CN110205501A - 还原含镍物料制备镍锍的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种还原含镍物料制备镍锍的装置。该装置包括侧吹熔炼炉和电热还原炉，侧吹熔炼炉顶部设置有第一入口，侧部设置有浸没式侧吹喷枪，下部设置有液态熔融含锍渣出口，第一入口用以通入含镍物料和还原剂，浸没式侧吹喷枪用以向侧吹熔炼炉中喷入燃料和富氧空气，侧吹熔炼炉用以将含镍物料在燃料、富氧空气、还原剂的存在下进行熔化和预还原以得到液态熔融含锍渣；电热还原炉，其设置有液态熔融含锍渣入口，液态熔融含锍渣入口与液态熔融含锍渣出口通过热渣溜槽相连，电热还原炉用以对液态熔融含锍渣进行还原和渣锍分离以得到镍锍。采用该装置制备镍锍，造锍效率较高，能耗低，镍锍品位较高，且镍、钴的回收率较高。
Description
技术领域
本发明涉及金属冶炼领域，具体而言，涉及一种还原含镍物料制备镍锍的装置。
背景技术
镍作为一种战略物资，被誉为工业维生素。镍具有很好的可塑性、耐腐蚀性和磁性等性能，主要被用于钢铁、镍基合金、电镀及电池等领域，广泛应用于飞机、雷达等各种竣工制造业、民用机械制造业和电镀工业等。随着社会工业的快速发展，镍的消耗不断增加，硫化镍矿也日益枯竭，有效开发和利用其他含镍物料诸如红土镍矿等相关技术受到越来越多的重视。含镍物料提镍后的合金产品主要有两类，一类是镍铁，另一类是镍锍。镍铁的产量日趋饱和，而用于生产三元材料的镍锍日益受到重视。
目前利用红土镍矿制备镍锍的方法主要有烧结炉+高炉和回转窑工艺，采用高炉进行红土镍矿冶炼，能耗巨大，且因高炉核心区域温度过高无法实现选择性还原，导致还原得到的镍锍品位过低，仅在3～6％；另一方面是该法环保差，无法适应新的环保要求。回转窑冶炼红土镍矿，也存在能耗较大的问题，且虽然相比于高炉具有更高的镍锍品位，但仍旧仅在10％左右。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种还原含镍物料制备镍锍的装置，以解决现有技术中采用烧结炉、高炉和回转窑工艺制备镍锍存在的能耗大、镍锍品位低的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种还原含镍物料制备镍锍的装置，其包括：侧吹熔炼炉，其顶部设置有第一入口，侧部设置有浸没式侧吹喷枪，下部设置有液态熔融含锍渣出口，第一入口用以通入含镍物料和还原剂，浸没式侧吹喷枪用以向侧吹熔炼炉中喷入燃料和富氧空气，侧吹熔炼炉用以将含镍物料在燃料、富氧空气、还原剂的存在下进行熔化和预还原以得到液态熔融含锍渣；电热还原炉，其设置有液态熔融含锍渣入口，液态熔融含锍渣入口与液态熔融含锍渣出口通过热渣溜槽相连，电热还原炉用以对液态熔融含锍渣进行还原和渣锍分离以得到镍锍。
进一步地，装置还包括圆盘制粒机，圆盘制粒机用于对含镍物料、还原剂、熔剂和硫化剂进行制粒，圆盘制粒机的出口与第一入口相连。
进一步地，装置还包括：料仓，设置有第二入口和料仓出口，第二入口与圆盘制粒机的出口相连；定量给料机，设置有第三入口和给料出口，第三入口与料仓出口相连，给料出口与第一入口相连。
进一步地，侧吹熔炼炉还设置有第一烟气出口，装置还包括：第一燃烧单元，与第一烟气出口相连，用于对第一烟气出口排出的第一烟气进行二次燃烧；第一余热回收单元，具有第一进气口和第一排气口，第一进气口与第一燃烧单元的出口相连；第一收尘单元，具有第二进气口、第二排气口和第一烟尘出口，第二进气口与第一排气口相连。
进一步地，第一收尘单元为电收尘器。
进一步地，电热还原炉还设置有第二烟气出口，装置还包括：第二燃烧单元，与第二烟气出口相连，用于对第二烟气出口排出的第二烟气进行二次燃烧；第二余热回收单元，具有第三进气口和第三排气口，第三进气口与第二燃烧单元的出口相连；第二收尘单元，具有第四进气口、第四排气口和第二烟尘出口，第四进气口与第三排气口相连。
