处理镍铁粉的系统技术方案

本实用新型专利技术提出了一种处理镍铁粉的系统，该系统包括：细磨装置，所述细磨装置具有镍铁粉入口和镍铁细粉出口；碱浸装置，所述碱浸装置具有镍铁细粉入口、碱液入口、除硅镍铁细粉出口和碱浸后液出口，所述镍铁细粉入口与所述镍铁细粉出口相连；氯化焙烧装置，所述氯化焙烧装置具有除硅镍铁细粉入口、氯化剂入口、高镍铁粉出口和含尘烟气出口，所述除硅镍铁细粉入口与所述除硅镍铁细粉出口相连。该系统采用湿法冶金和氯化冶金相结合的技术处理镍铁粉，使得所得的高镍铁粉相对镍铁粉的镍品位提高120％以上，可作为不锈钢的优质原料，也可以作为提镍的原料，整个工艺镍回收率达95％以上。

【技术实现步骤摘要】
处理镍铁粉的系统
本技术属于金属提取领域，具体而言，本技术涉及处理镍铁粉的系统。
技术介绍
镍作为一种重要的战略金属，具有良好的机械强度、延展性和化学稳定性。世界上可开采的镍资源有两类，一类是硫化矿床，另一类是红土镍矿。由于硫化矿提取工艺成熟，60％的镍产量来源于硫化矿。而世界近期可供开发的硫化矿资源已经不多，加之硫化矿资源勘探周期和建设周期均较长，开发和利用相对比较困难，而红土镍矿资源丰富，采矿成本低，选冶工艺趋于成熟，可生产氧化镍、硫镍、镍铁等多种中间产品，矿源靠海，便于运输，因此开发利用红土镍矿具有重要的现实意义。红土镍矿石含镍橄榄石岩在热带或亚热带地区经过大规模的长期风化淋滤变质而成，是由铁、镁、硅等含水氧化物组成的疏松的黏土状矿石，矿石中的铁主要以赤铁矿的形式存在，矿石呈红色，所以被称为红土镍矿。红土镍矿的可采部分一般分为3层：褐铁矿、过渡层和腐殖层，它们的组成各不相同，规律为铁含量依次降低，镁含量和镍含量依次升高，褐铁矿层一般为高铁低镁红土镍矿，其铁含量40～50wt％，镍含量0.8～1.5wt％。针对红土镍矿国内学者开发出了还原焙烧磁选工艺，该方法是以煤为还原剂，在一定温度下使红土镍矿中的镍和铁直接还原为金属，然后通过磨矿磁选回收还原后的镍和铁，得到的产品是粉状的镍铁，称为镍铁粉。还原焙烧磁选法处理红土镍矿的工艺具有成本低、节约能源、镍回收率高等特点，为红土镍矿的开发利用开辟了新的途径。但是现有技术对红土镍矿还原得到的镍铁粉的利用还存在很多问题，典型镍铁粉的化学成分为：Ni质量分数4～10wt％，Fe质量分数50～80wt％，其余为游离二氧化硅以及硅酸盐杂质。由于镍含量低，杂质含量高，镍铁粉还不能直接成为不锈钢冶炼的原料，因此，现有处理镍铁粉的技术有待进一步发展。
技术实现思路
本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出一种处理镍铁粉的系统。该系统采用湿法冶金和氯化冶金相结合的技术处理镍铁粉，使得所得的高镍铁粉相对镍铁粉的镍品位提高120％以上，可作为不锈钢的优质原料，也可以作为提镍的原料，整个工艺镍回收率达95％以上。在本技术的一个方面，本技术提出了一种处理镍铁粉的系统，根据本技术的实施例，该系统包括：细磨装置，所述细磨装置具有镍铁粉入口和镍铁细粉出口；碱浸装置，所述碱浸装置具有镍铁细粉入口、碱液入口、除硅镍铁细粉出口和碱浸后液出口，所述镍铁细粉入口与所述镍铁细粉出口相连；氯化焙烧装置，所述氯化焙烧装置具有除硅镍铁细粉入口、氯化剂入口、高镍铁粉出口和含尘烟气出口，所述除硅镍铁细粉入口与所述除硅镍铁细粉出口相连。根据本技术实施例的处理镍铁粉的系统通过将镍铁粉细磨后进行碱浸处理，进行第一次提纯，由于镍铁不与碱液反应，镍铁细粉中的游离二氧化硅以及部分硅酸盐溶解于碱液中与镍铁粉分离，碱浸后固液分离得到除硅镍铁细粉，然后根据镍铁粉的物相与成分，充分利用镍、铁金属氯化热力学条件不同及对应氯化物的蒸汽压不同的现象，将所得除硅镍铁细粉采用氯化焙烧处理，将除硅镍铁细粉中的部分铁转化为三氯化铁气体挥发进入含尘烟气中，而镍不被氯化，即使有少量的镍被氯化，氯化镍也会被更活泼的金属铁置换回来，从而得到镍品位较高的高镍铁粉。由此，采用该系统将镍铁细粉经过两次提纯可以得到的镍品位高的高镍铁粉，并且所得高镍铁粉中镍的质量分数达5-22wt％，高镍铁粉相对镍铁粉的镍品位提高120％以上，可作为不锈钢的优质原料，也可以作为提镍的原料，整个工艺镍回收率达95％以上。