[發(fā)明專利]一種提高銅火法冶煉系統(tǒng)鎳直收率的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111651402.4
• 申請日: 2021-12-30
• 公開（公告）號: CN114293026B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁治元;李承祖;陳長夫;呂文明;吳文斌;周岳珍;鄭家輝;鐘仁志
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江富冶集團有限公司;浙江江銅富冶和鼎銅業(yè)有限公司
• 主分類號: C22B15/06
• 分類號: C22B15/06;C22B5/10;C22B7/00;C22B23/02
• 代理公司: 杭州華知專利事務(wù)所(普通合伙) 33235
• 代理人: 束曉前

本發(fā)明提供一種提高銅火法冶煉系統(tǒng)鎳直收率的方法，其包括1)熔煉爐熔煉：熔煉爐產(chǎn)出品位較低的熱冰銅；2)轉(zhuǎn)爐造渣期吹煉：品位較低的熱冰銅進入轉(zhuǎn)爐后吹煉造渣，造渣期終點欠吹，提高轉(zhuǎn)爐渣含硫；3)轉(zhuǎn)爐造銅期吹煉：降低造銅期終點粗銅含氧，同時在出銅前加入還原劑；4)陽極爐精煉：采取“淺氧化、深還原”措施進行精煉。本發(fā)明通過降低熔煉爐熱冰銅品位，通過減少渣量從而減少熔煉渣帶走的金屬鎳，轉(zhuǎn)爐造渣期終點欠吹，提高轉(zhuǎn)爐渣含硫，可以降低金屬鎳的入渣率，降低轉(zhuǎn)爐造銅終點粗銅含氧以及出銅前加入還原劑提高金屬鎳的直收率，調(diào)整陽極爐氧化還原的程度，減少金屬鎳進入精煉渣中，降低陽極銅中NiO的比例，有利于降低電解工序中金屬鎳進入陽極泥的比例，提高鎳的直收率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于重有色金屬冶煉領(lǐng)域，具體涉及一種提高銅火法冶煉系統(tǒng)鎳直收率的方法。

背景技術(shù)

銅火法冶煉系統(tǒng)現(xiàn)行主流工藝中，進入系統(tǒng)中的鎳，主要來自于銅精礦、外購冰銅以及外購粗銅，經(jīng)過造锍熔煉、銅锍吹煉、粗銅精煉等工序后富集于陽極板中，在后續(xù)的電解工序中形成硫酸鎳副產(chǎn)品。硫酸鎳作為一種重要的副產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于電鍍、化工、醫(yī)藥、印染、電池等行業(yè)。

銅火法冶煉系統(tǒng)現(xiàn)行主流工藝中，鎳的開路分三個方向：陽極板、煙塵、爐渣，鎳的損失主要由于鎳進入爐渣中引起。在熔煉工序，由于FeS的存在，鎳很少被氧化為NiO，進入熔煉渣中的鎳隨渣量的增大而增大。在轉(zhuǎn)爐造銅期吹煉過程中，鎳對氧的親和力次于鐵，在FeS由于造渣反應(yīng)生成鐵橄欖石后，Ni₃S₂被氧化為NiO，NiO與石英反應(yīng)，生成2NiO·SiO₂爐渣而被除去。在轉(zhuǎn)爐造銅期吹煉中，若轉(zhuǎn)爐造銅期終點粗銅含氧較高，會導(dǎo)致較多的鎳被氧化為NiO進入底渣而被除去。在精煉過程中部分鎳被氧化后進入精煉渣而被除去，部分鎳被氧化后與砷、銻的氧化物生成鎳云母溶于銅水中，不利于后續(xù)電解工序鎳進入電解液中。憑借現(xiàn)有技術(shù)水平，很難富集回收爐渣中鎳的氧化物，而導(dǎo)致這部分鎳在選礦階段進入尾礦中，潛在的的經(jīng)濟效益被白白浪費掉。

文獻《高鎳粗銅火法精煉過程中“調(diào)銅保鎳”技術(shù)措施》提供了一種精煉過程中提高鎳直收率的方法，其通過提高氧化期銅水溫度，及降低還原終點陽極銅含氧量，以達(dá)到提高鎳直收率的目的。該方法的不足之處是提高氧化期溫度會造成能耗增加，不利于節(jié)能減排，且該方法局限于火法精煉工序，沒有對熔煉、吹煉工序開展分析實踐，對整個火法冶煉系統(tǒng)鎳直收率的提高非常有限。

文獻《銅冶煉過程提高鎳回收率試驗研究》提供了一種銅冶煉過程提高鎳回收率的方法，通過在吹煉過程避免過吹，降低陽極板中含硫量和含氧量，取消硫酸銅的生產(chǎn)，調(diào)整硫酸鎳?yán)鋬鼋Y(jié)晶工藝。該方法的不足之處是雖然對熔煉工序進行分析探索，但未形成有效的方案；在吹煉工序避免過吹是基本工藝要求，未形成新的工藝要求。

從現(xiàn)有工藝技術(shù)來看，提高銅火法冶煉系統(tǒng)鎳直收率的關(guān)鍵在于降低鎳進入爐渣的比例，但目前相關(guān)專利尚未見報道。前面所提的文獻沒有針對這些問題形成解決方案或解決方案不夠完善，鎳的直收率仍舊處于一個較低的水平。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提高銅火法冶煉系統(tǒng)鎳的直收率，減少鎳在熔煉+吹煉+精煉工序中的損失，尤其是要減少鎳進入爐渣中造成的損失，在不影響各工序正常生產(chǎn)的前提下，使陽極板鎳的直收率達(dá)到最大。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采取的技術(shù)方案為：一種提高銅火法冶煉系統(tǒng)鎳直收率的方法，其包括以下步驟，1)熔煉爐熔煉：熔煉爐產(chǎn)出品位較低的熱冰銅；2)轉(zhuǎn)爐造渣期吹煉：品位較低的熱冰銅進入轉(zhuǎn)爐后吹煉造渣，造渣期終點欠吹，控制轉(zhuǎn)爐渣含硫在0.4％～0.6％以內(nèi)；3)轉(zhuǎn)爐造銅期吹煉：降低造銅期終點粗銅含氧，同時在出銅前加入還原劑；4)陽極爐精煉：采取減輕氧化程度、加深還原程度措施進行精煉，適當(dāng)氧化后即可進行深度還原。

優(yōu)選的，步驟1中，控制熱冰銅的品位在58％～60％。

優(yōu)選的，步驟2中，控制轉(zhuǎn)爐渣含硫在0.4％～0.6％。