[發(fā)明專利]富氧側(cè)吹熔池熔煉法煉銅鎳工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910227002.3
• 申請日: 2009-11-23
• 公開（公告）號: CN101705367A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚榮和;陳南洋;張雷;陳智和;宋光輝;戴學(xué)瑜;吳曉松;王志剛;賀菊香;陳阜東
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙有色冶金設(shè)計(jì)研究院
• 主分類號: C22B15/00
• 分類號: C22B15/00;C22B23/02;C01B17/74
• 代理公司: 長沙永星專利商標(biāo)事務(wù)所 43001
• 代理人: 周詠;米中業(yè)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種煉銅鎳的冶煉工藝，具體而言，是一種用于處理含銅、鎳 硫化礦的氧氣側(cè)吹熔池熔煉工藝。

背景材料

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對能源的需求越來越大，同時(shí)給環(huán)境造成的影 響也越來越嚴(yán)重，為此，國家大力倡導(dǎo)環(huán)保節(jié)能新技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用。節(jié)能、環(huán) 保、降耗成為我國銅鎳冶煉企業(yè)面臨的最重大問題，大型銅鎳冶煉企業(yè)紛紛進(jìn) 行技術(shù)更新改造，通過改造擴(kuò)大產(chǎn)能，降低能耗指標(biāo)，改善環(huán)境。世界上廣泛 采用的銅鎳熔煉技術(shù)分為傳統(tǒng)熔煉、閃速熔煉和熔池熔煉。傳統(tǒng)熔煉有鼓風(fēng)爐 熔煉、反射爐熔煉、電爐熔煉等；閃速熔煉有奧托昆普閃速熔煉和國際鎳公司 閃速熔煉；熔池熔煉富氧頂吹浸沒噴槍熔煉法等。傳統(tǒng)熔煉普遍存在原料適應(yīng) 性不強(qiáng)、處理能力較小、環(huán)保差、能耗高等缺陷；閃速熔煉存在投資大、運(yùn)行 成本高等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種工藝流程短、投資省、節(jié)能效果明顯、爐料備 料簡單、床能力高、環(huán)保好的富氧側(cè)吹熔池熔煉法煉銅鎳工藝。

本發(fā)明提供的富氧側(cè)吹熔池熔煉法煉銅鎳工藝包括如下步驟：

1)富氧側(cè)吹熔煉：將爐料在富氧側(cè)吹爐內(nèi)與從爐體兩側(cè)的風(fēng)口鼓入富氧空 氣進(jìn)行富氧熔池熔煉，熔煉所得低冰鎳沉降在爐膛底層由爐端的虹吸口排出， 含銅鎳較低的渣在爐膛熔體上層，由渣口排出；從爐體中排出的還原性氣體在 爐膛空間被吸入的空氣氧化，產(chǎn)生含SO₂的高溫?zé)煔猓鰻t后經(jīng)余熱鍋爐冷卻， 電收塵器凈化除塵后送硫酸車間制酸；

2)電爐貧化：將步驟1)熔煉過程產(chǎn)生的低冰鎳和渣通過溜槽流入貧化電 爐進(jìn)行還原澄清分離，并加入碎煤作還原劑，熔體在貧化電爐內(nèi)經(jīng)充分的澄清 分離后，上層為貧化渣，經(jīng)渣口放出，低冰鎳虹吸放出；

3)吹煉：將步驟2)放出的低冰鎳間斷放入包子，加入轉(zhuǎn)爐進(jìn)行吹煉，除 去鐵和部分硫，產(chǎn)出由Cu₂S和Ni₃S₂組成的并富集了貴金屬的高冰鎳；轉(zhuǎn)爐吹 煉需加入石英石造渣，造渣后倒出的吹煉渣用渣包盛裝返回側(cè)吹爐熔煉。

所述步驟1)中從爐體兩側(cè)的風(fēng)口鼓入富氧空氣含氧不低于60％。

所述步驟3)中產(chǎn)出的高冰鎳經(jīng)水碎造粒。

為了控制因過吹產(chǎn)生的難熔氧化鎳，所述步驟3)在吹煉后期，需加入碎煤 進(jìn)行還原熔煉。

本發(fā)明能夠充分利用銅鎳精礦自身的氧化反應(yīng)熱，因而在熔煉時(shí)只需補(bǔ)充 少量煤，節(jié)能效果較為明顯，生產(chǎn)成本低。并且爐料備料簡單，熔煉強(qiáng)度大， 床能力高。由于熔煉過程中鼓入富氧空氣，因而產(chǎn)出的煙氣含SO₂濃度高，有 利于原料中硫的回收利用，很好地解決了環(huán)境污染問題。

本發(fā)明工藝特點(diǎn)是：

(1)從爐側(cè)向熔池內(nèi)鼓入富氧空氣，熔體激烈攪動，熔池內(nèi)熔體上層翻動， 下層平靜，加速了質(zhì)和熱的交換，加快爐渣中難熔組分的熔化速度，因此爐子 的生產(chǎn)率很高。

(2)富氧側(cè)吹熔池熔煉工藝對爐料的適應(yīng)性強(qiáng)。其不像閃速爐那樣對爐料 的水分、化學(xué)成分、粒度組成要求嚴(yán)格，即氧氣側(cè)吹工藝對爐料的組成、物理、 化學(xué)性質(zhì)等方面，可以有較大的波動范圍，入爐物料水分6～8％，可處理不大 于50mm的塊料，最佳入爐爐料粒度為5～20mm。這對于處理原料來源廣，特別 是含硅高、成分特殊的原料的企業(yè)，對于處理多種原料的企業(yè)具有重要意義。 對于老工業(yè)基地、礦山開采晚期、資源枯竭、隨時(shí)面臨采用新原料、從國外進(jìn) 口原料的企業(yè)，更具有實(shí)用價(jià)值。可以有較大的靈活性，對企業(yè)的未來發(fā)展有 利，具有很大的潛在的經(jīng)濟(jì)效益。

(2)富氧側(cè)吹熔池熔煉工藝是一個(gè)強(qiáng)化的冶金過程，是一種高效率的冶煉 工藝。采用高濃度富氧鼓風(fēng)熔煉，熔體激烈攪動，爐料的熔化速度，化學(xué)反應(yīng) 的速度加快，傳質(zhì)傳熱過程強(qiáng)化，熱力學(xué)和動力學(xué)條件都處于最佳狀態(tài)，氧利 用率可以達(dá)到95～100％，硫化物和燃料在熔池內(nèi)氧化和燃燒，其化學(xué)反應(yīng)熱能 夠被充分利用，燃料消耗少，其用于煉銅鎳基本能實(shí)現(xiàn)自熱熔煉，只需配入少 量的煤作為補(bǔ)熱燃料，有助于降低能量消耗，節(jié)約生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)“節(jié)能減排” 的目標(biāo)。