[实用新型]一种利用红土镍矿提取氧化镍的系统

说明书

技术领域

本实用新型属于有色金属提取领域，尤其涉及一种利用红土镍矿提取氧化镍的系统。

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。湿法处理红土镍矿始于20世纪40年代，最早采用的是氨浸工艺，该工艺是由Caron教授发明，所以又称为Caron工艺。该工艺的基本流程为还原焙烧-氨浸，还原焙烧的目的是使红土镍矿中硅酸镍和氧化镍最大限度地还原成金属，同时控制还原的条件，使大部分铁还原成Fe₃O₄，只有少部分还原成金属铁，焙砂再用NH₃及CO₂将金属镍和钴转化为镍氨及钴氨络合物进入溶液，同时，金属铁也会生成铁氨络合物进入溶液，然后经氧化、水解，铁氨络合物生成氢氧化铁沉淀与氨浸液分开，氨浸液再经过蒸氨得到碱式碳酸镍，然后煅烧得到NiO。NiO可以作为产品出售，也可以通过氢还原得到金属镍。该工艺的缺点是镍回收率低，原因是在还原红土镍矿时，要保证铁尽量少的还原成金属态，由于铁的还原对镍的聚集与长大有促进作用，所以这一步控制会造成大量镍的损失，导致整条工艺的镍回收率低(镍回收率一般在75％以下)。到目前为止，全球只有少数几家工厂采用该法处理红土镍矿，三十多年来很少有新建工厂采用氨浸工艺。

火法处理红土镍矿是目前的主流工艺，其中还原焙烧-熔分已经成为研究的热点。以红土镍矿为原料，煤粉为还原剂，采用直接还原设备在高温条件下将矿石中的镍全部还原成金属镍，铁根据配碳量部分还原成金属铁，再经熔分分离使镍富集到镍铁合金中。火法处理得到的是镍铁合金，而目前对镍铁合金研究也仅仅停留在将其冶炼不锈钢的原料的层面上，产品的附加值不高。

由此，现有红土镍矿处理技术有待进一步改进。

实用新型内容

为了解决现有技术中湿法氨浸处理红土镍矿中镍回收率低的问题和火法处理红土镍矿工艺产品镍铁合金利用价值低的问题，本实用新型提出一种利用红土镍矿提取氧化镍的系统，首先将红土镍矿经过直接还原-熔分处理得到含镍铁水，含镍铁水经过制粒后再经过选择性氧化焙烧，利用铁对氧的亲和力大于镍的特性，使金属铁氧化成Fe₃O₄而金属镍不氧化，焙烧产物最后经过现有成熟的氨浸-蒸氨-煅烧工艺得到氧化镍产品。

本实用新型提出了一种利用红土镍矿提取氧化镍的系统，根据本实用新型的实施例，该系统包括：

混合造球装置，所述混合造球装置具有红土镍矿入口、还原剂入口、添加剂入口和混合球团出口，且适于将红土镍矿、碳质还原剂和添加剂进行混合造球，以便得到混合球团；

直接还原-熔分装置，所述直接还原-熔分装置具有混合球团入口、含镍铁水出口和尾渣出口，所述混合球团入口和所述混合球团出口相连，且适于将所述混合球团进行直接还原-熔分处理，以便得到含镍铁水和尾渣；

制粒装置，所述制粒装置具有含镍铁水入口和镍铁合金颗粒出口，所述含镍铁水入口与所述含镍铁水出口相连，且适于将所述含镍铁水进行制粒处理，以便得到镍铁合金颗粒；

选择性氧化焙烧装置，所述选择性氧化焙烧装置具有镍铁合金颗粒入口、氧化性气体入口和焙烧产物出口，所述镍铁合金颗粒入口和所述镍铁合金颗粒出口相连，且适于将所述镍铁合金颗粒进行选择性氧化焙烧，以便得到焙烧产物；

氨浸-蒸氨-煅烧装置，所述氨浸-蒸氨-煅烧装置具有焙烧产物入口和氧化镍出口，所述焙烧产物入口和所述焙烧产物出口相连，且适于将所述焙烧产物进行氨浸、蒸氨和煅烧处理，以便得到氧化镍产品。

换句话说，本实用新型公开的一种利用红土镍矿提取氧化镍的系统，包括：混合造球装置、还原装置、熔分装置、制粒装置、焙烧装置和氨浸-蒸氨-煅烧装置；其中，

所述混合造球装置具有红土镍矿入口、还原剂入口、添加剂入口和混合球团出口；

所述还原装置具有混合球团入口和还原产物出口，所述混合球团入口和所述混合球团出口相连；

所述熔分装置具有还原产物入口、含镍铁水出口和尾渣出口，所述还原产物入口和所述还原产物出口相连；

所述制粒装置具有含镍铁水入口和镍铁合金颗粒出口，所述含镍铁水入口与所述含镍铁水出口相连；

所述焙烧装置具有镍铁合金颗粒入口和焙烧产物出口，所述镍铁合金颗粒入口与所述镍铁合金颗粒出口相连；

氨浸-蒸氨-煅烧装置设有焙烧产物入口，氧化镍出口，所述焙烧产物入口与焙烧产物出口相连。