进一步地，第二收尘单元包括依次串联设置的表面冷却器和布袋收尘器。
进一步地，电热还原炉还设置有镍锍出口，装置还包括吹炼转炉，吹炼转炉与镍锍出口相连。
进一步地，吹炼转炉设置有转炉渣出口，转炉渣出口与侧吹熔炼炉的第一入口相连。
进一步地，吹炼转炉设置有第三烟气出口，装置还包括制酸系统，制酸系统与第三烟气出口相连。
进一步地，电热还原炉设置有还原炉渣出口，装置还包括水淬单元，水淬单元与还原炉渣出口相连。
利用本发明提供的上述装置，先后通过侧吹熔炼炉和电热还原炉处理含镍物料，使得含镍物料先在侧吹熔炼炉中进行熔化和预还原，后在电热还原炉中进行还原和渣锍分离。在侧吹熔炼炉中，通过浸没式侧吹喷枪能够在炉侧将富氧空气和燃料直接喷入熔池中为含镍物料的熔化和预还原提供热量，能够提高热利用率，且浸没式燃烧火焰直接接触熔体，燃烧烟气搅动熔池，强化熔池的传质并加速了反应，使红土镍矿粒状物料快速熔化，从而使得该熔化和预还原过程能够在富氧状态和较低的还原温度下进行。这一方面有利于节约能耗，一方面较低的还原温度有利于提高对镍的选择性还原，从而为较高的镍锍品位做准备。然后，预还原得到的液态熔融含锍渣通过热渣溜槽通入电热还原炉中，在较高的温度下完成深度还原。采用电热还原炉可以更灵活地控制还原温度，根据炉料的性质升高或降低温度，且操作过程中可以避免泡沫渣现象，从而进一步提高镍锍品位。
总之，采用本发明提供装置还原含镍物质制备镍锍，造锍效率较高，降低了能耗，同时提高了镍锍的品位。此外，利用本发明的方法制备镍锍，镍、钴的回收率较高。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明一种实施例的还原含镍物料制备镍锍的装置的结构框图；
图2示出了根据本发明一种实施例的侧吹熔炼炉和电热还原炉的结构示意图；以及
图3示出了根据本发明一种实施例的两段法还原含镍物料制备镍锍的工艺流程图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、侧吹熔炼炉；20、电热还原炉；30、圆盘制粒机；40、料仓；50、定量给料机；60、第一燃烧单元；70、第一余热回收单元；80、第一收尘单元；90、第二燃烧单元；100、第二余热回收单元；110、第二收尘单元；120、吹炼转炉；130、制酸系统；140、水淬单元；150、配料单元。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
正如本发明背景技术部分所描述的，现有技术中采用烧结炉、高炉和回转窑工艺制备镍锍存在的能耗大、镍锍品位低的问题。
为了解决上述问题，本发明提供了一种还原含镍物料制备镍锍的装置，如图1和2所示，该装置包括：侧吹熔炼炉10和电热还原炉20，侧吹熔炼炉10顶部设置有第一入口，侧部设置有浸没式侧吹喷枪，下部设置有液态熔融含锍渣出口，第一入口用以通入含镍物料和还原剂，浸没式侧吹喷枪用以向侧吹熔炼炉10中喷入燃料和富氧空气，侧吹熔炼炉10用以将含镍物料在燃料、富氧空气、还原剂的存在下进行熔化和预还原以得到液态熔融含锍渣；电热还原炉20设置有液态熔融含锍渣入口，液态熔融含锍渣入口与液态熔融含锍渣出口通过热渣溜槽相连，电热还原炉20用以对液态熔融含锍渣进行还原和渣锍分离以得到镍锍。
