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1、 RKEF工艺介绍1、对原料的要求对于“回转窑(RK)-矿热炉(EF)”流程，矿石成分很重要，有3个指标是采用RKEF工艺应该关心的：(1) Ni品位，希望在1.5以上，最好2.0以上。(2) (2)FeNi，希望在610，最好接近6，中Ni品位高；如果FeNi10，则很难冶炼出含20的镍铁，因为原料中Fe过高，很难在回转窑中控制氧化铁的还原度。(3) (3)MgO/SiO2，在0.55065较合适，少量加入熔剂就可以得到低熔点的炉渣结构。以上3个条件只是合适的条件，而不是必须的条件，在矿石条件不符合上述要求时，可以生产品位较低的镍铁，技术经济指标将受到影响。还原剂（烟煤或无烟煤均可)和石灰石
2、也是RKEF工艺所必需的，这两种原料在我国资源丰富，容易得到。2、典型工艺流程、主体设备结构(1)生产流程：原料场筛分、破碎和混匀配料回转窑矿热炉铁包脱硫精炼转炉浇铸。在这个基础上，发展了对原料预干燥、原料制球、回转窑节能和余热发电、矿热炉高效冶炼和低熔点渣系配料、采用底吹或侧吹精炼转炉替代顶吹转炉、镍铁粒化等技术，适用于不同条件的工厂。(2)典型工艺装备组成2台5.0100m回转窑、2台63MVA的密闭矿热炉、40t的底吹精炼转炉，造粒和铸块设备。年产镍铁10.12万t(镍金属22.2万t)。 (3) 工艺概述 矿石、石灰石、还原剂在原料场、备料间加以筛分破碎后，混匀配料送入回转窑。在回转窑
3、中，原料经干燥、焙烧、预还原，制成约1000的镍渣，回转窑烟气经余热锅炉、除尘、脱硫化后排放，粉尘与原料混合后再次入窑。 镍渣在封闭隔热状态下(高架送料小车)加入矿热炉料仓(内衬耐火砖)，根据工艺要求通过不同位置的下料管分配到矿热炉内。矿热炉为全封闭式，自焙电极，埋弧冶炼，还原并熔分粗制镍铁和炉渣，同时产生含Co约75的矿热炉荒煤气，荒煤气经过净化送到回转窑烧嘴，与煤粉一起作为燃料，除尘灰经处理后，返回到原料场。矿热炉炉渣经过水淬后可作为建筑材料，用于道路建设、制砖。 矿热炉的产品是粗制镍铁，出铁前预先在铁水包加脱硫剂，出铁同时脱硫，粗制镍铁含Si、C、P等杂质，需要继续精炼，扒渣后，兑入酸性
4、转炉，吹氧脱硅，同时加入含镍废料以防铁水温度偏高，脱硅后扒渣(或者挡渣出铁)，兑入碱性转炉，吹氧脱磷、脱碳，同时加入石灰石造碱性渣，碱性转炉精炼后的镍铁水送往浇注车间，铸成合格的商品镍铁块或者制成粒状镍铁。 主机设备：1.烘干干燥窑2台：5.040m2.焙烧回转窑2台：5.5115m 采用了中间加煤技术3.交流矿热炉2台：72000kVA (4) 工艺特点 原料适应性强。可适用镁质硅酸盐矿和含铁不高于30的褐铁矿型氧化镍矿，以及中间型矿。最适合使用湿法工艺难以处理的高镁低铁氧化镍矿石。 镍铁品位高，有害元素少。同样的矿石，RKEF工艺生产的镍铁品位高于高炉法和“烧结矿-矿热炉”工艺。该工艺的脱
5、硫和转炉精炼工序能够将镍铁的有害元素降低到ISO6501标准所要求的范围内，为炼钢用户所欢迎。 节能环保，循环利用。原料水分较多，料场和筛分破碎运输的过程中不产生粉尘，回转窑烟气余热可回收蒸汽用于发电，经过烟气脱硫满足环保要求后排入大气，回转窑和矿热炉烟尘返回料场；矿热炉煤气经除尘后送回转窑作燃料，炉渣水淬后成为建筑工业原材料。转炉烟气余热回收蒸汽，煤气回收利用，炉渣磁选回炉，尾渣可铺路或制作水泥。从含水炉料进入回转窑直到矿热炉出铁出渣的整个过程产中，炉料处于全封闭，环保节能。 镍渣热料入矿热炉。回转窑产的镍渣在900以上的高温下入炉，相对于“烧结矿-矿热炉”的冷料入炉，节省了大量的物理热和化
