[發明專利]高鎳锍的制備系統及制備方法

在審

• 申請號: 202111137460.5
• 申請日: 2021-09-27
• 公開（公告）號: CN113913627A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 李沖;徐小鋒;陸金忠;曹珂菲;崔沐;李曉霞;曾璐;宋珍珍;許欣
• 申請（專利權）人: 中國恩菲工程技術有限公司
• 主分類號: C22B23/02
• 分類號: C22B23/02;C01G53/11
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 張美月

本發明提供了一種高鎳锍的制備系統及制備方法。該制備系統包括：液化裝置、硫化單元和吹煉單元。液化裝置設置有含硫物料入口和液態含硫物料出口，用于使含硫物料液化；硫化單元設置有加料口、液態含硫物料入口和鎳锍出口，液態含硫物料入口與液態含硫物料出口連通，加料口用于加入鎳鐵合金和第一熔劑；吹煉單元設置有鎳锍入口、第二熔劑入口、含氧氣體入口和高鎳锍出口，鎳锍入口與鎳锍出口相連通。上述高鎳锍的制備系統以鎳鐵合金為原料，大大解決了以硫化鎳礦為原料無法制得高鎳锍的問題；同時上述制備系統結構簡單，產能高，便于進行工業化推廣。

技術領域

本發明涉及有色金屬冶煉領域，具體而言，涉及一種高鎳锍的制備系統及制備方法。

背景技術

現有的含鎳原料主要有硫化鎳原料和紅土鎳礦。高鎳锍是指鎳含量高于74％的含鎳合金，生產電池級硫酸鎳的主要原料。現有工藝主要通過以硫化鎳為原料進行吹煉制備高鎳锍。

現有文獻(CN1109914A)提供了一種不需要進行裝料型吹煉的生產高品位鎳锍的方法，該方法包括：a)至少部分待處理的硫化鎳精礦同加入鎳锍中的助劑一起在火法冶金爐(Ⅲ)內進行精煉；b)將鎳锍同助熔劑、煙塵、補充燃料和富氧空氣一起供入懸浮冶煉爐，即快速冶煉爐中；c)在快速冶煉爐中，形成高品位鎳锍和熔渣；d)將高品位鎳锍進行水冶處理；e)用火法冶金爐來處理在快速冶煉爐內形成的熔渣，以便回收有用金屬。

另一篇現有文獻(CN1730684A)提供了一種硫化鎳物料生產鎳高锍的方法，該方法包括：將主原料硫化鎳物料經氧化焙燒后輔以熔劑，助熔劑和還原劑在1300-1450℃進行抑鐵熔煉，得到鎳高锍產品，主原料中的83％-93％的鐵則被抑制而進入爐渣，爐渣再以石膏礦作為鎳捕集劑，進行貧化熔煉后得到鎳锍及貧化渣。

又一篇現有文獻(CN1376804A)提供了一種銅、鎳硫化精礦閃速熔煉冶金工藝，包括：銅、鎳硫化物精礦經過深度干燥后，先在閃速熔煉爐中呈懸浮狀態被富氧氧化，獲得液態銅锍或鎳锍，然后液態銅锍或鎳锍經流槽直接進入到頂吹熔池吹煉爐中呈熔-液狀態被富氧空氣或純氧氣或氧氣進一步氧化獲得粗銅或鎳高锍。

但隨著硫化鎳原料的緊缺，傳統工藝的產能大大被抑制，且成本也有所提升，急需一種替代原料。目前紅土鎳礦的產量豐富，大多用于生產鎳鐵合金，繼而將其用于制備不銹鋼爐料。為了提高高鎳锍的產能，有必要開發一種以鎳鐵合金為原料的制備高鎳锍的方法。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種高鎳锍的制備系統及制備方法，以解決現有以硫化鎳礦為原料制備高鎳锍的方法存在原料緊缺和成本高的問題。

為了實現上述目的，本發明一方面提供了一種高鎳锍的制備系統，該制備系統包括：液化裝置、硫化單元和吹煉單元。液化裝置設置有含硫物料入口和液態含硫物料出口，用于使含硫物料液化；硫化單元設置有加料口、液態含硫物料入口和鎳锍出口，液態含硫物料入口與液態含硫物料出口連通，加料口用于加入鎳鐵合金和第一熔劑；吹煉單元設置有鎳锍入口、第二熔劑入口、含氧氣體入口和高鎳锍出口，鎳锍入口與鎳锍出口相連通。

進一步地，硫化單元包括：硫化裝置和第一噴射裝置；硫化裝置設置有加料口、液態含硫物料入口和鎳锍出口，優選地，硫化裝置為硫轉化爐、側吹爐或底吹爐；第一噴射裝置設置有硫化噴嘴、空氣噴嘴、第一輸送管路和第二輸送管路，第一輸送管路的入口端分別與液態含硫物料輸送管路以及保護氣輸送管路連通，第一輸送管路的出口端與硫化噴嘴連通，以將液態含硫物料或保護氣經硫化噴嘴噴入加料口；第二輸送管路的入口端與空氣輸送管路連通，第二輸送管路的出口端與空氣噴嘴連通，以將空氣經空氣噴嘴噴入加料口。

進一步地，硫化單元包括進料調控裝置，進料調控裝置用于控制第一輸送管路和第二輸送管路中物料的流量。

進一步地，硫化單元還包括：第一閥門和第二閥門。第一閥門設置在液態含硫物料輸送管路上；第二閥門設置在保護氣輸送管路上。