利用本发明提供的上述装置，先后通过侧吹熔炼炉10和电热还原炉20处理含镍物料，使得含镍物料先在侧吹熔炼炉10中进行熔化和预还原，后在电热还原炉20中进行还原和渣锍分离。在侧吹熔炼炉10中，通过浸没式侧吹喷枪能够在炉侧将富氧空气和燃料直接喷入熔池中为含镍物料的熔化和预还原提供热量，能够提高热利用率，且浸没式燃烧火焰直接接触熔体，燃烧烟气搅动熔池，强化熔池的传质并加速了反应，使红土镍矿粒状物料快速熔化，从而使得该熔化和预还原过程能够在富氧状态和较低的还原温度下进行。这一方面有利于节约能耗，一方面较低的还原温度有利于提高对镍的选择性还原，从而为较高的镍锍品位做准备。然后，预还原得到的液态熔融含锍渣通过热渣溜槽通入电热还原炉20中，在较高的温度下完成深度还原。采用电热还原炉20可以更灵活地控制还原温度，根据炉料的性质升高或降低温度，且操作过程中可以避免泡沫渣现象，从而进一步提高镍锍品位。
总之，采用本发明提供装置还原含镍物质制备镍锍，造锍效率较高，降低了能耗，同时提高了镍锍的品位。此外，利用本发明的方法制备镍锍，镍、钴的回收率较高。
为了进一步提高含镍物料的预还原效果，提高对镍的选择性还原程度，同时降低进料难度并提高造渣效果，在一种优选的实施方式中，上述装置还包括圆盘制粒机30，圆盘制粒机30用于对含镍物料、还原剂、熔剂和硫化剂进行制粒，圆盘制粒机30的出口与第一入口相连。更优选地，上述装置还包括配料单元150，配料单元150用于对含镍物料、还原剂、熔剂和硫化剂进行配料，且配料后的原料经胶带输送机送入圆盘制粒机30进行制粒。
更优选地，如图1所示，上述装置还包括：料仓40，设置有第二入口和料仓出口，第二入口与圆盘制粒机30的出口相连；定量给料机50，设置有第三入口和给料出口，第三入口与料仓出口相连，给料出口与第一入口相连。这样设置可以稳定定量地向侧吹熔炼炉10中输送原料，有利于维持设备运行的持续性和稳定性。
含镍物料在侧吹熔炼炉10中进行熔化、预还原的过程中会产生烟气，在一种优选的实施方式中，如图2所示，侧吹熔炼炉10还设置有第一烟气出口，装置还包括：第一燃烧单元60，与第一烟气出口相连，用于对第一烟气出口排出的第一烟气进行二次燃烧；第一余热回收单元70，具有第一进气口和第一排气口，第一进气口与第一燃烧单元60的出口相连；第一收尘单元80，具有第二进气口、第二排气口和第一烟尘出口，第二进气口与第一排气口相连。第一燃烧单元60可以对第一烟气中的可燃成分进行再次燃烧，得到的烟气温度更高，通过第一余热回收单元70回收余热后，通过第一收尘单元80将其中的烟尘分离。通过上述装置有效回收了第一烟气中的热量并分离其中的烟尘。需说明的是，除了收尘步骤中分离了烟尘，在余热回收步骤中也会有部分烟尘被收集。优选地，上述第一余热回收单元70和第一收尘单元80的烟尘出口与配料单元150相连，返回配料和制粒步骤，经与含镍物料、还原剂等一同配料后进行制粒，再次进入还原流程。因预还原过程中的温度较低，优选第一收尘单元80为电除尘器。
同理，为了处理电热还原炉20中排出的第二烟气，在一种优选的实施方式中，如图1所示，电热还原炉20还设置有第二烟气出口，上述装置还包括：第二燃烧单元90，与第二烟气出口相连，用于对第二烟气出口排出的第二烟气进行二次燃烧；第二余热回收单元100，具有第三进气口和第三排气口，第三进气口与第二燃烧单元70的出口相连；第二收尘单元110，具有第四进气口、第四排气口和第二烟尘出口，第四进气口与第三排气口相连。这样可以对第二烟气进行二次燃烧、余热回收和收尘处理。优选地，第二余热回收单元100和第二收尘单元110的烟尘出口与配料单元150相连，返回配料和制粒步骤，经与含镍物料、还原剂等一同配料后进行制粒，再次进入还原流程。
因还原过程中的温度较高，第二烟气的温度较高，在一种优选的实施方式中，第二收尘单元110包括依次串联设置的表面冷却器和布袋收尘器。优选地，上述第一收尘单元80和第二收尘单元110的烟气出口均与脱硫单元相连，以对烟气进行脱硫净化处理。
优选地，上述侧吹熔炼炉10顶部设置有两个第一烟气出口，下部设置有两个液态熔融含锍渣出口，底部还设置有一个底排放口。设置该底排放口可以在修炉或事故状态下把炉中的镍锍排放干净。
