[发明专利]一种用于从红土镍矿中提取有价金属的冶炼炉及冶炼方法

说明书

本发明涉及一种用于从红土镍矿中提取有价金属的冶炼炉及冶炼方法，包括具有炉腔的炉体，所述炉体由下至上依次分为炉缸段、炉身段和炉顶段；所述炉缸段的底侧连通有电热前床，所述电热前床上设有排渣口和虹吸口，所述虹吸口内端所在位置低于排渣口内端所在位置，所述电热前床内腔的底面积为炉缸段内腔的底面积的1/2‑3/2；所述炉缸段的内底面朝电热前床所在方向倾斜，炉缸段的内底面与水平面的夹角为5‑20°。本发明中红土镍矿与添加剂、熔剂等进行配料后，可直接入冶炼炉熔炼，不需进行造球处理，简化了冶炼工艺。本发明的冶炼炉可对低品位的红土镍矿进行直接高效、低能耗的富氧熔炼生成具有经济价值的冰镍、镍锍等。

技术领域

本发明涉及一种用于从红土镍矿中提取有价金属的冶炼炉及冶炼方法，属于有色金属综合回收技术领域。

背景技术

目前的红土镍矿大多为镍品位为0.8%~1.8%，铁品位为15~45%的低品位红土镍矿。红土镍矿开发利用工艺主要三大类，湿法浸出工艺、火法冶金工艺以及还原焙烧－磁选工艺。湿法浸出工艺包括还原焙烧一氨浸工艺、加压酸浸、常压酸浸和微生物浸出，这些方法均能对红土镍矿进行有效的处理，但仍有成本高、投资大、维护难等不可避免的缺点。

由于中国不锈钢行业的大量镍需求，目前市面上70%的镍均由火法冶炼工艺加工生产，火法冶炼工艺可根据其生成产品不同被分为还原熔炼镍铁与还原熔炼镍锍工艺，还原熔炼镍铁工艺能耗高、对原矿要求高，还原熔炼制备镍锍工艺则处理难度大。因此，寻求一种能解决能耗高的问题且行之有效的火法工艺，是目前急需解决的问题。

中国发明专利申请CN105463214A公布了一种采用低贫品味红土镍矿生产镍铁的方法，其采用一段还原、二段熔炼的技术处理低品位红土矿，生成镍铁产品。但其两段处理工艺流程长，熔炼生成镍铁合金需要温度高，造成了能源消耗量增大。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种用于从红土镍矿中提取有价金属的冶炼炉，以解决现有技术难以高效利用低品位红土镍矿的问题；本发明的目的之二在于提供一种用于从红土镍矿中提取有价金属的冶炼方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种用于从红土镍矿中提取有价金属的冶炼炉，包括具有炉腔的炉体，所述炉体由下至上依次分为炉缸段、炉身段和炉顶段；所述炉缸段的底部一侧连通有电热前床，所述电热前床上设有排渣口和虹吸口，所述虹吸口内端所在位置低于排渣口内端所在位置，所述电热前床内腔的底面积为炉缸段内腔的底面积的1/2-3/2；所述炉缸段的内底面朝电热前床所在方向倾斜，炉缸段的内底面与水平面的夹角为5-20°。

本发明的冶炼炉分为熔炼区与贫化区两部分，红土镍矿经熔炼区侧吹熔炼进入电热前床中，熔炼物料经电热前床贫化，沉降分层生成镍锍等，可成功解决低品位红土镍矿渣量大的问题。

电热前床采用电极加热，红土镍矿经炉腔内熔炼后，金属被熔融，转移至电热前床进行沉降分层，在电热前床中设置排渣口与虹吸口，分层后的渣相与金属分别从排渣口和虹吸口排出。这是由于红土镍矿中镍品位低，渣量大，常规炉腔体积小，物料在炉腔停留时间短，难以获得明显的冰镍层，而炉腔设置过大则造价高、工程复杂。为解决该问题，本发明将熔炼物料转移至电热前床中进行沉降，延长镍锍沉降时间以及增加前床中镍锍的量使之足够生成明显的镍锍层，从而达到渣锍分层的目的，使得低品位红土镍矿中渣相和有价金属相得以有效分离、富集。

炉缸段与电热前床连通，这样低品位红土镍矿进过侧吹炉熔炼，渣相与金属相共同进入电热前床澄清分层，该炉型的电热前床体积较大，电热前床的内腔底部的表面积为炉缸内腔底部的表面积的1/2-3/2，这样可以保证放置渣相较多，从而更易积累更多的金属液相，使渣相与金属相有明显分层，从而达到渣液分离的目的，低品位红土镍矿中有价金属的高效提取利用。

进一步地，所述电热前床内腔的底面积不小于5m²。