CN203824321U - 一种用于处理红土镍矿的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于处理红土镍矿的装置，其包括底吹炉、熔炼炉和回转窑，其特征在于，所述回转窑的窑头接在底吹炉烟气出口后面，烟气由所述底吹炉的出烟口直接进入回转窑干燥回转窑内物料；物料经所述回转窑的窑头由所述熔炼炉出烟口进入熔炼炉。本装置实现了底吹炉技术的成功高效运行，烟气余热充分利用，占地面积小，床能力高，经济效益和环保效益显著。
Description
技术领域
本实用新型有色冶金设备领域，尤其涉及一种用于处理红土镍矿的装置。
背景技术
目前，镍冶炼行业中普遍采用鼓风炉、电炉、高炉等炉体来冶炼经过回转炉焙烧处理过的镍矿来生产镍铁或者低冰镍的冶炼生产工艺，国内外暂时还没有使用底吹炉进行镍矿的冶炼的生产工艺。鼓风炉法冶炼过程中以焦炭燃烧放热作为热源，该法因消耗大量优质焦炭，污染严重而为人诟病；高炉法主要是借用于现有炼铁小高炉转产，该工艺仍然以焦炭燃烧放热作为冶炼热能，但是国家限制400m3以下小高炉的使用，因此大容量高炉投资较大；电炉熔炼也存在着电能消耗量大，电费较高时，生产成本高，对炉料含水量要求严格（不高于3%），脱硫率低（16%-20%）处理含硫量高的物料时，在熔炼前必须焙烧预脱硫的不足。
发明内容
针对目前存在的问题，本实用新型依托国家863科技支撑计划“氧气底吹熔炼多金属捕集技术”项目，将底吹技术在镍冶炼以及镍基材料上应用，提出一种用于处理红土镍矿的装置，其包括底吹炉、熔炼炉和回转窑，其特征在于，所述回转窑的窑头接在底吹炉烟气出口后面，烟气由所述底吹炉的出烟口直接进入回转窑干燥回转窑内物料；物料经所述回转窑的窑头由所述熔炼炉出烟口进入熔炼炉。其中底吹炉与回转窑之间为垂直布置或平行布置。
使用所述装置冶炼镍铁或者低冰镍时，需将底吹烟气引入回转窑，利用引入的烟气余热对所述回砖窑内的硫化镍矿或红土镍矿进行焙烧；将经过焙烧的硫化镍矿或红土镍矿加入底吹炉；在底吹炉内，通过对硫化镍矿进行造锍熔炼生产低冰镍、对红土镍矿进行还原熔炼生产镍铁或者对红土镍矿添加硫化剂进行还原熔炼生产低冰镍。
主要发明目的在于如下几点：
（1）实现使用底吹炉进行镍冶炼生产镍铁或者低冰镍工艺的成功实施，且具有良好经济效益；
（2）该工艺主体设备为底吹炉，设备运行可靠，使用寿命长，操作简单；
（3）利用底吹炉冶炼生产镍铁或者低冰镍，底吹炉烟气引入回转窑对入炉物料经行干燥焙烧，降低能耗，提高了冶炼热效率，避免了其他工艺的不足；
（4）简化镍铁或者低冰镍生产工艺流程，省去部分繁杂的工序，综合回收各种金属资源，提高经济效益。
附图说明
图1：本实用新型的一种用于处理红土镍矿方法的流程图。
图2：用于本实用新型的一种用于处理红土镍矿的装置连接方式一。
图3：用于本实用新型的一种用于处理红土镍矿的装置连接方式二。
其中：1-熔炼炉，2-熔炼炉出烟口，3-窑头，4-烟气，5-回转窑。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的一种用于处理红土镍矿的方法主要包括如下步骤：
（1）将底吹烟气引入回转窑，利用引入的烟气余热对所述回砖窑内的硫化镍矿或红土镍矿进行焙烧；
（2）将经过焙烧的硫化镍矿或红土镍矿加入底吹炉；
（3）在底吹炉内，通过对硫化镍矿进行造锍熔炼生产低冰镍、对红土镍矿进行还原熔炼生产镍铁或者对红土镍矿添加硫化剂进行还原熔炼生产低冰镍。
其中在所述底吹炉中，使用天然气、煤粉或者焦粉为燃料进行熔炼，熔炼过程中生成的一氧化碳气体或者煤粉、焦炭中的碳作为还原剂。所述硫化剂为硫磺、黄铁矿或者石膏。