为了进一步制备镍品位更高的高镍锍，在一种优选的实施方式中，电热还原炉20还设置有镍锍出口，上述装置还包括吹炼转炉120，吹炼转炉120与镍锍出口相连。吹炼转炉120可以采用本领域常用的炉型。更优选地，为了有效利用资源，吹炼转炉120设置有转炉渣出口，转炉渣出口与侧吹熔炼炉10的第一入口相连。
吹炼转炉120产出的烟气中含硫量较高，在一种优选的实施方式中，吹炼转炉120设置有第三烟气出口，上述装置还包括制酸系统130，制酸系统130与第三烟气出口相连。
在一种优选的实施方式中，电热还原炉20设置有还原炉渣出口，上述装置还包括水淬单元140，水淬单元140与还原炉渣出口相连。
优选地，上述电热还原炉20设置有两个镍锍出口、两个还原炉渣出口。
根据本发明的另一方面，还提供了一种两段法还原含镍物料制备镍锍的方法，如图3所示，包括以下步骤：将含镍物料和燃料、富氧空气、还原剂在侧吹熔炼炉中在1150～1400℃温度条件下进行熔化和预还原，其中将燃料和富氧空气通过浸没式侧吹喷枪喷入侧吹熔炼炉中，将含镍物料和还原剂通过顶部加入侧吹熔炼炉，得到液态熔融含锍渣；将液态熔融含锍渣通过热渣溜槽通入电热还原炉中在1500～1600℃温度条件下进行还原和渣锍分离，得到镍锍。
本发明采用了侧吹熔炼炉对含镍物料进行了熔化和预还原，通过浸没式侧吹喷枪将富氧空气和燃料直接喷入熔池中为含镍物料的熔化和预还原提供热量，能够提高热利用率，且浸没式燃烧火焰直接接触熔体，燃烧烟气搅动熔池，强化熔池的传质并加速了反应，使红土镍矿粒状物料快速熔化，从而使得该熔化和预还原过程能够在富氧状态和较低的还原温度(1150～1400℃)下进行。这一方面有利于节约能耗，一方面较低的还原温度有利于提高对镍的选择性还原，从而为较高的镍锍品位做准备。然后，预还原得到的液态熔融含锍渣通过热渣溜槽通入电热还原炉中，在较高的温度下(1500～1600℃)完成深度还原(电热还原炉中只有液态锍渣，不用加入其它试剂，所需试剂在配料中已经全部加入；电热还原炉中温度高，还原剂起到了深度还原作用)。采用电热还原炉可以更灵活地控制还原温度，根据炉料的性质升高或降低温度，且操作过程中可以避免泡沫渣现象，从而进一步提高镍锍品位。
总之，采用本发明提供两步法还原含镍物质制备镍锍，造锍效率较高，降低了能耗，同时提高了镍锍的品位。此外，利用本发明的方法制备镍锍，镍、钴的回收率较高。
为了进一步提高含镍物料的预还原效果，提高对镍的选择性还原程度，同时降低进料难度并提高造渣效果，在一种优选的实施方式中，含镍物料为红土镍矿，在将含镍物料和还原剂通入侧吹还原炉的步骤之前，上述方法还包括：将含镍物料、还原剂、熔剂和硫化剂进行制粒，然后由胶带输送机送入侧吹熔炼炉。上述还原剂为固体还原剂，比如粒煤、焦炭等，上述熔剂可以是本领域常用的类型，比如钙质熔剂、硅质熔剂等，上述燃料可以是粉末状燃料如粉煤，也可以是气态燃料如煤气、天然气等，硫化剂的选择可以是本领域的常用类型，比如黄铁矿、石膏等。在实际操作过程中，优选红土镍矿、还原煤、硫化剂、熔剂的重量比为100：(0.5～4.0)：(1.5～8.0)：(5～25)。
以红土镍矿为例，红土镍矿经过晾晒，挥发部分游离水，以适度松散为宜。含水适宜的红土镍矿、还原煤、硫化剂、熔剂经圆盘制粒机制粒后，由胶带输送机送入侧吹还原炉前料仓，经定量给料机、移动式胶带输送机连续送入侧吹熔炼炉内。
在一种优选的实施方式中，在熔化和预还原过程中，富氧空气的喷吹压力为0.2～0.8MPa，且富氧空气中氧气的体积浓度为60～80％。在该喷吹压力和富氧条件下，含镍物料具有更好的预还原效果，且能耗较低，镍的选择性还原程度更高。在实际操作过程中，可以通过压过空气和氧气配合使用得到富氧空气。更优选地，在熔化和预还原过程中，控制渣型包括FeO、SiO2、CaO、MgO及Al2O3，更优选控制渣型为FeO 28～32％，MgO<12％，SiO2 36～44％，CaO 12～18％。熔剂从侧吹熔炼炉顶部加入能够调节渣型和熔点，上述渣型有利于降低熔渣粘度和熔点。
