[發明專利]一種用于從紅土鎳礦中提取有價金屬的冶煉爐及冶煉方法

在審

• 申請號: 202011037738.7
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN111996391A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 李琛;謝龍臣;梁超;龍森;韓旭
• 申請（專利權）人: 湖南銳異資環科技有限公司
• 主分類號: C22B23/02
• 分類號: C22B23/02;C22B5/10;F27B14/14;F27B14/18;F27D3/15
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 李發軍;胡凌云

本發明涉及一種用于從紅土鎳礦中提取有價金屬的冶煉爐及冶煉方法，包括具有爐腔的爐體，所述爐體由下至上依次分為爐缸段、爐身段和爐頂段；所述爐缸段的底側連通有電熱前床，所述電熱前床上設有排渣口和虹吸口，所述虹吸口內端所在位置低于排渣口內端所在位置，所述電熱前床內腔的底面積為爐缸段內腔的底面積的1/2?3/2；所述爐缸段的內底面朝電熱前床所在方向傾斜，爐缸段的內底面與水平面的夾角為5?20°。本發明中紅土鎳礦與添加劑、熔劑等進行配料后，可直接入冶煉爐熔煉，不需進行造球處理，簡化了冶煉工藝。本發明的冶煉爐可對低品位的紅土鎳礦進行直接高效、低能耗的富氧熔煉生成具有經濟價值的冰鎳、鎳锍等。

技術領域

本發明涉及一種用于從紅土鎳礦中提取有價金屬的冶煉爐及冶煉方法，屬于有色金屬綜合回收技術領域。

背景技術

目前的紅土鎳礦大多為鎳品位為0.8%~1.8%，鐵品位為15~45%的低品位紅土鎳礦。紅土鎳礦開發利用工藝主要三大類，濕法浸出工藝、火法冶金工藝以及還原焙燒－磁選工藝。濕法浸出工藝包括還原焙燒一氨浸工藝、加壓酸浸、常壓酸浸和微生物浸出，這些方法均能對紅土鎳礦進行有效的處理，但仍有成本高、投資大、維護難等不可避免的缺點。

由于中國不銹鋼行業的大量鎳需求，目前市面上70%的鎳均由火法冶煉工藝加工生產，火法冶煉工藝可根據其生成產品不同被分為還原熔煉鎳鐵與還原熔煉鎳锍工藝，還原熔煉鎳鐵工藝能耗高、對原礦要求高，還原熔煉制備鎳锍工藝則處理難度大。因此，尋求一種能解決能耗高的問題且行之有效的火法工藝，是目前急需解決的問題。

中國發明專利申請CN105463214A公布了一種采用低貧品味紅土鎳礦生產鎳鐵的方法，其采用一段還原、二段熔煉的技術處理低品位紅土礦，生成鎳鐵產品。但其兩段處理工藝流程長，熔煉生成鎳鐵合金需要溫度高，造成了能源消耗量增大。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的之一在于提供一種用于從紅土鎳礦中提取有價金屬的冶煉爐，以解決現有技術難以高效利用低品位紅土鎳礦的問題；本發明的目的之二在于提供一種用于從紅土鎳礦中提取有價金屬的冶煉方法。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

一種用于從紅土鎳礦中提取有價金屬的冶煉爐，包括具有爐腔的爐體，所述爐體由下至上依次分為爐缸段、爐身段和爐頂段；所述爐缸段的底部一側連通有電熱前床，所述電熱前床上設有排渣口和虹吸口，所述虹吸口內端所在位置低于排渣口內端所在位置，所述電熱前床內腔的底面積為爐缸段內腔的底面積的1/2-3/2；所述爐缸段的內底面朝電熱前床所在方向傾斜，爐缸段的內底面與水平面的夾角為5-20°。

本發明的冶煉爐分為熔煉區與貧化區兩部分，紅土鎳礦經熔煉區側吹熔煉進入電熱前床中，熔煉物料經電熱前床貧化，沉降分層生成鎳锍等，可成功解決低品位紅土鎳礦渣量大的問題。

電熱前床采用電極加熱，紅土鎳礦經爐腔內熔煉后，金屬被熔融，轉移至電熱前床進行沉降分層，在電熱前床中設置排渣口與虹吸口，分層后的渣相與金屬分別從排渣口和虹吸口排出。這是由于紅土鎳礦中鎳品位低，渣量大，常規爐腔體積小，物料在爐腔停留時間短，難以獲得明顯的冰鎳層，而爐腔設置過大則造價高、工程復雜。為解決該問題，本發明將熔煉物料轉移至電熱前床中進行沉降，延長鎳锍沉降時間以及增加前床中鎳锍的量使之足夠生成明顯的鎳锍層，從而達到渣锍分層的目的，使得低品位紅土鎳礦中渣相和有價金屬相得以有效分離、富集。

爐缸段與電熱前床連通，這樣低品位紅土鎳礦進過側吹爐熔煉，渣相與金屬相共同進入電熱前床澄清分層，該爐型的電熱前床體積較大，電熱前床的內腔底部的表面積為爐缸內腔底部的表面積的1/2-3/2，這樣可以保證放置渣相較多，從而更易積累更多的金屬液相，使渣相與金屬相有明顯分層，從而達到渣液分離的目的，低品位紅土鎳礦中有價金屬的高效提取利用。

進一步地，所述電熱前床內腔的底面積不小于5m²。