一种红土镍矿悬浮焙烧预还原—熔炼系统及工艺技术方案

一种红土镍矿悬浮焙烧预还原—熔炼系统及工艺，包括给料仓、螺旋给料机、打散机、预热器、悬浮炉、气固分离装置、除尘器、反应器、电炉、空分设备、风机、硫回收系统。物料处理后给入给料仓，计量后卸入螺旋给料机，后给入打散机打散后，输送至预热器中完成初步预热，然后进入悬浮炉中，在热气带动下进一步预热升温，后进入气固分离装置中与热气分离，预热后的物料进入悬浮焙烧还原炉反应器内，在800℃～1200℃的温度下进行还原反应，预还原物料进入电炉，控制系统微负压，实现渣铁/镍分离，对渣冷却过程放出的热量进行回收，含尘烟气进入除尘器进行除尘，除尘净化后的烟气经风机，后经硫回收系统回收硫后排空。硫回收系统回收硫后排空。硫回收系统回收硫后排空。

【技术实现步骤摘要】
一种红土镍矿悬浮焙烧预还原
—
熔炼系统及工艺


[0001]本专利技术属于矿物加工和冶金
，涉及一种红土镍矿熔炼工艺，具体涉及一种红土镍矿悬浮焙烧预还原—熔炼系统及工艺。

技术介绍

[0002]镍是一种重要的有色金属，主要由红土镍矿和硫化镍矿冶炼而来。对于中国来说，镍资源并不丰富，且镍资源消耗大，红土镍矿的开发日益受到重视。
[0003]目前，红土镍矿的处理方法主要有两种：火法与湿法。火法与湿法各有优缺点，由于红土镍矿的矿物组分复杂，各组分的含量不固定，难以采取通用方法来处理所有的红土镍矿。还原－熔炼工艺流程是使用最为广泛的火法工艺，一般生产镍铁合金作为不锈钢的补充原料。目前主流工艺有：回转窑干燥预还原—电炉熔炼法(RKEF)、鼓风炉熔炼法、烧结－高炉还原熔炼法、竖炉电炉工艺等。
[0004]近些年，回转窑－电炉熔炼(RKEF)工艺发展迅速。目前许多国内外的镍金属生产厂家都采用此工艺流程来处理红土镍矿并取得了较大的效益，每年生产的镍铁量在25万吨左右。但此工艺中仍旧存在回转窑占地面积大、热损失较大、回转窑结圈、处理能力小、设备故障检修率较高等等问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对现有的回转窑－电炉熔炼(RKEF)工艺存在的技术缺陷，提供一种红土镍矿悬浮焙烧预还原—熔炼(SRPEF)系统及工艺。
[0006]采用的技术方案是：
[0007]一种红土镍矿悬浮焙烧预还原—熔炼系统，包括给料仓、螺旋给料机、打散机、预热器、悬浮炉、气固分离装置、除尘器、反应器、电炉、空分设备、风机、硫回收系统。给料仓排料口底部通过溜槽与螺旋给料机进料口连接。螺旋给料机的排料口与打散机的入料口连接。打散机的排料口通过管路与预热器的入料口连接，打散机的烟气入口通过管路和气固分离装置的烟气出口连接。预热器的烟气出口通过管路与除尘器的烟气入口连接，预热器的排料口通过管路与悬浮炉的入料口连接。悬浮炉的排料口与气固分离装置的入料口连接，悬浮炉的两个底部热气入口通过管路分别与电炉和反应器的热气出口连接。气固分离装置的排料口与反应器入料口连接，气固分离装置的入料口通过管路与除尘器的排料口连接。反应器的还原气入口通过管路与熔池的还原气出口连接，反应器的排料口通过管路与熔池入料口连接。熔池的气体入口与空分设备的排气口连接。风机的烟气入口通过管路与除尘器连接，风机的烟气出口通过管路与硫回收系统连接。
[0008]在本专利技术的描述中，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术而不是要求本专利技术必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0009]一种红土镍矿悬浮焙烧预还原—熔炼工艺，采用所述的一种红土镍矿悬浮焙烧预
还原—熔炼系统实现，具体步骤包括：
[0010]1、备料
[0011]红土镍矿原矿或红土镍矿湿法浸出渣经破碎、粉磨作业后，粉碎到2mm以下含量95％以上给入给料仓；
[0012]2、给料
[0013]给料仓中的物料经过计量后卸入螺旋给料机，经螺旋给料机给入打散机打散后，输送至预热器的进料管中；
[0014]3、预热
[0015]物料被气流经管路带入预热器中并与烟气分离，完成初步预热，然后经管路进入悬浮炉中，在来自电炉和反应器的热气带动下进一步预热升温并进入气固分离装置，在气固分离装置中与热气分离，气固分离装置中分离出的热气经管路返回预热器完成对物料的初步预热；
[0016]4、悬浮焙烧预还原
[0017]预热后的物料经管路进入悬浮焙烧还原炉反应器内，在800℃～1200℃的温度下进行还原反应，反应金属化率达到60％～95％；还原气来自于电炉熔池内的反应产物。
[0018]5、电炉熔融分离
[0019]预还原物料经管路直接热装进入电炉，控制系统微负压，实现渣铁/镍分离，镍回收率＞95％。
[0020]6、余热回收利用
[0021]渣铁分离后，对渣冷却过程放出的热量进行充分回收，在系统内部的负压作用下，熔池内部的热气以及反应器排出的热风分别经返回悬浮炉中达到回收热量的目的，余热利用率大于50％；
[0022]7、除尘系统