6、学热，显著降低了电能和还原剂的消耗，提高了生产效率。 目前已有中钢滨海公司、福建德胜镍业、天津荣程钢铁公司购买了该技术，这些项目都在进行中，预计l2年内将建成投产。 五、对RKEF技术进行改进和创新 虽然RKEF是成熟技术，但由于各国各地的外部条件不同，比如电和能源结构，将影响生产成本。 国内采用该技术必须进行改进。首先要研究配料模型。国内氧化镍矿资源贫乏，要依靠进口，进口矿来源复杂，缺乏稳定的原料基地，使得配料模型的开发更为重要。配料模型确定后，还要进行小型工业实验，以获得炉渣熔点、渣铁熔分特性和合适的烧结温度等数据，以指导生产。 其次，开展对回转窑的余热利用和烟气脱硫的研究。由于天然气资源
7、紧缺，国内建设项目的回转窑多用煤粉为燃料，为保护环境，必须明确回转窑烟气特性，脱除烟尘和硫分，同时研究回转窑低温余热利用问题。 再次，矿热炉是镍铁冶炼投资最大的工序，对于炉型、耐火材料、电极直径、极心圆直径、电极电流密度及电压调整等需要进行研究，确定最适合的参数，实现节电和延长炉衬寿命。 最后，转炉的问题。在国内看到的几座镍铁精炼转炉沿用了炼钢用顶吹转炉的设计，喷溅严重，原因是镍铁精炼转炉的渣量大，约是炼钢转炉渣量的10倍。另外，粗制镍铁是高硅镍铁水，普通炼钢转炉处理起来很困难。国内建设中的镍铁厂采用氧气底吹转炉将很好地解决以上问题。 六、典型RKEF流程工厂的投资和主要技术经济指标 1.投资
8、估算 项目的设定： 建设一个年产10万t镍铁(镍含量20、镍金属量2万t)，产品符合ISO650l标准的镍铁厂。 投资估算内容： (1) 原料场。包括装卸料的抓斗机、胶带运输机，给料机、除铁器等，贮存量由原料供应条件决定，可以满足1个月正常生产的用料。 (2) 筛分破碎工段。包括胶带运输机、板式给料机、锤式破碎机、格筛、吊钩桥式起重机等。 (3) 备料工段。圆盘给料机、计量皮带、悬挂式起重机等。 (4) 回转窑工段。回转窑，自行卸料小车等。 (5) 矿热炉工段。密闭式矿热电炉。 (6) 精炼工段。喷吹脱硫装置，精炼转炉。 (7) 浇铸工段。铸铁机或环形浇注机。 (8) 公辅设施、厂区道路：总降
9、、制氧、能源中心、安全供电设施、烟气净化、余热(煤气)回收设备、渣处理、喷吹煤准备、水处理、机修、成品库等。 投资估算费用见表2。 表2 投资估算表（单位：万元） 上述估算是粗略的，项目所在地不同会有一定变化。 2 、主要技术经济指标和成本计算 镍矿转运到工厂料场后的含水量2530(物理水)，经堆存配料自然干燥后，入回转窑时的含水量为2225。表3中的1.7是指干基的镍矿含镍量。 表3 主要技术经济指标在上述条件下，RKEF工艺成本计算见表4。 表4 镍铁成本估算3、成本和盈利能力分析 由表4可见，在国内采用RKEF工艺生产镍铁的成本低，利润空间大。 RKEF工艺的成本对红土镍矿和电的价格变化
10、最敏感，其次是还原剂、燃料(煤)价格。矿价、电费和煤价对生产成本的影响见图一。 取红土镍矿价格波动范围为2001600元/t干矿。电价考虑了0.4元kWh、0.6元/kWh，0.8元/kWh三种情况，煤价考虑了700元/t、1000元/t、1300元/t三种情况，做出该原料条件下典型RKEF工厂的生产成本曲线。 电价和煤价波动2030的情况下，镍的生产成本上下浮动约1000美元；原料、能源较贵时，RKEF工艺的生产成本约11000美元/t金属镍，原料、能源廉价时，RKEF工艺的生产成本不到10美元t金属镍。 通过统计20012007年的国内镍价和 1.81.9之间的红土镍矿价格进行对数趋势分析，得到图一中的弧线，可见，当镍价低于10000美元t时，RKEF法生产镍铁是不经济的，当镍价在1000011000美元时，RKEF法生产镍铁处于微利，当镍价高于11000美元时，RKEF法生产镍铁是盈利的。 七、结语 通过上述分析，认为短期内国内镍的供给仍将小于需求。国家政策支持低品位红土镍矿高效利用技术的开发，为中国镍铁业的发展创造了机遇。 RKEF工艺广泛用于镍铁冶炼，技术成熟、节能环保，是国际上镍铁生产的最主要方法。 尽管镍价处于历史上的低位，但是成本分析表明，采用先进的镍铁冶炼工艺，充分利用设备和建筑材料低价时期的优势，建设现代化的镍铁厂，仍有很好的经济效益。