[发明专利]高镍锍的制备系统及制备方法

说明书

本发明提供了一种高镍锍的制备系统及制备方法。该制备系统包括：液化装置、硫化单元和吹炼单元。液化装置设置有含硫物料入口和液态含硫物料出口，用于使含硫物料液化；硫化单元设置有加料口、液态含硫物料入口和镍锍出口，液态含硫物料入口与液态含硫物料出口连通，加料口用于加入镍铁合金和第一熔剂；吹炼单元设置有镍锍入口、第二熔剂入口、含氧气体入口和高镍锍出口，镍锍入口与镍锍出口相连通。上述高镍锍的制备系统以镍铁合金为原料，大大解决了以硫化镍矿为原料无法制得高镍锍的问题；同时上述制备系统结构简单，产能高，便于进行工业化推广。

技术领域

本发明涉及有色金属冶炼领域，具体而言，涉及一种高镍锍的制备系统及制备方法。

背景技术

现有的含镍原料主要有硫化镍原料和红土镍矿。高镍锍是指镍含量高于74％的含镍合金，生产电池级硫酸镍的主要原料。现有工艺主要通过以硫化镍为原料进行吹炼制备高镍锍。

现有文献(CN1109914A)提供了一种不需要进行装料型吹炼的生产高品位镍锍的方法，该方法包括：a)至少部分待处理的硫化镍精矿同加入镍锍中的助剂一起在火法冶金炉(Ⅲ)内进行精炼；b)将镍锍同助熔剂、烟尘、补充燃料和富氧空气一起供入悬浮冶炼炉，即快速冶炼炉中；c)在快速冶炼炉中，形成高品位镍锍和熔渣；d)将高品位镍锍进行水冶处理；e)用火法冶金炉来处理在快速冶炼炉内形成的熔渣，以便回收有用金属。

另一篇现有文献(CN1730684A)提供了一种硫化镍物料生产镍高锍的方法，该方法包括：将主原料硫化镍物料经氧化焙烧后辅以熔剂，助熔剂和还原剂在1300-1450℃进行抑铁熔炼，得到镍高锍产品，主原料中的83％-93％的铁则被抑制而进入炉渣，炉渣再以石膏矿作为镍捕集剂，进行贫化熔炼后得到镍锍及贫化渣。

又一篇现有文献(CN1376804A)提供了一种铜、镍硫化精矿闪速熔炼冶金工艺，包括：铜、镍硫化物精矿经过深度干燥后，先在闪速熔炼炉中呈悬浮状态被富氧氧化，获得液态铜锍或镍锍，然后液态铜锍或镍锍经流槽直接进入到顶吹熔池吹炼炉中呈熔-液状态被富氧空气或纯氧气或氧气进一步氧化获得粗铜或镍高锍。

但随着硫化镍原料的紧缺，传统工艺的产能大大被抑制，且成本也有所提升，急需一种替代原料。目前红土镍矿的产量丰富，大多用于生产镍铁合金，继而将其用于制备不锈钢炉料。为了提高高镍锍的产能，有必要开发一种以镍铁合金为原料的制备高镍锍的方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种高镍锍的制备系统及制备方法，以解决现有以硫化镍矿为原料制备高镍锍的方法存在原料紧缺和成本高的问题。

为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种高镍锍的制备系统，该制备系统包括：液化装置、硫化单元和吹炼单元。液化装置设置有含硫物料入口和液态含硫物料出口，用于使含硫物料液化；硫化单元设置有加料口、液态含硫物料入口和镍锍出口，液态含硫物料入口与液态含硫物料出口连通，加料口用于加入镍铁合金和第一熔剂；吹炼单元设置有镍锍入口、第二熔剂入口、含氧气体入口和高镍锍出口，镍锍入口与镍锍出口相连通。

进一步地，硫化单元包括：硫化装置和第一喷射装置；硫化装置设置有加料口、液态含硫物料入口和镍锍出口，优选地，硫化装置为硫转化炉、侧吹炉或底吹炉；第一喷射装置设置有硫化喷嘴、空气喷嘴、第一输送管路和第二输送管路，第一输送管路的入口端分别与液态含硫物料输送管路以及保护气输送管路连通，第一输送管路的出口端与硫化喷嘴连通，以将液态含硫物料或保护气经硫化喷嘴喷入加料口；第二输送管路的入口端与空气输送管路连通，第二输送管路的出口端与空气喷嘴连通，以将空气经空气喷嘴喷入加料口。

进一步地，硫化单元包括进料调控装置，进料调控装置用于控制第一输送管路和第二输送管路中物料的流量。

进一步地，硫化单元还包括：第一阀门和第二阀门。第一阀门设置在液态含硫物料输送管路上；第二阀门设置在保护气输送管路上。