为了向侧吹熔炼炉中提供弱的还原氛围，以提高预还原效果，在一种优选的实施方式中，在熔化和预还原过程中，控制侧吹熔炼炉炉内的空气过剩系数α＝0.75～0.95。该空气过剩系数也即燃烧系数，空气过剩系数＝(实际燃烧空气量-理论燃烧空气量)/理论燃烧空气量，过剩空气保证充分燃烧，合理的系数保证低成本(烟气带走热量少)。本发明中，在空气过剩系数为0.75～0.95的状态下，预还原过程既能够达到热量平衡，并且还具有较好的还原效果。具体操作过程中，可以通过调节送风量和压力就可调整空气过剩系数。在上述条件下，侧吹熔炼炉床能率约40～50t/d·m2。更优选地，电热还原炉中为温度较高状态下的强还原氛围，有利于深度还原的进行。
含镍物料在侧吹熔炼炉中进行熔化、预还原的过程中会产生烟气，在一种优选的实施方式中，如图3所示，上述熔化和预还原中还得到了第一烟气，方法还包括对第一烟气依次进行二次燃烧、余热回收、收尘的步骤。二次燃烧可以对烟气中的可燃成分进行再次燃烧，得到的烟气温度更高，通过余热回收步骤回收余热后，通过收尘步骤将其中的烟尘分离。通过上述步骤有效回收了预还原烟气中的热量并分离其中的烟尘。需说明的是，除了收尘步骤中分离了烟尘，在余热回收步骤中也会有部分烟尘被收集。这一部分烟尘可以返回制粒步骤，经与含镍物料、还原剂等一同配料后进行制粒，再次进入还原流程。因预还原过程中的温度较低，第一烟气的收尘步骤中优选直接采用电除尘的方式进行。
同理，在还原和渣锍分离过程中还产生了第二烟气，在一种优选的实施方式中，上述方法还包括对第二烟气依次进行二次燃烧、余热回收、收尘步骤。因还原过程中的温度较高，第二烟气的收尘处理优选包括依次进行的表面冷却器收尘和布袋收尘器收尘。收尘过程和余热回收过程中收集到的烟尘也可以返回制粒步骤，经与含镍物料、还原剂等一同配料后进行制粒，再次进入还原流程。
分别经上述二次燃烧、余热回收及收尘步骤后，第一烟气和第二烟气经处理得到的气体优选送入尾气脱硫步骤，以进行进一步净化后排空。
在实际操作过程中，优选上述电热还原炉中的还原过程连续进行，定期加料、排渣、放锍。电热还原炉设有四个放出口，其中两个还原炉渣出口和两个镍锍出口。在一种优选的实施方式中，还原和渣锍分离过程中还得到了炉渣，上述方法还包括对炉渣进行水淬的步骤。电热还原炉渣水淬后作为一般固废堆存或外卖。
在得到镍锍后，更优选地，如图3所示，上述方法还包括对镍锍进行转炉吹炼的步骤。通过转炉吹炼，能够制备品位更高的高镍锍。具体的吹炼工艺是本领域技术人员公知的，在此不再赘述。
为了更充分地利用资源，在一种优选的实施方式中，转炉吹炼过程中还得到了转炉渣和第三烟气，上述方法还包括：将转炉渣返回至熔化和预还原步骤；将第三烟气送至制酸系统。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
实施例1
本实施例中利用两步法对红土镍矿进行还原制备了镍锍，具体流程和装置如下：
1)配料、制粒及熔化预还原阶段
红土镍矿经过晾晒，挥发部分游离水，以适度松散为宜。含水适宜的红土镍矿、还原煤、硫化剂(黄铁矿)、熔剂(石灰石)以重量比100：3：6：16进行配料后，由胶带输送机输入圆盘制粒机制粒后，由胶带输送机送入侧吹还原炉前料仓，经定量给料机、移动式胶带输送机连续送入侧吹熔炼炉内。
