[實用新型]一種利用紅土鎳礦提取氧化鎳的系統

有效

• 申請號: 201620855894.7
• 申請日: 2016-08-09
• 公開（公告）號: CN206143291U
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 宋文臣;王靜靜;李紅科;曹志成;薛遜;吳道洪
• 申請（專利權）人: 江蘇省冶金設計院有限公司
• 主分類號: C22B23/00
• 分類號: C22B23/00;C22B1/02;C22B1/248;C22B1/24
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙)11446
• 代理人: 王月春,武玉琴

技術領域

本實用新型屬于有色金屬提取領域，尤其涉及一種利用紅土鎳礦提取氧化鎳的系統。

背景技術

近年來，隨著高品位硫化鎳礦的枯竭及國內不銹鋼產業的快速發展，低品位紅土鎳礦已經成為生產鎳鐵產品的主要原料。濕法處理紅土鎳礦始于20世紀40年代，最早采用的是氨浸工藝，該工藝是由Caron教授發明，所以又稱為Caron工藝。該工藝的基本流程為還原焙燒-氨浸，還原焙燒的目的是使紅土鎳礦中硅酸鎳和氧化鎳最大限度地還原成金屬，同時控制還原的條件，使大部分鐵還原成Fe₃O₄，只有少部分還原成金屬鐵，焙砂再用NH₃及CO₂將金屬鎳和鈷轉化為鎳氨及鈷氨絡合物進入溶液，同時，金屬鐵也會生成鐵氨絡合物進入溶液，然后經氧化、水解，鐵氨絡合物生成氫氧化鐵沉淀與氨浸液分開，氨浸液再經過蒸氨得到堿式碳酸鎳，然后煅燒得到NiO。NiO可以作為產品出售，也可以通過氫還原得到金屬鎳。該工藝的缺點是鎳回收率低，原因是在還原紅土鎳礦時，要保證鐵盡量少的還原成金屬態，由于鐵的還原對鎳的聚集與長大有促進作用，所以這一步控制會造成大量鎳的損失，導致整條工藝的鎳回收率低(鎳回收率一般在75％以下)。到目前為止，全球只有少數幾家工廠采用該法處理紅土鎳礦，三十多年來很少有新建工廠采用氨浸工藝。

火法處理紅土鎳礦是目前的主流工藝，其中還原焙燒-熔分已經成為研究的熱點。以紅土鎳礦為原料，煤粉為還原劑，采用直接還原設備在高溫條件下將礦石中的鎳全部還原成金屬鎳，鐵根據配碳量部分還原成金屬鐵，再經熔分分離使鎳富集到鎳鐵合金中。火法處理得到的是鎳鐵合金，而目前對鎳鐵合金研究也僅僅停留在將其冶煉不銹鋼的原料的層面上，產品的附加值不高。

由此，現有紅土鎳礦處理技術有待進一步改進。

實用新型內容

為了解決現有技術中濕法氨浸處理紅土鎳礦中鎳回收率低的問題和火法處理紅土鎳礦工藝產品鎳鐵合金利用價值低的問題，本實用新型提出一種利用紅土鎳礦提取氧化鎳的系統，首先將紅土鎳礦經過直接還原-熔分處理得到含鎳鐵水，含鎳鐵水經過制粒后再經過選擇性氧化焙燒，利用鐵對氧的親和力大于鎳的特性，使金屬鐵氧化成Fe₃O₄而金屬鎳不氧化，焙燒產物最后經過現有成熟的氨浸-蒸氨-煅燒工藝得到氧化鎳產品。

本實用新型提出了一種利用紅土鎳礦提取氧化鎳的系統，根據本實用新型的實施例，該系統包括：

混合造球裝置，所述混合造球裝置具有紅土鎳礦入口、還原劑入口、添加劑入口和混合球團出口，且適于將紅土鎳礦、碳質還原劑和添加劑進行混合造球，以便得到混合球團；

直接還原-熔分裝置，所述直接還原-熔分裝置具有混合球團入口、含鎳鐵水出口和尾渣出口，所述混合球團入口和所述混合球團出口相連，且適于將所述混合球團進行直接還原-熔分處理，以便得到含鎳鐵水和尾渣；

制粒裝置，所述制粒裝置具有含鎳鐵水入口和鎳鐵合金顆粒出口，所述含鎳鐵水入口與所述含鎳鐵水出口相連，且適于將所述含鎳鐵水進行制粒處理，以便得到鎳鐵合金顆粒；

選擇性氧化焙燒裝置，所述選擇性氧化焙燒裝置具有鎳鐵合金顆粒入口、氧化性氣體入口和焙燒產物出口，所述鎳鐵合金顆粒入口和所述鎳鐵合金顆粒出口相連，且適于將所述鎳鐵合金顆粒進行選擇性氧化焙燒，以便得到焙燒產物；

氨浸-蒸氨-煅燒裝置，所述氨浸-蒸氨-煅燒裝置具有焙燒產物入口和氧化鎳出口，所述焙燒產物入口和所述焙燒產物出口相連，且適于將所述焙燒產物進行氨浸、蒸氨和煅燒處理，以便得到氧化鎳產品。

換句話說，本實用新型公開的一種利用紅土鎳礦提取氧化鎳的系統，包括：混合造球裝置、還原裝置、熔分裝置、制粒裝置、焙燒裝置和氨浸-蒸氨-煅燒裝置；其中，

所述混合造球裝置具有紅土鎳礦入口、還原劑入口、添加劑入口和混合球團出口；

所述還原裝置具有混合球團入口和還原產物出口，所述混合球團入口和所述混合球團出口相連；

所述熔分裝置具有還原產物入口、含鎳鐵水出口和尾渣出口，所述還原產物入口和所述還原產物出口相連；

所述制粒裝置具有含鎳鐵水入口和鎳鐵合金顆粒出口，所述含鎳鐵水入口與所述含鎳鐵水出口相連；

所述焙燒裝置具有鎳鐵合金顆粒入口和焙燒產物出口，所述鎳鐵合金顆粒入口與所述鎳鐵合金顆粒出口相連；

氨浸-蒸氨-煅燒裝置設有焙燒產物入口，氧化鎳出口，所述焙燒產物入口與焙燒產物出口相連。