[实用新型]利用镍铁粉制备羰基镍粉的系统

说明书

技术领域

本实用新型属于冶金技术领域，具体而言，本实用新型涉及一种利用镍铁粉制备羰基镍粉的系统。

背景技术

近年来，随着高品位硫化镍矿的枯竭及国内不锈钢产业的快速发展，低品位红土镍矿已经成为生产镍铁产品的主要原料。为了解决红土镍矿的合理利用问题，以红土镍矿为原料，煤粉为还原剂，采用直接还原法将矿石中的铁和镍还原成了金属铁和金属镍，再经磁选分离使镍富集到镍铁粉中。目前对镍铁粉还没有大规模的工业应用，对其研究也仅仅停留在将其压块作为转炉炼钢的原料或再经过熔分处理得到镍铁合金后作为冶炼不锈钢的原料的层面上，产品的附加值不高。

羰基镍是1889年由蒙德和兰基发现的，他们发现四个分子的CO在常压和40～100℃范围内能与一个分子的活性镍反应生成无色气体即羰基镍，并且进一步证明这个反应是可逆的，加热羰基镍到150～300℃便分解成镍和CO。羰基法生产纯金属，不仅能选择性地生成羰基产物，而且能在适当的条件下容易分离和分解成高纯度的金属。例如，镍和铁的羰基化合物由于它们的沸点相差很大，分别为43℃及103℃，可用简单方法加以分离。

中国研究羰化冶金技术也有50多年的历史，但都没有形成系统化和产业化，且原料选自电解镍，这都造成了生产羰基镍镍粉成本居高不下，利用其它含镍物料生产羰基镍仍是一个技术难题。

中国专利CN101509073A公开了一种镍铁粉的浸出及废液的处理方法，在镍铁粉中加入盐酸溶液并加热、通入空气或氧气浸出，浸出液加入沉镍剂将镍离子沉淀为硫化镍，并同时得到含氯化物的沉镍废液；沉镍废液部分返回镍铁粉的浸出，其余废液雾化后与含氯化氢的热气体混合，干燥后得到氯化物固体和含氯化氢的气体；氯化氢的气体经吸收、洗涤产出盐酸溶液返回镍铁粉的浸出，氯化物固体经焙烧分解为氧化物和所述氯化氢气体。然而该方法对镍铁粉的处理最终产品为硫化镍，经济价值不高；并且湿法处理工艺流程长，操作繁琐，镍的回收率低。

中国专利CN103130284A公开了一种以氢氧化镍为原料生产羰基镍粉的方法，该方法将氢氧化镍加入转动焙烧炉内高温脱掉水分后焙烧为镍的氧化物；将该氧化物加入氢气还原炉内进行还原，生成单质活性镍；将单质活性镍加入到羰基反应器内与CO反应得到羰基镍气体，再经过分解得到羰基镍粉。该方法采用氢氧化镍作为生产镍粉的原料，成本较高；并且用氢氧化镍作为生产镍粉的原料，还需要经过两次焙烧工序，需要付出大量能耗。

因此，现有的制备镍的技术有待进一步改进。

实用新型内容

本实用新型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，本实用新型的一个目的在于提出一种利用镍铁粉制备羰基镍粉的系统，该系统可以有效利用镍铁粉制备高纯度的羰基镍粉，从而在提高镍铁粉利用价值的同时降低羰基镍粉的生产成本。

在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种利用镍铁粉制备羰基镍粉的系统，根据本实用新型的实施例，该系统包括：

细磨装置，所述细磨装置具有镍铁粉入口和镍铁细粉出口，且适于将所述镍铁粉进行细磨处理，以便得到镍铁细粉；

羰基合成装置，所述羰基合成装置具有一氧化碳入口、镍铁细粉入口、含硫气态化合物入口、第一气态混合物出口和铁粉出口，所述镍铁细粉入口和所述镍铁细粉出口相连，且适于将所述镍铁细粉与一氧化碳和含硫气态化合物接触，以便得到含有羰基镍、羰基铁、含硫气态化合物和一氧化碳的第一气态混合物以及铁粉；

冷凝装置，所述冷凝装置具有第一气态混合物入口、液态混合物出口和第二气态混合物出口，所述第一气态混合物入口与所述第一气态混合物出口相连，且适于将所述含有羰基镍、羰基铁、含硫气态化合物和一氧化碳的第一气态混合物进行冷凝处理，以便得到含有羰基镍和羰基铁的液态混合物以及含有含硫气态化合物和一氧化碳的第二气态混合物；

精馏装置，所述精馏装置具有液态混合物入口和气态羰基镍出口，所述液态混合物入口与所述液态混合物出口相连，且适于将所述含有羰基镍和羰基铁的液态混合物进行精馏处理，以便得到气态羰基镍；以及

分解装置，所述分解装置具有气态羰基镍入口、羰基镍粉出口和第一一氧化碳出口，所述气态羰基镍入口和所述气态羰基镍出口相连，且适于将所述气态羰基镍进行分解处理，以便分别得到羰基镍粉和第一一氧化碳。

由此，根据本实用新型实施例的利用镍铁粉制备羰基镍粉的系统可以有效利用镍铁粉制备高纯度的羰基镍粉，从而在提高镍铁粉利用价值的同时降低羰基镍粉的生产成本。