另外，根据本技术上述实施例的处理镍铁粉的系统还可以具有如下附加的技术特征：任选的，上述处理镍铁粉的系统进一步包括：冷却-收尘单元，所述冷却-收尘单元具有含尘烟气入口和三氯化铁出口，所述含尘烟气入口与所述含尘烟气出口相连。由此，可回收副产品三氯化铁，提高整个工艺的经济性。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本技术一个实施例的处理镍铁粉的系统结构示意图；图2是根据本技术再一个实施例的处理镍铁粉的系统结构示意图；图3是根据本技术一个实施例的处理镍铁粉的系统处理镍铁粉的方法流程示意图；图4是根据本技术再一个实施例的处理镍铁粉的系统处理镍铁粉的方法流程示意图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。在本技术的一个方面，本技术提出了一种处理镍铁粉的系统，根据本技术的实施例，参考图1，该系统包括：细磨装置100、碱浸装置200和氯化焙烧装置300。根据本技术的实施例，细磨装置100具有镍铁粉入口101和镍铁细粉出口102，且适于将镍铁粉进行细磨处理，以便得到镍铁细粉。专利技术人发现，通过将镍铁粉送至细磨装置进行细磨，可显著增加镍铁细粉的比表面积，从而增加镍铁细粉在后续碱浸和氯化焙烧处理阶段的处理效率。需要说明的是，镍铁粉是以煤为还原剂，在一定温度下使红土镍矿中的镍和铁直接还原为金属，然后通过磨矿磁选回收还原后的镍和铁得到的镍铁粉。根据本技术的一个实施例，镍铁粉中各元素的含量并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本技术的一个具体实施例，镍铁粉中镍的含量可以为2-10wt％，铁的含量可以为60-80wt％，二氧化硅的含量可以为10-15wt％。由此，有利于提高镍的回收率。根据本技术的再一个实施例，镍铁细粉的粒径并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本技术的一个具体实施例，镍铁细粉的粒径可以为不大于0.15，优选不大于0.074mm。专利技术人发现，若镍铁细粉的粒径过大，会导致在后续的碱浸中镍铁细粉与碱液接触的不充分，会影响镍铁细粉的碱浸效果。由此，采用本技术提出的镍铁细粉的粒径可以显著提高镍的回收率。根据本技术的实施例，碱浸装置200具有镍铁细粉入口201、碱液入口202、除硅镍铁细粉出口203和碱浸后液出口204，镍铁细粉入口201与镍铁细粉出口102相连，且适于将镍铁细粉和碱液进行碱浸处理，以便得到除硅镍铁细粉和碱浸后液。专利技术人发现，镍铁细粉在碱浸处理时其中的镍和铁不与碱液反应，而镍铁细粉中游离的二氧化硅以及部分硅酸盐会溶解于碱液中，从而实现其与镍铁的分离，进而提高后续所得高镍铁粉的品位，碱浸后固液分离可得到除硅镍铁细粉，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理镍铁粉的系统，其特征在于，包括：细磨装置，所述细磨装置具有镍铁粉入口和镍铁细粉出口；碱浸装置，所述碱浸装置具有镍铁细粉入口、碱液入口、除硅镍铁细粉出口和碱浸后液出口，所述镍铁细粉入口与所述镍铁细粉出口相连；氯化焙烧装置，所述氯化焙烧装置具有除硅镍铁细粉入口、氯化剂入口、高镍铁粉出口和含尘烟气出口，所述除硅镍铁细粉入口与所述除硅镍铁细粉出口相连。

【技术特征摘要】
1.一种处理镍铁粉的系统，其特征在于，包括：细磨装置，所述细磨装置具有镍铁粉入口和镍铁细粉出口；碱浸装置，所述碱浸装置具有镍铁细粉入口、碱液入口、除硅镍铁细粉出口和碱浸后液出口，所述镍铁细粉入口与所述镍铁细粉出口相连；氯化焙烧装置，所述氯化焙烧装置具有除硅镍...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋文臣，王静静，李红科，曹志成，汪勤亚，吴道洪，
申请(专利权)人：江苏省冶金设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32