有压缩空气、氧气配置而成的氧气体积浓度约70％的富氧空气和发生炉煤气经炉体两侧浸没粉煤喷枪鼓入熔池中，发生炉煤气和富氧空气喷吹压力为0.6MPa。浸没式燃烧火焰直接接触熔体，燃烧烟气搅动熔池，强化熔池的传质加速了反应，使红土镍矿粒状物料快速熔化，石灰等熔剂从炉顶加入调节炉内熔池渣型和熔点，其中控制冶炼温度约1250～1300℃，渣型控制：FeO 30％，MgO<12％，SiO2 40％，CaO 15％。侧吹熔炼炉床能率约40～50t/d·m2。
控制炉内空气过剩系数α＝0.80，红土镍矿熔化造渣形成液态熔融含锍渣。炉内渣层达到一定厚度后，从位于侧吹炉一端的渣口半连续地排出，放渣温度为1250℃。液态熔融含锍渣通过热渣溜槽加入电热还原炉内。
侧吹炉冶炼烟气温度约1250℃，在炉体上部及上升烟道漏风，将烟气中CO二次燃烧后，经余热锅炉初步降温到350℃回收余热后，烟气经过电收尘进一步降温后送尾气脱硫处理。
2)深度还原阶段
液态熔融含锍渣从电热还原炉热料进口加入，加料完成后进行送电加热，炉内熔炼温度1550～1600℃，电热还原过程连续进行，定期加料、排渣、放锍。电热还原炉设有四个放出口，两个放渣口和两个镍锍排放口。
电热还原炉设有四个放出口，两个放渣口和两个镍锍排放口。渣排放温度1550℃，低镍锍排放温度约1500℃，其中低镍锍品位：Ni：35％，Fe：55％，S：10％，熔融态镍锍送转炉进一步吹炼成高镍硫，高镍锍品位：Ni：80％，Fe<1％，S：18％。
电热还原炉渣(含Ni<0.15％)经水淬后作为一般固废堆存或外卖。电热还原炉产生的高温烟气在炉体上部及上升烟道漏风，将烟气中CO、S二次燃烧后，经余热锅炉初步降温到350℃回收余热后，通过表面冷却器及布袋收尘器除尘后，烟气送尾气脱硫系统处理，烟尘倒运返回侧吹还原配料。
实施例2
与实施例1的不同之处在于：熔化预还原阶段，发生炉煤气和富氧空气喷吹压力为0.8MPa，控制冶炼温度约1350～1450℃；控制炉内空气过剩系数α＝0.95。深度还原阶段，炉内熔炼温度1500～1550℃。渣排放温度1500℃，低镍锍排放温度约1480℃，其中低镍锍品位：Ni：23％，Fe：65％，S：12％，熔融态镍锍送转炉进一步吹炼成高镍硫，高镍锍品位：Ni：77％，Fe<1％，S：21％。
实施例3
与实施例1的不同之处在于：熔化预还原阶段，发生炉煤气和富氧空气喷吹压力为0.6MPa，控制冶炼温度约1150～1200℃；控制炉内空气过剩系数α＝0.75。深度还原阶段，炉内熔炼温度1500～1550℃。渣排放温度1500℃，低镍锍排放温度约1500℃，其中低镍锍品位：Ni：20％，Fe：77％，S：13％，熔融态镍锍送转炉进一步吹炼成高镍硫，高镍锍品位：Ni：75％，Fe<1％，S：22％。
实施例4
与实施例1的不同之处在于：熔化预还原阶段，发生炉煤气和富氧空气喷吹压力为0.2MPa，控制冶炼温度约1150～1200℃；控制炉内空气过剩系数α＝0.70。深度还原阶段，炉内熔炼温度1500～1550℃。渣排放温度1500℃，低镍锍排放温度约1500℃，其中低镍锍品位：Ni：15％，Fe：73％，S：12％，熔融态镍锍送转炉进一步吹炼成高镍硫，高镍锍品位：Ni：70％，Fe<2％，S：25％。
对比例1
与实施例1的不同之处在于：熔化预还原阶段，发生炉煤气和富氧空气喷吹压力为0.2MPa，控制冶炼温度约1100～1140℃；控制炉内空气过剩系数α＝0.65。深度还原阶段，炉内熔炼温度1450～1490℃。渣排放温度1450℃，低镍锍排放温度约1430℃，其中低镍锍品位：Ni：10％，Fe：80％，S：10％，熔融态镍锍送转炉进一步吹炼成高镍硫，高镍锍品位：Ni：64％，Fe<7％，S：29％。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种还原含镍物料制备镍锍的装置，其特征在于，包括：
