[发明专利]红土镍矿的闪速熔炼方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金领域，具体而言，本发明涉及红土镍矿的闪速熔炼方法。

背景技术

现有的红土镍矿的处理方法仅能达到按照原矿的铁镍比例同比例富集镍钴的效果，因此，选择效果小，例如传统的高炉法或者矿热电炉法，冶炼得到的产品中镍钴含量均很难超过20％，产品价值不高，且上述方法能耗也较高，污染大。不再适应于现今对冶金领域的节能、高效的清洁要求。因此，关于红土镍矿的冶炼方法还迫切需要进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种具有节能、效率高、不粘结、清洁且镍钴回收率高的红土镍矿的闪速熔炼方法。

根据本发明的一个方面，本发明提出了一种红土镍矿的闪速熔炼方法，包括：

在还原气氛下，将所述红土镍矿粉末在红土镍矿熔炼炉内进行熔炼处理，以便得到含有镍钴铁的合金和熔炼渣，

其中，

所述红土镍矿熔炼炉包括：

立式炉身，所述立式炉身内具有悬浮熔炼腔室；

卧式炉底，所述卧式炉底内具有熔炼腔室，所述熔炼腔室的下部形成有熔池，所述卧式炉底的顶部与所述立式炉身的下端相连，以便所述熔炼腔室与所述悬浮熔炼腔室连通；

红土镍矿喷嘴，所述红土镍矿喷嘴设在所述立式炉身的顶部，以便从所述立式炉身的顶部向所述悬浮熔炼腔室内喷入红土镍矿粉末、粉煤、焦粒、熔剂和氧气；

熔池喷嘴，所述熔池喷嘴设在所述卧式炉底的侧壁上，以便向所述熔池内喷入喷煤氧气；以及

排烟通道，所述排烟通道的下端与所述卧式炉底的顶部相连且与所述立式炉身间隔设置，

其中，

所述悬浮熔炼腔室内的温度800～1200摄氏度下进行，并且

所述还原气氛中含有85％以下的还原气体。

本发明采用红土镍矿熔炼炉对红土镍矿进行熔炼处理，该红土镍矿熔炼炉是具有空间式的悬浮熔炼腔室，通过控制腔室内的温度和还原气氛，可以使得喷入的红土镍矿粉末分别在悬浮熔炼腔室和熔炼腔室内进行冶炼，其中。喷入的红土镍矿粉末首先在悬浮熔炼腔室能够与还原性气体在高温下接触，镍钴瞬间还原。因此，采用本发明上述实施例的闪速熔炼方法可以显著提高红土镍矿的焙烧效率，并且较传统的红土镍矿熔炼方法可省去了制粒或者电炉的工艺，进而可以显著降低冶炼成本。采用红土镍矿熔炼炉进行熔炼红土镍矿，可以使得红土镍矿粉末被喷入悬浮熔炼腔室内迅速与高温的还原气体接触发生还原反应，落入熔炼腔室后进一步被熔炼，由此本发明提出的空间熔炼处理红土镍矿的方法可以有效地避免采用回转窑处理红土镍矿容易出现的粘结现象，进而可以有效防止堵塞。另外，本发明采用红土镍矿熔炼炉对红土镍矿进行处理是使红土镍矿与还原气体在立体空间内接触，进而可以显著提高红土镍矿与还原气体的接触面积，提高还原效率。并且采用红土镍矿熔炼炉对红土镍矿进行熔炼处理可以显著提高红土镍矿中镍钴的回收率。

在本发明的一些实施例中，所述悬浮熔炼腔室内的气氛中含有25～40％的还原气体。由此可以选择性地将红土镍矿中的镍钴首先被还原出来。由此可以控制镍钴完全被还原，且只有少部分的铁矿被还原。

在本发明的一些实施例中，所述悬浮熔炼腔室内的气氛中含有10～25％的还原气体。由此可以选择性地将红土镍矿中的镍钴首先被还原出来。由此可以镍钴完全被还原，且铁矿不被还原。

在本发明的一些实施例中，所述熔池内的温度为1350～1550摄氏度，并且所述还原气氛中含有70％以上的还原气体。由此可以对铁进行还原。

在本发明的一些实施例中，所述熔池内的熔炼处理时间为10～120分钟。由此可以使得适量的氧化铁被还原成铁水，并将镍钴顺利排出。

在本发明的一些实施例中，所述红土镍矿粉末是以平均粒度为75～1000微米的粉末的形式提供的，优选是以平均粒度为150微米的粉末的形式提供的。由此可以进一步提高冶炼效率。

在本发明的一些实施例中，所述还原气氛是通过向所述红土镍矿熔炼炉内通入天然气和氧反应后形成，或者向所述红土镍矿熔炼炉内通入粉煤和氧气反应后形成。由此可以进一步提高本发明实施例的闪速熔炼方法的适用性。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的红土镍矿熔炼炉的结构示意图。

具体实施方式