一种旋浮镍冶炼方法及旋浮镍冶炼装置.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CN106521188A(43)申请公布日2017.03.22(21)申请号201610950069.X(22)申请日2016.11.02(71)申请人阳谷祥光铜业有限公司地址252327山东省聊城市阳谷县石佛镇祥光路1号(72)发明人周松林葛哲令王志普(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人李海建(51)Int.Cl.C22B23/02(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图4页(54)发明名称一种旋浮镍冶炼方法及旋浮镍冶炼装置(57)摘要本申请公开了一种旋浮镍冶炼方法，包括以下步骤：使混合物料经物料通道进入到反应塔中；反应气体形成旋流，经过旋流气体通道和文丘里通道进入反应塔；向沉淀池中喷入固体还原剂以形成还原剂漂浮层；被高速膨胀的旋流，在反应塔中与混合物料接触反应；生成的熔滴被还原剂漂浮层还原成镍和渣，并分离得到镍锍；生成的高温气体在上升烟道中被燃烧枪引燃，剩余气体从冶炼炉中排至余热锅炉。本发明提供的旋浮镍冶炼方法，使得冶炼反应能够充分进行，氧气利用率提高，还可以采用富氧浓度的反应气体，且可适应投料量大范围波动的需要，令产能得显著提升。本发明还提供了适用于上述旋浮镍冶炼方法的一种旋浮镍冶炼装置。CN106521188ACN106521188A权利要求书1/2页1.一种旋浮镍冶炼方法，其特征在于，包括以下步骤：令干燥的镍精矿粉和镍锍中的一者，与含镍物料和熔剂按比例混合形成混合物料，并使所述混合物料进入喷嘴的物料通道中，再经过所述物料通道进入到冶炼炉的反应塔中；反应气体在所述喷嘴的旋流器作用下形成旋流，并进入到所述喷嘴的旋流气体通道中，所述旋流在所述旋流气体通道的引导下经过所述喷嘴的文丘里通道，并最终进入所述反应塔；向位于所述反应塔内的沉淀池中喷入固体还原剂，以在所述沉淀池内的溶体表面形成还原剂漂浮层；经过所述文丘里通道而被高速膨胀的所述旋流，在所述反应塔中与所述混合物料接触反应；接触反应生成的熔滴落入到所述沉淀池中，并与所述还原剂漂浮层接触，以将所述熔滴中的镍氧化物和高价的铁氧化物还原，分别生成金属镍和低价铁氧化物，所述金属镍和所述低价铁氧化物进入所述还原剂漂浮层的底部进行分离，以得到生成的镍锍和渣；接触反应生成的富含二氧化硫的高温气体，经沉淀池顶部的空间进入到所述冶炼炉的上升烟道中，设置在所述上升烟道上的燃烧枪向所述高温气体中喷入富氧空气并引燃所述高温气体，燃烧后的剩余气体从所述冶炼炉中排至余热锅炉，以进行余热回收。2.根据权利要求1所述的旋浮镍冶炼方法，其特征在于，还包括以下步骤：通过所述喷嘴的辅助氧气通道和辅助燃料通道向所述反应塔中补充反应气体和/或燃料。3.根据权利要求1所述的旋浮镍冶炼方法，其特征在于，向所述喷嘴输送所述混合物料的过程还包括以下操作：使用输料管将所述混合物料送入到所述喷嘴中，并先进入所述喷嘴的流化给料器中进行流化，然后再进入到所述物料通道中。4.根据权利要求1所述的旋浮镍冶炼方法，其特征在于，所述熔剂为石英砂颗粒，并且所述镍精矿粉、所述含镍物料和所述石英砂颗粒中，水份含量均小于0.5％。5.根据权利要求1所述的旋浮镍冶炼方法，其特征在于，所述反应气体中的氧气浓度为40％VOL～95％VOL，所述旋流进入所述冶炼炉的旋转流速为220m/s～300m/s。6.根据权利要求1所述的旋浮镍冶炼方法，其特征在于，所述辅助气体通道喷入所述反应气体的流量为50Nm3/h～500Nm3/h，所述辅助燃料通道喷入燃料的流量为20Nm3/h～200Nm3/h。7.根据权利要求1所述的旋浮镍冶炼方法，其特征在于，所述固体还原剂为粒度小于10mm，加入量为1t/h～10t/h的煤粉或焦炭。8.根据权利要求1-7中任意一项所述的旋浮镍冶炼方法，其特征在于，所述燃烧枪喷出的所述富氧空气的流量为0Nm3/h～100Nm3/h。9.一种旋浮镍冶炼装置，包括输料管、冶炼炉，以及连通所述输料管和所述冶炼炉的喷嘴，其特征在于，适用于如权利要求1-8中任意一项所述的旋浮镍冶炼方法，其中：所述喷嘴包括：导流反应气体的旋流气体通道，所述旋流气体通道的进气口上设置有旋流器；设置在所述旋流气体通道内的文丘里通道；套设在所述旋流气体通道的外侧，并与所述输料管连通的物料通道；所述冶炼炉包括：开设在所述冶炼炉的炉体上，用于向所述冶炼炉的沉淀池内喷入固2CN106521188A权利要求书2/2页体还原剂的还原剂入口；开设在所述冶炼炉的炉体上，能够分别导出所述沉淀池内被分离的不同固体生成物的多个生成物出口；设置在所述冶炼炉的上升烟道上，能够向所述上升烟道内喷射富氧空气的燃烧枪。10.根据权利要求9所述的旋浮镍冶炼装置，其特征在于，所述文丘里通道的最小内径