[实用新型]用氧化镍矿冶炼镍铁的冶炼装置

说明书

技术领域

本实用新型属于有色金属冶金领域，特别涉及一种用氧化镍矿冶炼镍铁的冶炼装置。

背景技术

目前，我国对金属镍需求来源主要是硫化镍矿。含镍品位在0.8-1.7％的硫化镍矿经粉碎、球磨、浮洗后，变成含镍品位5-7％的精矿进行电炉冶炼、闪速炉冶炼和鼓风炉冶炼。这已是非常成熟技术。随着社会的发展，科技的进步，不锈钢在世界上已得到广泛应用，传统的硫化镍矿资源已不能满足社会的需要，迫使人们对占地球镍资源约80％的红土镍矿中提取金属镍。所述的红土镍矿即被本实用新型称为氧化镍矿。据1987年国际红土矿年会统计，目前世界上镍储量80％为氧化镍矿。而氧化镍矿由于不能浮洗，品位太低而未被利用。目前世界上氧化镍矿冶炼镍铁的工艺有三种。即：火法工艺、湿法工艺、火湿法结合工艺。其中火法工艺有如法国、日本、美国、哥伦比亚等少数国家对氧化镍矿采用回转窑-电炉冶炼法。缺点是，还原冶炼镍铁工艺由于存在两次加热冶炼，不仅要求氧化镍矿的品位要高，而且需要消耗大量的能源，对原料的硅镁比例也有要求。投资大，其生产出的镍铁品位较低。目前国内部分地区利用高炉冶炼镍铁合金同样存在投资大、生产成本高的难题，还严重污染了环境。上述的湿法工艺，即硫酸加压浸出法，虽然目前已实现工业化生产，但由于其采用高压条件操作，对设备、规模、投资、操作控制及矿石品位、氧化镁等有较高的要求，尤其在硫酸价格昂贵的今天，用酸浸法提取金属镍，不仅成本高，而且产生大量废液，可对环境造成严重污染。还有火湿法结合工艺，主要是原矿还原焙烧-氨浸工艺，处理低品位氧化镍矿，但回收率低、成本高，已属淘汰工艺。上述工艺设备不仅投资大、能耗多，而且其生产出的镍铁品位也较低。

山西省五台县的申请人毛黎生，也注意到了上述问题；在2009年9月23日的中国发明专利公报公开号CN 101538626A，他已公开了实用新型名称“红土镍矿在回转窑中直接生产含镍生铁的方法”，该方法是：首先在氧化镍矿中加干燥剂混合脱水干燥、破碎，再加入还原剂和粒镍铁聚集剂混合；再将上述混合料直接送入回转窑中进行还原焙烧；当回转窑操作温度提高到1350℃左右，还原的海绵铁渗碳融化成液体镍铁，停止回转窑转动，液体镍铁至窑头开口放出，最后流到模具中，冷却后，即为含镍生铁合金。炉渣从窑头排出水粹冷却。上述实用新型在氧化镍矿入回转窑前，不但要加干燥剂脱水，还要加入氟碳铈、独居石、硼镁石和蛭石等被实用新型人称为是“粒镍铁聚集剂”的材料，防止回转窑窑皮长厚结圈。加工工艺复杂。生产成本较高。

实用新型内容

为了解决现有技术氧化镍矿冶炼存在的技术缺陷，本实用新型的目的是提供一种用氧化镍矿冶炼镍铁的冶炼装置，该装置通过改善回转窑的结构特性可以防止回转窑窑皮长厚结圈的材料，操作简单，可降低生产成本，提高镍的回收率达95％。

为了实现上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

一种用氧化镍矿冶炼镍铁的冶炼装置，主要包括氧化镍矿配料加工设备，预热炉，回转窑和铁水包；所述的预热炉为一个立式筒体结构，上端有进料口接氧化镍矿配料加工设备的提升传送机，上侧筒壁有连接除尘设备和引风机的抽风管；下端筒底有进气口和水套下料管，进气口在预热炉腔内侧有斜装的挡料板；所述的回转窑是一个内侧设有耐火内衬的密封筒体；在筒体两端分别设有窑头端板和窑尾端板，窑头端板上有喷煤管，窑尾端板上有排气口，进料孔，加煤口和输风管，窑尾端板上排气口通预热炉上的进气口，窑尾端板上进料孔接预热炉上水套下料管；所述的窑头的一段筒体的直径要比筒体中部大，该段筒体一侧有放出口通向铁水包。

进一步地，上述氧化镍矿配料加工设备是指依流程排列的氧化镍矿堆矿仓，粉碎机，混料机，对辊压机和提升传送机5。

与现有技术相比较，本实用新型冶炼装置的主要优点是：

1.由于回转窑窑头的一段筒体的直径加大、密封，增加了镍铁熔炼反应腔的容量，同时可提高热效率。

2.本实用新型的回转窑可根据原料镍、铁含量，调节粗颗粒煤用量，窑尾的输风管输风，加上窑头喷煤管为4风道(净风、煤风、旋风、稳压风)可随时调节，可实现控制铁的选择性还原，保证产品镍的含量。

3.回转窑从窑尾到窑头1200-1500℃全窑高温，解决了回转窑久难克服的窑内筑坝，窑中结圈，影响正常生产的难题

4.本实用新型的预热炉有进气口通回转窑的排气口，回转窑冶炼的余热送预热炉供球团原料预热和热焙干燥。实现了佘热利用，具有节能的效果。

5.回收率高：镍的回收率高于95％。

附图说明

图1是本实用新型冶炼装置示意图。