CN103710534B

CN103710534B - 一种氧化分解镍钼矿的方法

Info

Publication number: CN103710534B
Application number: CN201310737004.3A
Authority: CN
Inventors: 陈庭章; 谢轶丞; 谢伦
Original assignee: GUIZHOU HUAGUI MOLYBDENUM NICKEL Co Ltd
Current assignee: GUIZHOU HUAGUI MOLYBDENUM NICKEL Co Ltd
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2016-06-08
Anticipated expiration: 2033-12-27
Also published as: CN103710534A

Abstract

本发明涉及一种氧化分解镍钼矿的方法，属于冶金技术领域。该方法包括以下步骤：将镍钼矿和含硫物料混合，至混合物料中S的重量含量为22%～30%、水的重量含量为5%～15%，然后将该混合物料置于沸腾炉内，通入空气或富氧焙烧，即得；其中，按体积比，所述富氧为含氧量占20%～40%的空气。本发明的有益效果是：能直接用镍钼矿或和其它物料投入沸腾炉中进行氧化分解，生产出能直接被进行回收利用的炉气和焙砂。

Description

一种氧化分解镍钼矿的方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种氧化分解镍钼矿的方法。

背景技术

沸腾焙烧是利用流态化技术的热工设备，它具有气-固间热质交换速度快，炉内温度均匀，产品质量好，沸腾炉与冷却（或加热）器壁间的传热系数大，生产效率高，操作简单，便于实现生产连续化、自动化等一系列优点，因此得到了广泛的应用。锌精矿、铜精矿的氧化焙烧和硫酸化焙烧，含钴硫铁精矿的硫酸化焙烧、锡精矿的氧化焙烧，高钛渣的氯化焙烧，铜镍矿半脱硫焙烧，汞矿石焙烧以及氧化铜矿离析过程中的矿石加热等都已经使用沸腾炉。此外，铅精矿、铅锑精矿的氧化焙烧，含镍、钴红土矿的加热和还原过程也利用沸腾炉成功地进行了工业性试验或小规模生产。

在国外，沸腾炉还用于辉钼矿、富镍冰铜的氧化焙烧。沸腾炉的缺点是烟尘率高。目前，沸腾炉正向大型化富氧鼓风，扩大炉膛空间，制粒焙烧，余热利用和自动控制等方面发展。

1、镍钼矿的加工技术。我国贵州遵义和湖南张家界蕴藏着丰富的镍钼矿资源，它是一种硫化矿，但钼镍品位并不太高，钼4%-8%，镍3%-7%，含C高，成分复杂，属难选，难冶矿物，其加工工艺分为火法和湿法工艺。

a、火法工艺

国内传统工艺为镍钼矿直接氧化分解焙烧-还原焙炼法制取镍钼铁合金，或氧化焙烧、镍钼矿经过氧化分解转变为氧化物，再经钠盐焙烧后使钼转化为水溶性钼酸钠，得钼酸钠溶液，进而水浸制取钼酸、氧化钼或钼酸铵等钼制品，使镍存留在渣中，或直接碱浸得钼酸钠溶液，镍存于渣中，钼酸钠溶液接着制取钼产品。但两种工艺均经氧化分解转变为氧化物，氧化分解产生的二氧化硫浓度为1%左右，难于制酸。过程产生SO₂烟气，环境污染难于冶理，镍钼矿中的S、C都未利用。

b、湿法工艺

采用碱性氧化试剂NaClO+NaOH直接分解，用硝酸分解，再从浸出液中制取钼酸铵等系列产品，其生产成本高，后续工序处理繁杂，其中的S、C也未充分利用。

2、镍钼矿的火法加工技术。现有的镍钼矿火法氧化分解加工方法，主要釆用反射炉焙烧或回转窑焙烧。

a、反射炉是传统的火法冶炼设备之一，具有结构简单，操作方便，容易控制，对原料及燃料适应性较强，生产中耗水量较小等优点。广泛用于熔炼、熔化、精炼和焙烧。其存在缺点是燃料消耗量较大，热效率低（一般只有15-30%），产能低，烟气直接加热给产品融入烟气杂质，占地大，消耗大量耐火材料。本生产过程中二氧化硫严重污染环境，也被国家列为淘汰的禁用设备。

b、回转窑就是使用回转圆筒设备对固体物料进行机械，物理或者化学处理，在建材、冶金、化工、环保等许多生产行业中广泛使用，回转窑具有结构筒单，操作方便，原料适应性广等优点，其存在缺点是：产能低，燃料消耗量大，热效率低，烟气对产品质量有较大影响。其生产过程中二氧化硫严重污染环境。同样，二氧化硫浓度低（约0.5%左右），难于制酸。

