[发明专利]一种红土镍矿湿法酸浸反应前后矿浆的处理设备及方法

说明书

本发明公开了一种红土镍矿湿法酸浸反应前后矿浆的处理设备及方法，该设备包括依次连通的预制矿浆输送管道、常压反应釜、矿浆预热器、高压反应釜、闪蒸器、矿浆中和槽和出矿浆管道，还包括与矿浆预热器和闪蒸器相连通的循环介质换热器。该方法先在红土镍矿湿法酸浸反应前后矿浆的处理设备的循环介质换热器中，采用闪蒸蒸汽加热循环介质；再将加热后的循环介质，送入红土镍矿湿法酸浸反应前后矿浆的处理设备的矿浆预热器中，对预制矿浆进行加热。本发明突破了传统的采用蒸汽直接加热矿浆的方式，所采用的间接加热方式的工况条件较为温和，在保证了矿浆处理效果的同时，能够大幅度提高热量回收率。

技术领域

本发明属于湿法冶金技术领域，涉及红土镍矿的冶炼技术，具体涉及一种红土镍矿湿法酸浸反应前后矿浆的处理设备及方法。

背景技术

红土镍矿是生产镍和钴的主要原料，目前,红土镍矿的冶炼技术主要有湿法和火法工艺两种。火法主要为镍铁法等，镍铁法对原矿镍品味要求较高，且设备建设投资大、能耗高、废气废固污染严重，在我国已极少使用。湿法主要为酸浸法，酸浸法包括常压酸浸和高压酸浸等，与常压酸浸相比，高压酸浸具有回收率高、耗酸量低、反应时间短、成本低等优点，适合低镍高铁型的褐铁型红土镍矿的镍、钴以及铁的冶炼。

现有的高压酸浸工艺主要采用蒸汽直接混合矿浆加热方式，该种方式存在如下缺陷：第一，采用蒸汽直接混合矿浆加热方式工况苛刻，热量损失高。第二，该种方式稀释了原料浓度，降低了装置出力，进一步造成了能源的浪费。第三，需要的装置设备多，控制复杂，故障率高。第四，该种方式需要将隔膜泵置于预热段之后，因此需要采用耐高温、耐腐蚀以及耐磨损的进口设备，投资和维护成本较高。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供种红土镍矿湿法酸浸反应前后矿浆的处理设备及方法，解决现有技术中采用蒸汽直接混合红土镍矿矿浆加热的方式工况苛刻且热量损失高的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种红土镍矿湿法酸浸反应前后矿浆的处理设备，包括预制矿浆输送管道，预制矿浆输送管道的出矿浆端与常压反应釜的进矿浆端相连通，所述的常压反应釜的出矿浆端与矿浆预热器的进矿浆端相连通，所述的矿浆预热器的出矿浆端与高压反应釜的进矿浆端相连通，所述的高压反应釜的出矿浆端与闪蒸器的进矿浆端相连通，所述的闪蒸器的出矿浆端与矿浆中和槽的进矿浆端相连通，所述的矿浆中和槽的出矿浆端与出矿浆管道相连通。

所述的矿浆预热器的出液端与循环介质换热器的进液端相连通，所述的循环介质换热器的出蒸汽端与闪蒸器的进蒸汽端相连通，所述的闪蒸器的出蒸汽端与循环介质换热器的进蒸汽端相连通，所述的循环介质换热器的出液端与矿浆预热器的进液端相连通。

本发明还具有如下技术特征：

所述的矿浆预热器包括预热器外套管，预热器外套管内依次设置有第一预热器内管、第二预热器内管和第三预热器内管；所述的第一预热器内管、第二预热器内管和第三预热器内管内的腔体分别为第一级矿浆预热腔、第二级矿浆预热腔和第三级矿浆预热腔。

所述的第一级矿浆预热腔的进矿浆端与常压反应釜相连通，第一级矿浆预热腔的出矿浆端与第二级矿浆预热腔的进矿浆端相连通，第二级矿浆预热腔的出矿浆端与第三级矿浆预热腔的进矿浆端相连通，第三级矿浆预热腔的出矿浆端与高压反应釜相连通。

所述的预热器外套管与第一预热器内管之间的腔体为第一级外预热腔，预热器外套管与第二预热器内管之间的腔体为第二级外预热腔，预热器外套管与第三预热器内管之间的腔体为第三级外预热腔，第一级外预热腔、第二级外预热腔和第三级外预热腔互不连通，第一级外预热腔、第二级外预热腔和第三级外预热腔的出液端均与循环介质换热器相连通。