[发明专利]红土镍矿熔炼工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种红土镍矿熔炼工艺，尤其是涉及一种富氧顶燃和侧吹红土镍矿熔炼工艺。

背景技术

镍是一种用途广泛的有色金属。镍的生产主要包括火法和湿法两种。其中火法生产镍主要包括电炉熔炼工艺和鼓风炉熔炼工艺。

电炉熔炼工艺使用电极加热镍矿石，用煤作为还原剂。而且，在加入电炉熔炼之前需要使用回转窑对镍矿石进行预处理，将镍矿石制成焙砂，然后加入电炉进行还原熔炼。电炉熔炼工艺需要消耗大量的电能，因此能耗和成本高，此外还需要用回转窑预处理，设备投资大，整个熔炼工艺复杂。

鼓风炉熔炼工艺是使用焦炭提供熔化镍矿所需的热量并且用作还原剂。而且，在加入鼓风炉熔炼之前镍矿石需要用烧结机进行烧结。由于焦炭的成本高，因此导致鼓风炉熔炼工艺的成本高，并且操作环境差，污染严重。而且烧结还消耗大量的能源，环境差，污染严重，且导致整个熔炼工艺复杂。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种红土镍矿熔炼工艺，利用该红土镍矿熔炼工艺，成本和能耗低、操作环境好、污染低、工艺简单。

根据本发明实施例的一种红土镍矿熔炼工艺，包括以下步骤：从熔炼炉的加料口向熔炼炉的炉膛内加入红土镍矿和熔剂；从熔炼炉的顶部向炉膛上部喷入用于顶燃的粉煤和氧气；从熔炼炉侧面向炉膛下部的熔池内喷入粉煤和氧气；和电加热熔池内的熔体从而澄清分离渣与镍、铁。

根据本发明实施例的红土镍矿熔炼工艺，通过向炉膛内顶吹粉煤和氧气，提供熔化物料、维持炉膛内温度和还原反应所需的热量，侧吹的粉煤大部分用作还原剂，少部分与氧气反应，无需用回转窑预处理矿料，降低了成本和能耗，工艺简单，而且，通过电加热对还原出的镍、铁和渣进行澄清，能够更好地分离镍、铁和渣，减低了弃渣中的镍、铁含量。此外，根据本发明的红土镍矿熔炼工艺，采用粉煤作为还原剂和燃料，因此成本进一步降低。

另外，根据本发明实施例的红土镍矿熔炼工艺还具有如下附加技术特征：

利用顶燃喷枪从熔炉的顶部向炉膛上部喷入用于顶燃的粉煤和氧气。

利用侧吹喷枪从熔炼炉侧面向炉膛下部的熔池内喷入粉煤和氧气。

利用插入到熔池内的电极加热熔池内的熔体。

所述熔炼炉为L形，其中电极位于高度相对小的熔炼炉一侧。

根据本发明实施例的红土镍矿熔炼工艺还包括通过在侧吹喷枪的上方设在熔炼炉侧壁上的二次风口向炉膛上部鼓入富氧气体。

根据本发明实施例的红土镍矿熔炼工艺还包括通过在二次风口上方设在熔炼炉侧壁上三次风口向炉膛上部鼓入空气。

通过二次风口和三次风口向炉膛内鼓入富氧气体和空气，能够将烟气中的一氧化碳充分燃烧氧化成二氧化碳，并放出热量，使得排出炉体的烟气中的一氧化碳成分减少，降低了对环境的污染和后续设备(例如余热锅炉)的危害，简化了烟气处理流程和设施，烟气充分燃烧的热量通过余热锅炉的回收，降低了工艺的能耗。

根据本发明实施例的红土镍矿熔炼工艺还包括回收从熔炼炉烟气出口排出的烟气中的余热

例如利用余热锅炉回收高温烟气中的余热，可以循环利用，提高了循环经济效益，降低能耗。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是用于实施根据本发明实施例的红土镍矿熔炼工艺的红土镍矿熔炼炉的示例结构示意图；

图2是图1中A-A向剖面图；

图3是图1中B-B向剖面图；和

图4是图1中所示的红土镍矿熔炼炉的俯视图，其中省略了电极；

图5是根据本发明实施例的红土镍矿熔炼工艺的流程图；和

图6是根据本发明另一实施例的红土镍矿熔炼工艺的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，术语“上”、“下”、顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

下面将结合附图详细描述根据本发明实施例的红土镍矿熔炼工艺。