一种新型炼镍系统及工艺技术方案

本发明专利技术公开了一种新型炼镍系统，包括侧吹熔炼炉、渣贫化炉和调质炉；所述侧吹熔炼炉、渣贫化炉通过第一溜槽连接；所述侧吹熔炼炉、调质炉通过第二溜槽连接；所述侧吹熔炼炉用于熔炼镍精矿、含镍物料，得到侧吹炉渣、镍锍；所述渣贫化炉用于对侧吹炉渣进行贫化；所述调质炉用于对镍锍进行保温和吹炼；物料中的硫、铁等元素氧化反应较充分，反应放出的热量较高，这样使侧吹熔池熔炼过程中，燃料量消耗较低，降低了生产成本。镍锍品位高，减少了镍锍实物量，后续吹炼过程可以省去，或者只需要简单吹炼即可生产出合格的高冰镍产品。可生产出合格的高冰镍产品。可生产出合格的高冰镍产品。

【技术实现步骤摘要】
一种新型炼镍系统及工艺


[0001]本专利技术属于有色冶金
，涉及一种新型炼镍系统及工艺。

技术介绍

[0002]传统工艺中，镍精矿熔炼采用熔池熔炼，顶吹浸没熔炼法属于熔池熔炼范畴，已广泛用于铜、锡、铅、钢铁等领域，采用的是Ausmelt技术熔炼镍精矿。顶吹浸没熔炼法技术，主体设备是立式固定圆筒形熔炼炉，内衬耐火砖，熔池温度在1300℃左右。冶炼工艺所需的空气、氧气、粉煤通过喷枪喷入熔池，在喷枪头部喷出的高速气流作用下。熔池处于强烈搅动状态。物料迅速熔化和反应。精矿、熔剂、返料等从炉顶加料口加入。熔炼产物低冰镍和炉渣放入沉降电炉中进行分离，熔渣经水淬后成为水淬渣出售，低镍锍送转炉吹炼生产高镍锍产品。
[0003]现有技术中，采用顶吹浸没熔池熔炼镍精矿，熔炼产物低冰镍和炉渣放入沉降电炉中进行分离，为了降低沉降电炉渣含镍指标，故顶吹炉生产的低冰镍品位较低，一般的品位达到28～30％左右。这样处理的弊端为：1.镍精矿氧化程度较低，没有充分利用镍精矿氧化的热量，所以使用燃料量较大，增加了生产成本。2.低冰镍品位低，造成低冰镍量较大，给转炉吹炼生产带来了较大的负担。
[0004]专利202010049546.1公开了一步炼镍系统及一步炼镍方法，一步炼镍装置为一体化设备，其包括炉体，炉体内部依次设置有熔池熔炼区和还原贫化区；熔池熔炼区具有第一加料口和第一鼓风口，第一加料口与原料输送装置相连，熔池熔炼区用于对硫化镍精矿进行熔池熔炼以产出高镍锍、熔炼渣和烟气；还原贫化区与熔池熔炼区相连通，还原贫化区具有第二加料口、第二鼓风口和出烟口，还原贫化区用于使熔炼渣进行贫化反应产出贫化渣和第一金属化镍锍；该设备处理原料为硫化镍精矿，通过熔炼生产高冰镍，不需要采用吹炼炉吹炼，但是该工序中的贫化是在侧吹炉中小前床的贫化，该贫化为简单贫化，贫化效果并不彻底，不适用于处理低品位的有色金属熔炼渣。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种新型炼镍系统及工艺，通过侧吹熔池熔炼，使得物料中的硫、铁等元素氧化反应较充分，反应放出的热量较高，降低燃料消耗量，且生产出的镍锍品位高，降低后续吹炼过程的成本。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供一种新型炼镍系统，包括侧吹熔炼炉、渣贫化炉和调质炉；所述侧吹熔炼炉、渣贫化炉通过第一溜槽连接；所述侧吹熔炼炉、调质炉通过第二溜槽连接；
[0008]所述侧吹熔炼炉用于熔炼镍精矿、含镍物料，得到侧吹炉渣、镍锍；所述渣贫化炉用于对侧吹炉渣进行贫化；所述调质炉用于对镍锍进行保温和吹炼；
