难以保证。

由于炉料强度低，只能采用小型高炉(矮高炉)生产镍铁。

(2) 产品质量难以符合炼钢要求 :高炉含镍生铁品位低，一般在2～8％，大多在5％以下，冶炼不锈钢时需要配合加入较多的镍板，这提高了单位原料镍的成本。 该工艺焦炭、熔剂的用量大，P、S大部分进入产品，镍铁品位低、ω (S)、ω(P)含量高，增加了不锈冶炼的负担。

(3) 生产工艺不稳定 :镍铁的成分波动大，不易控制，难以大批量稳定供货。

(4) 焦比高 :生产含镍2％的镍铁，每吨镍铁的焦炭消耗大于1.0t；生产含镍5％的镍铁，每吨镍铁的焦炭消耗量约2.0t。

(5) 污染严重 :除去传统高炉污染，氟化物的污染更严重。为保持高炉顺行，必须加入萤石以提高炉渣流动性，萤石加入量占炉料总量的8～15％，国内镍铁小高炉没有脱氟设备，全部放散，对人和环境伤害巨大。