对硫化镍矿进行造锍熔炼生产低冰镍时，每吨硫化镍矿添加70-90KG煤粉，根据硫化镍矿中铁含量配入石英石，控制Fe/SiO2=1.7-1.8；熔炼温度为1180℃-1250℃，氧浓75%，氧料比控制在140-150Nm3/t入炉矿料。
对红土镍矿进行还原熔炼生产镍铁时，每吨红土镍矿添加115-130KG焦粉，控制MgO/SiO2=0.55-0.75；熔炼温度1300-1700℃，氧浓75%，氧料比控制在120-130Nm3/t干矿。
对红土镍矿添加硫化剂进行还原熔炼生产低冰镍时，每吨红土镍矿干矿添加250-350kg黄铁矿，90-100kg焦粉，Fe、MgO、SiO2综合参数控制在MgO/SiO2=0.6,Fe/SiO2=1.7-1.8；熔炼温度为1180℃-1250℃，氧浓75%，氧料比控制在140-150Nm3/t入炉矿料。
所述焙烧过程采用回转窑焙烧，焙烧利用底吹炉烟气余热利用，入口烟温1100-1300℃，出口烟温600-800℃，焙烧温度600-800℃，物料在回转窑内停留时间1.5-2.5h。
所述方法生产得到的镍铁或者低冰镍均由底吹炉斜下方镍铁或低冰镍排放口排出，并从渣口排出不经过处理或者简单处理(包括但不局限于电炉贫化及渣浮选等）就达到含镍弃渣标准的弃渣（含镍≤0.1%)的生产工艺。底吹炉中进行富氧底吹高温熔池熔炼，在底吹区域完成镍铁的还原熔炼过程，其反应机理为氧化镍矿中的镍氧化物及铁氧化物被一氧化碳或者碳还原生成高温熔体镍铁，在沉淀区渣相与镍铁分相良好，渣层含镍低。生产低冰镍过程主要为造锍反应，硫化镍矿富氧底吹造锍熔炼以及红土镍矿添加硫化剂造锍还原熔炼生成低冰镍，控制渣型为最佳状态，MgO/SiO2=0.6-0.7，渣中含镍低，低冰镍与渣层分相良好，达到底吹炉渣不经过处理即可弃置或者经过简单处理富集镍。
如图2和图3所示，本方法中的主体设备的连接方式如下：在底吹炉烟气出口后接回转窑窑头，烟气由底吹炉出烟口直接进入回转窑干燥回转窑内物料；物料经回转窑窑头由熔炼炉出烟口进入熔炼炉；其中底吹炉与回转窑之间可选择两种连接方式，一种为垂直布置，另一种为平行布置。
本方法的主体设备底吹炉，床能力高，热效率高，炉内流动场搅拌强烈，采用耐高温腐蚀的耐火材料（包括但不局限于耐高温镁制耐火砖、耐火泥等）为内衬，为保持炉内高温，耐火砖厚度加厚，外加一层保温层，其余未进行特殊改造，设备运行可靠，使用寿命长，维护简便。
本实用新型通过使用底吹炉装置，使用直接还原熔炼或者造锍熔炼新工艺，最终制成商品镍铁或者用于下部工序的原料低冰镍。通过实施后，与原有镍冶炼生产工艺系统相比，有明显的优点：流程大大简化，处理费用明显减少，增加了经济效益，也解决了镍冶炼冶炼成本高的问题，为镍冶炼中镍铁或者低冰镍的生产新工艺的成功工业实施提供了技术支撑。同时，本方法还具有设备占地面积较小，流程短，投资省，经济效益和环保效益显著等优点。
本实用新型的构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
Claims (2)
1.一种用于处理红土镍矿的装置，其包括底吹炉、熔炼炉和回转窑，其特征在于，所述回转窑的窑头接在底吹炉烟气出口后面，烟气由所述底吹炉的出烟口直接进入回转窑干燥回转窑内物料；物料经所述回转窑的窑头由所述熔炼炉出烟口进入熔炼炉。
2.如权利要求1所述的用于处理红土镍矿的装置，其中所述底吹炉与所述回转窑之间为垂直布置或平行布置。
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