[发明专利]用至少部分火冶精炼的含镍原料生产高品位镍锍的方法

说明书

本发明涉及在悬浮冶炼炉和另外的某些火法冶金炉的组合炉内(无需进行单独装料型吹炼)生产高品位镍锍和熔渣的方法，以致供入工艺流程的至少部分精矿和/或矿石首先被火冶精炼成镍锍，然后将其供入悬浮冶炼炉内以生产出高品位纯镍锍。

由于金属镍的熔化温度高，要求工艺流程温度高，所以直接火法冶金生产金属镍并不有利。因此，利用硫化物原料生产镍至少基于两个阶段，首先生产高品位镍锍，然后将镍锍通过水法冶金处理而使其变成金属镍。

在传统的制造方法中，能够利用硫化物原料生产高品位镍锍，该方法是首先至少部分地在流化床反应器中焙烧硫化物进料，然后在电炉中将所得到的焙烧生成物冶炼成镍锍。也可以不经焙烧而直接将硫化物原料加入电炉中冶炼。例如，在Pierce-Smith型吹炉内将从电炉得到的镍锍吹炼成高品位镍锍，然后进一步将其通过水冶处理而变成金属镍。这种方法的缺点是在工艺阶段产生大量气体，该气体含有在不同工艺阶段释放的硫化物，在向大气排放以前必须进行净化，以避免硫的排放。由于硫含量低而且气体体积大，在气体处理(例如酸生产厂)中将它们处理成硫酸需要大量投资。

根据传统悬浮冶炼技术的方法，利用硫化物精矿生产高品位镍锍，该方法是在悬浮冶炼炉内将镍精矿冶炼成镍锍，然后在Pierce-Smith型吹炉内进一步将镍锍吹炼成高品位镍锍。在电炉中精炼在悬浮冶炼炉和Pierce-Smith吹炉内产生的熔渣，将所生产的含镍锍作为进料返回到吹炉中。上述方法的缺点是要求装料型吹炼步骤；来自吹炼阶段的气流体积和二氧化硫含量变化不定，因此，处理气体所需酸生产厂的能力必须显著地大于以时间为函数的正常生产率来生产处理气体的酸生产厂的能力。

在芬兰专利申请890395和922843规定的各种方法中进一步发展了基于悬浮冶炼的上述方法。按照这些方法，可以在悬浮冶炼炉内直接生产适于镍的水冶法和铁含量低的高品位镍锍，而无需单独的吹炼步骤，以致可以将冶炼中释放的二氧化硫作为二氧化硫含量高的均匀气流输入酸生产厂。由于高度氧化，在悬浮冶炼炉内形成的熔渣含有较多的镍，因此在电炉中单独处理熔渣，以便回收作为金属化锍形态的镍。按照一种方法，该金属化锍或者以熔融态或者以固态至少部分地被返回到悬浮冶炼炉内，而按照另一种方法，该锍在水冶法中直接被加工成金属镍。

在芬兰专利申请922843介绍的方法中，在电炉中生产的金属化锍的铁含量仍然大于在悬浮冶炼炉(也就是快速冶炼炉)中生产的高品位镍锍的铁含量。因此，水冶处理由电炉生产的金属化镍锍，至少在工艺流程开始时，必须同处理快速冶炼生产的高品位镍锍分开进行。

上述芬兰专利申请890395和922843的各种方法能很好适用于由一定类型镍矿制造的硫化物精矿。然而，就精矿的氧化铁/氧化镁含量而论，所述各种方法的适用性范围是受限制的，以致上述方法基本上不适宜用来处理Fe/MgO比值低的精矿，因为在冶炼中形成的熔渣不具有适宜的性能。使用本发明的方法，可以选择适于悬浮冶炼的原料，以致能在悬浮冶炼一电炉中将Fe/MgO比值低的精矿处理成高品位镍锍。当需要时，也可以使用某些其它的火法冶金炉，例如第二悬浮冶炼炉来代替电炉。在本发明的方法中，基本上从快速冶炼炉中生产的高品位镍锍中回收了全部的镍，同上述方法比较，这也简化了火冶处理后的水冶步骤，因为现在不需要处理金属化镍锍的单独步骤了。

当将本发明的高品位镍锍生产法应用于原有的或新的生产厂时，如同在芬兰专利申请89039和922843的方法中一样，在方法和设备方面取得了类似的优点，而基本上无需扩大用于处理工艺气体的设备。同时，也可以利用这样的原料进行火法冶金生产镍的总生产率高的高品位镍锍，该原料至少部分地仅能在单独的水冶工艺中预先进行处理，或者它必须通过比本发明方法更高能耗的各种方法进行处理，由此形成的大量气体需要相当高能力的硫酸厂以便净化气体。本发明方法的另一个优点是，该方法仅生产一种品位的将要进行水冶处理的高品位镍锍，在该情况中仅需要一种水冶工艺系统以用于进一步将锍处理成金属镍，而不需要对各种不同的镍原料进行任何单独的提炼步骤。从附加的专利权利要求来看，本发明的主要新颖特点是显而可见的。

参考附加的简图1较详细地说明本发明，该图1说明了本发明方法的用途。