侧吹熔炼炉(10)，其顶部设置有第一入口，侧部设置有浸没式侧吹喷枪，下部设置有液态熔融含锍渣出口，所述第一入口用以通入含镍物料和还原剂，所述浸没式侧吹喷枪用以向所述侧吹熔炼炉(10)中喷入燃料和富氧空气，所述侧吹熔炼炉(10)用以将所述含镍物料在所述燃料、所述富氧空气、所述还原剂的存在下进行熔化和预还原以得到液态熔融含锍渣；
电热还原炉(20)，其设置有液态熔融含锍渣入口，所述液态熔融含锍渣入口与所述液态熔融含锍渣出口通过热渣溜槽相连，所述电热还原炉(20)用以对所述液态熔融含锍渣进行还原和渣锍分离以得到镍锍。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括圆盘制粒机(30)，所述圆盘制粒机(30)用于对所述含镍物料、所述还原剂、熔剂和硫化剂进行制粒，所述圆盘制粒机(30)的出口与所述第一入口相连。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
料仓(40)，设置有第二入口和料仓出口，所述第二入口与所述圆盘制粒机(30)的出口相连；
定量给料机(50)，设置有第三入口和给料出口，所述第三入口与所述料仓出口相连，所述给料出口与所述第一入口相连。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述侧吹熔炼炉(10)还设置有第一烟气出口，所述装置还包括：
第一燃烧单元(60)，与所述第一烟气出口相连，用于对所述第一烟气出口排出的第一烟气进行二次燃烧；
第一余热回收单元(70)，具有第一进气口和第一排气口，所述第一进气口与所述第一燃烧单元(60)的出口相连；
第一收尘单元(80)，具有第二进气口、第二排气口和第一烟尘出口，所述第二进气口与所述第一排气口相连。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一收尘单元(80)为电收尘器。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述电热还原炉(20)还设置有第二烟气出口，所述装置还包括：
第二燃烧单元(90)，与所述第二烟气出口相连，用于对所述第二烟气出口排出的第二烟气进行二次燃烧；
第二余热回收单元(100)，具有第三进气口和第三排气口，所述第三进气口与所述第二燃烧单元(70)的出口相连；
第二收尘单元(110)，具有第四进气口、第四排气口和第二烟尘出口，所述第四进气口与所述第三排气口相连。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二收尘单元(110)包括依次串联设置的表面冷却器和布袋收尘器。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述电热还原炉(20)还设置有镍锍出口，所述装置还包括吹炼转炉(120)，所述吹炼转炉(120)与所述镍锍出口相连。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述吹炼转炉(120)设置有转炉渣出口，所述转炉渣出口与所述侧吹熔炼炉(10)的所述第一入口相连。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述吹炼转炉(120)设置有第三烟气出口，所述装置还包括制酸系统(130)，所述制酸系统(130)与所述第三烟气出口相连。
11.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述电热还原炉(20)设置有还原炉渣出口，所述装置还包括水淬单元(140)，所述水淬单元(140)与所述还原炉渣出口相连。
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