[0009]所述侧吹熔炼炉包括熔池熔炼区和熔池贫化区；所述熔池熔炼区设有第一鼓风口和第一加料口；所述第一鼓风口设置于熔池熔炼区的侧壁；所述第一加料口设置于熔池熔
炼区的顶部；
[0010]所述渣贫化炉包括贫化区和沉降区；所述贫化区的侧壁、炉顶设有熔池加热搅动装置；所述沉降区设有自焙电极，自焙电极穿过炉体延伸至所述沉降区内部；所述沉降区的底部设有排镍口，沉降区的侧壁设有排渣口；所述贫化区的顶部设有第二加料口；
[0011]所述调质炉的顶部设有第三加料口；所述调质炉的侧壁设有高镍锍排出口，通过第三溜槽去高镍锍水淬。
[0012]优选的方案，所述熔池加热搅动装置采用喷枪。
[0013]优选的方案，所述新型炼镍系统还包括原料输送装置，原料输送装置分别与第一加料口、第二加料口和第三加料口连接。
[0014]优选的方案，所述新型炼镍系统还包括烟气回收装置。所述烟气回收装置包括余热回收单元、除尘单元，处理后的烟气去制酸或者脱硫。
[0015]更优选的方案，所述侧吹熔炼炉、渣贫化炉和调质炉均设有排烟口，所述烟气回收装置与所述排烟口连接；所述排烟口位置设有水冷烟道。
[0016]优选的方案，所述侧吹熔炼炉的熔池贫化区与渣贫化炉的贫化区通过第一溜槽连接；侧吹熔炼炉产生的侧吹炉渣进入到渣贫化炉中去贫化沉降。
[0017]优选的方案，所述侧吹熔炼炉的熔池熔炼区与调质炉通过第二溜槽连接。侧吹熔炼炉间断排放中、高镍锍，达到调质炉吹炼的液面后，开始富氧吹炼。
[0018]优选的方案，所述侧吹熔炼炉的整体炉底带有倾斜角度，熔池熔炼区的炉底高于熔池贫化区的炉底，由炉底的贫化区向熔炼区倾斜，角度为2～5
°
。
[0019]侧吹熔炼炉在炉体中间处通入二次风，用于燃烧不完全的一氧化碳和单质硫，并把产生的热量回用于熔池中。
[0020]侧吹熔炼炉在炉体顶处通入三次风，用于二次燃烧不完全的一氧化碳和单质硫。
[0021]优选的方案，所述贫化区、沉降区之间设有铜水套隔墙，贫化区、沉降区相连；贫化区的炉底高于沉降区的炉底。
[0022]渣贫化炉的贫化区未设炉缸，贫化区炉底高度高于沉降区50～
[0023]80mm，以便于贫化区产生的渣镍混合物流入到沉降区。
[0024]渣贫化炉的沉降区设有三根自焙电极，此沉降区除了沉降的功能，还可以为侧吹熔炼炉熔化水淬渣，产生高温熔体，大大方便了侧吹熔炼炉的开炉生产。
[0025]渣贫化炉底部设有排镍口，产生低冰镍进入调质炉进行吹炼，产生高镍锍去湿法车间生产硫酸镍产品。
[0026]优选的方案，所述调质炉的侧壁设有第三鼓风口，调质炉的底部设有底吹枪。
[0027]第三鼓风口采用较高压力的风鼓入，不需要清理风眼。调质炉即可以进行侧吹吹炼，也可以底吹吹炼，即可以吹炼冰镍，也可以熔化物料。
[0028]本专利技术还提供一种新型炼镍工艺，包括以下步骤：
[0029]S1、将含镍物料、含镍杂料、粒煤和石英石按照设定比例进行配料，得到符合工艺要求的混合物料；
[0030]S2、将步骤S1所得混合物料加入侧吹熔炼炉，在1250～1300℃温度下，保证熔池热量及上部的还原气氛，进行充分搅动渣熔池，完成物理化学反应；
[0031]S3、侧吹炉渣通过第一溜槽排入到渣贫化炉中进行贫化，侧吹熔炼炉产生的镍锍