发明内容

本发明的目的是提供了一种不会污染环境、加工成本低的氧化分解镍钼矿的方法。

本发明所采取的技术方案是一种氧化分解镍钼矿的方法，该方法包括以下步骤：将镍钼矿和含硫物料混合，至混合物料中S的重量含量为22%～30%、水的重量含量为5%～15%，然后将该混合物料置于沸腾炉内，通入空气或富氧焙烧，即得；其中，按体积比，所述富氧为含氧量占20%～40%的空气。

优选的，所述镍钼矿与含硫物料的混合比例为1:0～5。

优选的，所述含硫物料选自含硫矿物、硫磺、矿灰尘或二氧化硫中的一种，或它们的混合物。

优选的，在焙烧时，所述沸腾炉中的沸腾层温度为600℃～900℃，沸腾炉底部的压力为900mmHg～1300mmHg，沸腾炉的出口温度为450℃～660℃。

优选的，所述焙烧时间为0.25小时～0.5小时。

优选的，所述混合物料中S的重量含量为26%、水的重量含量为10%。

本发明采用沸腾炉对镍钼矿进行焙烧，它具有气固间热质交换速度快，气体中氧与固体中硫化学反应快，层内温度均匀，产品质量好，沸腾层与冷却（或加热）器壁间的传热系数大，生产效率高，反应的热量可回收，操作简单，便于实现生产连续化和自动化等一系列优点。相比采用现有的其它方式对镍钼矿进行分解氧化，将此沸腾炉用于镍钼矿的氧化分解无疑是最好的选择。

本发明的有益效果在于：

（1）利用本发明方法能直接用镍钼矿或和含硫物混合投入沸腾炉中进行氧化分解，能得到浓度为4%～10%（体积比）的二氧化硫炉气，经净化后，能采用接触法直接制取，生产得到工业硫酸。通过排渣系统收下的焙砂，比现有技术中焙砂的含S低1～2%，为后续生产钼酸、氧化钼或钼酸铵等钼系列产品提供了良好的条件，产生了良好的经济效益。

（2）与现有技术相比，本发明除了能提高焙砂质量外，还能减轻后续的工序负担，能充分利用镍钼矿中的硫和碳参与反应。当镍钼矿中含S较低时，采用增硫和富氧焙烧；当镍钼矿中含C较高时，采用富氧焙烧，克服了现有技术中不能利用硫和碳的技术难题，有效地降低了生产成本，解决了对环境的污染，具有较好的经济效益和社会效益。

（3）利用本发明方法产生的炉尾气，经接触法制取硫酸后排放的尾气，符合国家环保综合排放标准，不会污染大气环境。

具体实施方式

为使本领域技术人员详细了解本发明的生产工艺和技术效果，下面以具体的生产实例来进一步介绍本发明的应用和技术效果。

实施例一：

取100kg镍钼矿和300kg含硫矿物混合，经检测，混合物料中S的重量含量为26%、水的重量含量为10%，然后将该混合物料置于沸腾炉内沸腾焙烧，向沸腾炉内通入含氧量为30%（体积比）的空气共同进行焙烧0.25小时，焙烧时，沸腾炉中的沸腾层温度为750℃，沸腾炉底部的压力为1000mmHg，沸腾炉的出口温度为500℃。得含S为2.5%的焙砂和含二氧化硫的浓度为8%的炉气。其中，所得炉气能采用现有的接触法，能直接制备得到符合国标的工业硫酸，且制酸后排放的尾气，符合国家环保综合排放标准，不会污染大气环境；所得焙砂能用于生产钼酸。

