[发明专利]一种镍锍底吹吹炼工艺和镍锍底吹吹炼炉

说明书

技术领域

本发明涉及有色冶金技术领域，尤其是涉及镍锍底吹吹炼工艺和镍锍底吹吹炼炉。

背景技术

从硫化矿中提取镍的冶金方法主要采用火法冶金，其工艺流程主要是硫化镍精矿在电炉、闪速炉或其他熔炼炉内进行熔炼得到低镍锍，低镍锍在吹炼炉内经过吹炼得到高镍锍，高镍锍再经过进一步处理得到电镍、镍粉、镍丸等镍产品，并回收伴生的钴、铜、铂族金属和稀贵金属。目前，镍锍的吹炼主要采用PS转炉，液态低镍锍通过吊车和熔体包被周期性地加入到PS转炉内，从PS转炉侧部风口向镍锍熔池鼓入含氧气体，将镍锍中的硫化亚铁氧化并与加入的石英熔剂造渣，得到高镍锍和吹炼渣。一批次的镍锍吹炼完成后，排出高镍锍和吹炼渣，然后加入下一批次的镍锍进行吹炼。PS转炉吹炼作业只能间断进行，作业过程中炉体需要多次旋转停风才能实现加料、排渣、排高镍锍、清理炉口等操作，炉体不能完全密闭，因此作业率低，效率低，炉体内熔体温度波动大，吹炼烟气漏风量大且不稳定，烟气含SO₂浓度低，烟气处理成本高；PS转炉炉寿命短，维护费用高，吹炼成本高；熔体倒运和镍锍吹炼过程中低浓度二氧化硫烟气逸散到车间内，低空污染严重；熔体倒运过程还存在重大安全隐患。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。

为此，本发明的一个目的在于提出一种镍锍底吹吹炼工艺，利用该镍锍底吹吹炼工艺，可实现镍锍的连续吹炼，产生的烟气量少，与PS转炉相比烟气含SO₂浓度较高且稳定，操作环境好，环保好，效率高，高镍锍和烟气制酸生产成本低。

本发明的另一目的在于提出一种可以实现上述工艺的镍锍底吹吹炼炉。

为了实现上述目的，根据本发明第一方面的实施例提出一种镍锍底吹吹炼工艺，所述镍锍底吹吹炼工艺包括以下步骤：将低镍锍和熔剂加入到镍锍底吹吹炼炉内；利用底吹喷枪从所述镍锍底吹吹炼炉的底部向所述镍锍底吹吹炼炉内的熔体内连续吹入含氧气体；和从所述镍锍底吹吹炼炉内分别排出高镍锍和吹炼渣。

根据本发明实施例的镍锍底吹吹炼工艺，通过利用底吹喷枪从所述镍锍底吹吹炼炉的底部向镍锍底吹吹炼炉内的熔体内连续吹入含氧气体，可以实现连续吹炼，提高效率，降低成本，而且烟气量少，烟气浓度稳定，烟气逸出少，环保性能好，降低了污染。

根据本发明的一个实施例，所述含氧气体被连续吹入到所述熔体的镍锍层内。

通过向镍锍熔体中连续吹入含氧气体，可使吹炼过程产生的烟气量均衡连续稳定，气量少、成分稳定，烟气余热回收、净化和制酸系统工况稳定，大幅降低烟气处理系统的建设费用和运行成本。

在所述镍锍底吹吹炼炉内，镍锍层C1位于吹炼渣层C2下方，通过向镍锍层C1底部连续吹入含氧气体，可以更好地搅动熔体，优化吹炼气体在熔体内的分布，延长吹入的氧气在镍锍层C1内滞留时间长、反应更加充分，在利用吹入气体有效冷却保护喷枪的同时，提高了吹炼氧气的利用率，这可以减小含氧气体的用量，降低成本。此外由于底部连续吹入含氧气体可以使反应更加充分，从而避免了含氧气体浪费，这可以减小含氧气体的用量，进一步降低成本。

而且，通过向镍锍层内连续吹入含氧气体，可以使镍锍层底部的氧势最高，由下而上氧势逐步下降，这不但能够将夹杂在镍锍层中的杂质元素（Zn、Pb等）氧化除去，且有利于抑制吹炼渣层中NiO和Fe₃O₄的生成量，防止Fe₃O₄沉淀和泡沫渣的生成。

通过向所述镍锍层内连续吹入含氧气体，可以使熔池内物理化学反应稳定进行，炉温保持稳定，克服了周期性吹炼作业温度波动大的缺点，有利于大幅度提高所述镍锍底吹吹炼炉的使用寿命，降低了耐火材料消耗和维修工作量，从而降低了炼镍成本。而且所述镍锍底吹吹炼工艺可以使烟气量和烟气中的SO₂含量稳定均衡，炉体不需要经常转动，从而使漏风率大幅下降。

通过向所述镍锍层内连续吹入含氧气体，可以实现在保持连续吹炼的同时进行加料、排渣、排高镍锍等操作，可以避免旋转炉体通过排烟炉口进行加料、排渣、排高镍锍的周期性作业制度，大幅提高了吹炼过程密闭化程度，大幅减小了吹炼烟气外逸的几率，吹炼过程环保条件与水平显著提高，同时也克服了转炉周期作业烟气量和烟气成分波动大的缺点，有利于制酸，降低了酸厂投资和运行成本。