富氧煤粉熔融还原红土镍矿工艺和熔融还原炉.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106609325A(43)申请公布日2017.05.03(21)申请号201510708836.1(22)申请日2015.10.27(71)申请人中国恩菲工程技术有限公司地址100038北京市海淀区复兴路12号(72)发明人陆志方黎敏陈学刚曹珂菲徐小锋李东波张振民尉克俭邬传谷马明生李曰荣吴卫国(74)专利代理机构北京康信知识产权代理有限责任公司11240代理人赵囡囡吴贵明(51)Int.Cl.C22B23/02(2006.01)权利要求书3页说明书14页附图8页(54)发明名称富氧煤粉熔融还原红土镍矿工艺和熔融还原炉(57)摘要本发明提供了一种富氧煤粉熔融还原红土镍矿工艺和熔融还原炉。该富氧煤粉熔融还原红土镍矿工艺包括：将红土镍矿进行脱水处理，使其含水量降至22％以下；将经过脱水处理的红土镍矿加入熔融还原炉内，同时加入熔剂，通过多通道喷枪将富氧气体、还原剂和燃料以180m/s-280m/s的流速喷入熔融还原炉的熔池混合区，熔融还原炉的熔池内的温度提升至1450℃～1550℃，以使熔融还原炉内物料发生熔池熔炼反应并生成镍铁合金和熔炼炉渣；其中，熔池混合区同时含有镍铁合金和熔炼炉渣；从出渣口放出熔炼炉渣，从金属放出口放出镍铁合金。本发明提供了一种流程紧凑、劳动定员少、环保好、生产成本低的一种红土镍矿冶炼工艺以及装置。CN106609325ACN106609325A权利要求书1/3页1.一种富氧煤粉熔融还原红土镍矿工艺，其特征在于，所述富氧煤粉熔融还原红土镍矿工艺包括：将红土镍矿进行脱水处理，使其含水量降至22％以下；将经过脱水处理的红土镍矿加入熔融还原炉内，同时加入熔剂，通过设置在所述熔融还原炉两侧的多通道喷枪(30)将富氧气体、还原剂和燃料以180m/s至280m/s的流速喷入所述熔融还原炉的熔池混合区，所述熔融还原炉的熔池内的温度提升至1450℃至1550℃，以使所述熔融还原炉内物料发生熔池熔炼反应并生成镍铁合金和熔炼炉渣；其中，所述熔池混合区是指熔池上部熔炼炉渣层和熔池下部镍铁合金层之间的过渡区域，该过渡区域同时含有镍铁合金和熔炼炉渣；从所述熔融还原炉的出渣口(13)放出熔炼炉渣，从所述熔融还原炉的金属放出口(12)放出镍铁合金。2.根据权利要求1所述的富氧煤粉熔融还原红土镍矿工艺，其特征在于，所述多通道喷枪(30)安装在所述熔融还原炉的枪口套砖(90)上，且所述多通道喷枪(30)前端伸出所述枪口套砖(90)100mm至200mm，以使富氧气体、还原剂和燃料以180m/s至280m/s的流速喷入熔池混合区时，所述多通道喷枪(30)的伸出部分附近熔体冷却至半凝固状态，从而保护所述枪口套砖(90)不受侵蚀。3.根据权利要求1或2所述的富氧煤粉熔融还原红土镍矿工艺，其特征在于，所述红土镍矿为褐铁矿型红土镍矿，采用菱镁矿作为所述熔剂的成分之一，所述熔融还原炉的熔池内的温度提升至1500℃至1550℃，以使炉内物料发生熔池熔炼反应，并控制铁的还原度为50％至60％，生成FeO质量含量为20％至30％的FeO-MgO-SiO2型熔炼炉渣，以得到高品位镍铁合金。4.根据权利要求1或2所述的富氧煤粉熔融还原红土镍矿工艺，其特征在于，所述红土镍矿为褐铁矿型红土镍矿，采用石灰石作为所述熔剂的成分之一，所述熔融还原炉的熔池内的温度提升至1450℃至1500℃，使炉内物料发生熔池熔炼反应，控制铁的还原度为95％±2％，生成CaO质量含量为40％±3％的CaO-MgO-SiO2型熔炼炉渣，以得到低品位镍铁合金。5.根据权利要求1或2所述的富氧煤粉熔融还原红土镍矿工艺，其特征在于，所述红土镍矿为硅镁镍矿型红土镍矿，采用菱镁矿作为所述熔剂的成分之一，所述熔融还原炉的熔池内的温度提升至1500℃至1550℃，使炉内物料发生熔池熔炼反应生成FeO质量含量为10％至25％,、MgO/SiO2的质量比为0.5至0.75的FeO-MgO-SiO2型熔炼炉渣，以得到高品位镍铁合金。6.根据权利要求1所述的富氧煤粉熔融还原红土镍矿工艺，其特征在于，所述将红土镍矿进行脱水处理，使其含水量降至22％以下的步骤具体为：采用干燥窑将所述红土镍矿干燥至含水量为22％以下；所述将经过脱水处理的红土镍矿加入熔融还原炉内具体为：通过上料皮带将经过干燥的红土镍矿加入到所述熔融还原炉内。7.根据权利要求1所述的富氧煤粉熔融还原红土镍矿工艺，其特征在于，所述将红土镍矿进行脱水处理，使其含水量降至22％以下的步骤具体为：采用干燥窑将所述红土镍矿干燥至含水量为22％以下；2CN106609325A权利要求书2/3页对经过干燥的红土镍矿进行筛分和破碎，使其粒度在5mm以下；将经过筛分和破碎的红土镍矿送入蒸汽干燥机中进