[實用新型]處理鎳鐵粉的系統

有效

• 申請號: 201720463625.0
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN206717035U
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 宋文臣;王靜靜;李紅科;曹志成;汪勤亞;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: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 趙天月

技術領域

本實用新型屬于金屬提取領域，具體而言，本實用新型涉及處理鎳鐵粉的系統。

背景技術

鎳作為一種重要的戰略金屬，具有良好的機械強度、延展性和化學穩定性。世界上可開采的鎳資源有兩類，一類是硫化礦床，另一類是紅土鎳礦。由于硫化礦提取工藝成熟，60％的鎳產量來源于硫化礦。而世界近期可供開發的硫化礦資源已經不多，加之硫化礦資源勘探周期和建設周期均較長，開發和利用相對比較困難，而紅土鎳礦資源豐富，采礦成本低，選冶工藝趨于成熟，可生產氧化鎳、硫鎳、鎳鐵等多種中間產品，礦源靠海，便于運輸，因此開發利用紅土鎳礦具有重要的現實意義。

紅土鎳礦石含鎳橄欖石巖在熱帶或亞熱帶地區經過大規模的長期風化淋濾變質而成，是由鐵、鎂、硅等含水氧化物組成的疏松的黏土狀礦石，礦石中的鐵主要以赤鐵礦的形式存在，礦石呈紅色，所以被稱為紅土鎳礦。紅土鎳礦的可采部分一般分為3層：褐鐵礦、過渡層和腐殖層，它們的組成各不相同，規律為鐵含量依次降低，鎂含量和鎳含量依次升高，褐鐵礦層一般為高鐵低鎂紅土鎳礦，其鐵含量40～50wt％，鎳含量0.8～1.5wt％。

針對紅土鎳礦國內學者開發出了還原焙燒磁選工藝，該方法是以煤為還原劑，在一定溫度下使紅土鎳礦中的鎳和鐵直接還原為金屬，然后通過磨礦磁選回收還原后的鎳和鐵，得到的產品是粉狀的鎳鐵，稱為鎳鐵粉。還原焙燒磁選法處理紅土鎳礦的工藝具有成本低、節約能源、鎳回收率高等特點，為紅土鎳礦的開發利用開辟了新的途徑。

但是現有技術對紅土鎳礦還原得到的鎳鐵粉的利用還存在很多問題，典型鎳鐵粉的化學成分為：Ni質量分數4～10wt％，Fe質量分數50～80wt％，其余為游離二氧化硅以及硅酸鹽雜質。由于鎳含量低，雜質含量高，鎳鐵粉還不能直接成為不銹鋼冶煉的原料，因此，現有處理鎳鐵粉的技術有待進一步發展。

實用新型內容

本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本實用新型的一個目的在于提出一種處理鎳鐵粉的系統。該系統采用濕法冶金和氯化冶金相結合的技術處理鎳鐵粉，使得所得的高鎳鐵粉相對鎳鐵粉的鎳品位提高120％以上，可作為不銹鋼的優質原料，也可以作為提鎳的原料，整個工藝鎳回收率達95％以上。

在本實用新型的一個方面，本實用新型提出了一種處理鎳鐵粉的系統，根據本實用新型的實施例，該系統包括：

細磨裝置，所述細磨裝置具有鎳鐵粉入口和鎳鐵細粉出口；

堿浸裝置，所述堿浸裝置具有鎳鐵細粉入口、堿液入口、除硅鎳鐵細粉出口和堿浸后液出口，所述鎳鐵細粉入口與所述鎳鐵細粉出口相連；

氯化焙燒裝置，所述氯化焙燒裝置具有除硅鎳鐵細粉入口、氯化劑入口、高鎳鐵粉出口和含塵煙氣出口，所述除硅鎳鐵細粉入口與所述除硅鎳鐵細粉出口相連。

根據本實用新型實施例的處理鎳鐵粉的系統通過將鎳鐵粉細磨后進行堿浸處理，進行第一次提純，由于鎳鐵不與堿液反應，鎳鐵細粉中的游離二氧化硅以及部分硅酸鹽溶解于堿液中與鎳鐵粉分離，堿浸后固液分離得到除硅鎳鐵細粉，然后根據鎳鐵粉的物相與成分，充分利用鎳、鐵金屬氯化熱力學條件不同及對應氯化物的蒸汽壓不同的現象，將所得除硅鎳鐵細粉采用氯化焙燒處理，將除硅鎳鐵細粉中的部分鐵轉化為三氯化鐵氣體揮發進入含塵煙氣中，而鎳不被氯化，即使有少量的鎳被氯化，氯化鎳也會被更活潑的金屬鐵置換回來，從而得到鎳品位較高的高鎳鐵粉。由此，采用該系統將鎳鐵細粉經過兩次提純可以得到的鎳品位高的高鎳鐵粉，并且所得高鎳鐵粉中鎳的質量分數達5-22wt％，高鎳鐵粉相對鎳鐵粉的鎳品位提高120％以上，可作為不銹鋼的優質原料，也可以作為提鎳的原料，整個工藝鎳回收率達95％以上。

另外，根據本實用新型上述實施例的處理鎳鐵粉的系統還可以具有如下附加的技術特征：

任選的，上述處理鎳鐵粉的系統進一步包括：冷卻-收塵單元，所述冷卻-收塵單元具有含塵煙氣入口和三氯化鐵出口，所述含塵煙氣入口與所述含塵煙氣出口相連。由此，可回收副產品三氯化鐵，提高整個工藝的經濟性。

本實用新型的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

附圖說明

本實用新型的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據本實用新型一個實施例的處理鎳鐵粉的系統結構示意圖；

圖2是根據本實用新型再一個實施例的處理鎳鐵粉的系統結構示意圖；