[0023]从预热器来的含尘烟气经管路进入除尘器进行除尘，把收集到的粉尘经管路送入气固分离装置中，实现在闭路返尘系统中把除尘器捕集的粉尘全部回收，除尘净化后的烟气通过管路送入风机，后经硫回收系统回收硫后排空。在除尘排风过程中管路配有配套的降温设备，以达到排气温度适宜保护风机的目的。
[0024]本专利技术技术方案具有如下优点：
[0025]1、无需焦炭且还原剂消耗低：可用低硫煤作为还原剂，不使用焦炭、兰炭，且悬浮态加热及还原效率高，煤耗较回转窑低20％以上；
[0026]2、处理能力大：因进入电炉的物料温度和金属化率高，同功率电炉处理能力较RKEF工艺提高50％
‑
100％；
[0027]3、电耗低：较RKEF工艺可以降低20％
‑
50％；
[0028]4、环境友好：SRPEF工艺中悬浮焙烧系统内自带脱硝和除尘装置，无需新建废气处理装置，并可实现超低排放；
[0029]5、流程紧凑：SRPEF工艺过程处于密闭状态，流程紧凑，整个过程实现了物料的连续热送；
[0030]6、自动化程度高：SRPEF工艺自动化程度高，可实现远程操控，较RKEF工艺降低操作岗位数量30％
‑
50％。
附图说明
[0031]图1一种红土镍矿悬浮焙烧预还原—熔炼工艺的示意图。图中：P01
‑
预热器、H01
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悬浮炉、H02
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气固分离装置、R01
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反应器。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术的具体实施方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案作详细描述。所描述的实施例仅为本专利技术部分实施例，而非全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。
[0033]如图1所示，一种红土镍矿悬浮焙烧预还原—熔炼系统，包括给料仓、螺旋给料机、打散机、预热器(P01)、悬浮炉(H01)、气固分离装置(H02)、除尘器、反应器(R01)、电炉、空分设备、风机、硫回收系统。给料仓排料口底部通过溜槽与螺旋给料机进料口连接。螺旋给料机的排料口与打散机的入料口连接。打散机的顶部排料口通过管路2与预热器(P01)的入料口连接，打散机的底部烟气入口通过管路1和气固分离装置(H02)顶部的烟气出口连接。预热器(P01)的顶部的烟气出口通过管路3与除尘器的烟气入口连接，预热器(P01)的底部的排料口通过管路4与悬浮炉(H01)的入料口连接。悬浮炉(H01)的顶部排料口与气固分离装置(H02)的顶部入料口连接，悬浮炉(H01)的两个底部热气入口本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种红土镍矿悬浮焙烧预还原—熔炼系统，其特征在于，包括给料仓、螺旋给料机、打散机、预热器(P01)、悬浮炉(H01)、气固分离装置(H02)、除尘器、反应器(R01)、电炉、空分设备、风机、硫回收系统；给料仓排料口通过溜槽与螺旋给料机进料口连接；螺旋给料机的排料口与打散机的入料口连接；打散机的排料口通过管路与预热器(P01)的入料口连接，打散机的烟气入口通过管路和气固分离装置(H02)的烟气出口连接；预热器(P01)的烟气出口通过管路与除尘器的烟气入口连接，预热器(P01)的排料口通过管路与悬浮炉(H01)的入料口连接；悬浮炉(H01)的排料口与气固分离装置(H02)的入料口连接，悬浮炉(H01)的两个底部热气入口通过管路分别与电炉和反应器(R01)的热气出口连接；气固分离装置(H02)的排料口与反应器(R01)入料口连接，气固分离装置(H02)的入料口通过管路与除尘器的排料口连接；反应器(R01)的还原气入口通过管路与熔池的还原气出口连接，反应器(R01)的排料口通过管路与熔池入料口连接；熔池的气体入口与空分设备的排气口连接；风机的烟气入口通过管路与除尘器连接，风机的烟气出口通过管路与硫回收系统连接。2.一种红土镍矿悬浮焙烧预还原—熔炼工艺，其特征在于，采用权利要求1所述红土镍矿悬浮焙烧预还原—熔炼系统实现，包括以下步骤：1、备料红土镍矿原矿或红土镍矿湿法浸出渣经破碎、粉磨作业后，粉碎，给入给料仓；2、给料给料仓中的物料经过计量后卸入螺旋给料机，经螺旋给料机给入打散机打散后，输送至预热器(P01)的进料管中；3、预热物料被气流经管路带入预热器(P01)中并与烟气分离，完成初步预热，然后经管路进入悬浮炉(H01)中，在来自电炉和反应器(R01)的热气带动下进一步预热升温并进入气固分离装置(H02)，在气固分离装置(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王绍兴，张剑廷，
申请(专利权)人：上海逢石科技有限公司，
类型：发明
国别省市：