通过第二溜槽排入调质炉；
[0032]S4、向渣贫化炉加入硫化剂、块煤，在1250℃～1300℃温度下，保证熔池热量及上部的还原气氛，贫化区的侧壁、炉顶设有喷枪，向渣贫化炉内鼓入天然气，充分搅动渣熔池，保证硫化剂、还原剂与渣充分混合，完成物理化学反应；
[0033]S5、渣贫化炉的贫化区炉底高度高于沉降区，贫化后渣通过隔墙水套底部流入沉降区进行沉降，完成侧吹炉渣与低冰镍的分离；
[0034]S6、渣贫化炉生产的低冰镍送调质炉进行吹炼，炉渣直接外排或者返回渣贫化电炉回收利用；
[0035]S7、调质炉保温或吹炼，生产出最终产品。
[0036]进一步，所述含镍杂料的主要成分为Ni3～5％、S10～15％、Fe15～20％。
[0037]本专利技术采用侧吹熔炼炉进行熔炼，具有投资省、能耗低的优点，用于对硫化镍精矿与含镍物料进行熔炼，以产出含镍45～60wt％本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型炼镍系统，其特征在于，包括侧吹熔炼炉(10)、渣贫化炉(20)和调质炉(30)；所述侧吹熔炼炉(10)、渣贫化炉(20)通过第一溜槽(40)连接；所述侧吹熔炼炉(10)、调质炉(30)通过第二溜槽(50)连接；所述侧吹熔炼炉(10)用于熔炼镍精矿、含镍物料，得到侧吹炉渣、镍锍；所述渣贫化炉(20)用于对侧吹炉渣进行贫化；所述调质炉(30)用于对镍锍进行保温和吹炼；所述侧吹熔炼炉(10)包括熔池熔炼区(102)和熔池贫化区(103)；所述熔池熔炼区(102)设有第一鼓风口(101)和第一加料口(104)；所述第一鼓风口(101)设置于熔池熔炼区(102)的侧壁；所述第一加料口(104)设置于熔池熔炼区(102)的顶部；所述渣贫化炉(20)包括贫化区(205)和沉降区(206)；所述贫化区(205)的侧壁、炉顶设有熔池加热搅动装置(201)；所述沉降区(206)设有自焙电极(202)，自焙电极(202)穿过炉体延伸至所述沉降区(206)内部；所述沉降区(206)的底部设有排镍口(203)，沉降区(206)的侧壁设有排渣口(204)；所述贫化区(205)的顶部设有第二加料口(208)；所述调质炉(30)的顶部设有第三加料口(301)；所述调质炉(30)的侧壁设有高镍锍排出口(302)。2.根据权利要求1所述的一种新型炼镍系统，其特征在于，所述新型炼镍系统还包括原料输送装置(60)，原料输送装置(60)分别与第一加料口(104)、第二加料口(208)和第三加料口(301)连接。3.根据权利要求1所述的一种新型炼镍系统，其特征在于，所述新型炼镍系统还包括烟气回收装置(70)；所述烟气回收装置(70)包括余热回收单元、除尘单元，处理后的烟气去制酸或者脱硫。4.根据权利要求3所述的一种新型炼镍系统，其特征在于，所述侧吹熔炼炉(10)、渣贫化炉(20)和调质炉(30)均设有排烟口，所述烟气回收装置(70)与所述排烟口连接；所述排烟口位置设有水冷烟道。5.根据权利要求1所述的一种新型炼镍系统，其特征在于，所述侧吹熔炼炉(10)的熔池贫化区(103)与渣贫化炉(20)...

【专利技术属性】
技术研发人员：金鑫，金山，高晓艳，宁胡斌，廖其中，
申请(专利权)人：盛屯能源金属化学贵州有限公司，
类型：发明
国别省市：