实施例二：

取100kg镍钼矿和10kg硫磺混合，经检测，混合物料中S的重量含量为27%、水的重量含量为8%，然后将该混合物料置于沸腾炉内沸腾焙烧，向沸腾炉内通入含氧量为20%（体积比）的空气共同进行焙烧0.5小时，焙烧时，沸腾炉中的沸腾层温度为600℃，沸腾炉底部的压力为1300mmHg，沸腾炉的出口温度为450℃。得含S为3%的焙砂和含二氧化硫的浓度为9%的炉气。其中，所得炉气能采用现有的接触法，能直接制备得到符合国标的工业硫酸，且制酸后排放的尾气，符合国家环保综合排放标准，不会污染大气环境；所得焙砂能用于生产钼酸。

实施例三：

取100kg镍钼矿混合后，经检测，物料中S的重量含量为22%、水的重量含量为5%，然后将该混合物料置于沸腾炉内沸腾焙烧，向沸腾炉内通入含氧量为40%（体积比）的空气共同进行焙烧0.3小时，焙烧时，沸腾炉中的沸腾层温度为900℃，沸腾炉底部的压力为900mmHg，沸腾炉的出口温度为660℃。得含S为2.8%的焙砂和含二氧化硫的浓度为5.8%的炉气。其中，所得炉气能采用现有的接触法，能直接制备得到符合国标的工业硫酸，且制酸后排放的尾气，符合国家环保综合排放标准，不会污染大气环境；所得焙砂能用于生产氧化钼。

实施例四：

取100kg镍钼矿、20kg含硫矿物和10kg硫磺混合，经检测，混合物料中S的重量含量为30%、水的重量含量为15%，然后将该混合物料置于沸腾炉内沸腾焙烧，向沸腾炉内通入含氧量为35%（体积比）的空气共同进行焙烧0.4小时，焙烧时，沸腾炉中的沸腾层温度为800℃，沸腾炉底部的压力为1100mmHg，沸腾炉的出口温度为550℃。得含S为3.3%的焙砂和含二氧化硫的浓度为6.5%的炉气。其中，所得炉气能采用现有的接触法，能直接制备得到符合国标的工业硫酸，且制酸后排放的尾气，符合国家环保综合排放标准，不会污染大气环境；所得焙砂能用于生产钼酸铵。

实施例五：

取100kg镍钼矿、20kg含硫矿物和10kg硫磺混合，经检测，混合物料中S的重量含量为21%、水的重量含量为15%，然后将该混合物料置于沸腾炉内沸腾焙烧，向沸腾炉内通入适量二氧化硫和空气共同进行焙烧0.4小时，焙烧时，沸腾炉中的沸腾层温度为800℃，沸腾炉底部的压力为1100mmHg，沸腾炉的出口温度为550℃。得含S为3.3%的焙砂和含二氧化硫的浓度为6.5%的炉气。

由于混合物料中S的重量含量低于22%，通入适量的二氧化硫气体参与反应，使其反应时S的含量在22%～30%之间。

其中，所得炉气能采用现有的接触法，能直接制备得到符合国标的工业硫酸，且制酸后排放的尾气，符合国家环保综合排放标准，不会污染大气环境；所得焙砂能用于生产钼酸铵。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域技术人员应当理解，依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims

1.一种氧化分解镍钼矿的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：将镍钼矿和含硫物料混合，至混合物料中S的重量含量为22％～30％、水的重量含量为5％～15％，然后将该混合物料置于沸腾炉内，通入富氧空气焙烧，即得；其中，按体积比，所述富氧空气为含氧量占30％～40％的空气；

在焙烧时，所述沸腾炉中的沸腾层温度为600℃～900℃，沸腾炉底部的压力为900mmHg～1300mmHg，沸腾炉的出口温度为450℃～660℃。

2.根据权利要求1所述的一种氧化分解镍钼矿的方法，其特征在于：所述镍钼矿与含硫物料的重量混合比例为1:0～5。

3.根据权利要求1或2所述的一种氧化分解镍钼矿的方法，其特征在于：所述含硫物料选自含硫矿物、硫磺、矿灰尘或二氧化硫中的一种，或它们的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种氧化分解镍钼矿的方法，其特征在于：所述焙烧时间为0.25小时～0.5小时。

5.根据权利要求1所述的一种氧化分解镍钼矿的方法，其特征在于：所述混合物料中S的重量含量为26％、水的重量含量为10％。