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一種旋浮鎳冶煉方法及旋浮鎳冶煉裝置與流程

文檔序號:12098582閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種旋浮鎳冶煉方法,其特征在于,包括以下步驟:

令干燥的鎳精礦粉和鎳锍中的一者,與含鎳物料和熔劑按比例混合形成混合物料,并使所述混合物料進(jìn)入噴嘴的物料通道中,再經(jīng)過所述物料通道進(jìn)入到冶煉爐的反應(yīng)塔中;

反應(yīng)氣體在所述噴嘴的旋流器作用下形成旋流,并進(jìn)入到所述噴嘴的旋流氣體通道中,所述旋流在所述旋流氣體通道的引導(dǎo)下經(jīng)過所述噴嘴的文丘里通道,并最終進(jìn)入所述反應(yīng)塔;

向位于所述反應(yīng)塔內(nèi)的沉淀池中噴入固體還原劑,以在所述沉淀池內(nèi)的溶體表面形成還原劑漂浮層;

經(jīng)過所述文丘里通道而被高速膨脹的所述旋流,在所述反應(yīng)塔中與所述混合物料接觸反應(yīng);

接觸反應(yīng)生成的熔滴落入到所述沉淀池中,并與所述還原劑漂浮層接觸,以將所述熔滴中的鎳氧化物和高價的鐵氧化物還原,分別生成金屬鎳和低價鐵氧化物,所述金屬鎳和所述低價鐵氧化物進(jìn)入所述還原劑漂浮層的底部進(jìn)行分離,以得到生成的鎳锍和渣;

接觸反應(yīng)生成的富含二氧化硫的高溫氣體,經(jīng)沉淀池頂部的空間進(jìn)入到所述冶煉爐的上升煙道中,設(shè)置在所述上升煙道上的燃燒槍向所述高溫氣體中噴入富氧空氣并引燃所述高溫氣體,燃燒后的剩余氣體從所述冶煉爐中排至余熱鍋爐,以進(jìn)行余熱回收。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋浮鎳冶煉方法,其特征在于,還包括以下步驟:通過所述噴嘴的輔助氧氣通道和輔助燃料通道向所述反應(yīng)塔中補(bǔ)充反應(yīng)氣體和/或燃料。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋浮鎳冶煉方法,其特征在于,向所述噴嘴輸送所述混合物料的過程還包括以下操作:

使用輸料管將所述混合物料送入到所述噴嘴中,并先進(jìn)入所述噴嘴的流化給料器中進(jìn)行流化,然后再進(jìn)入到所述物料通道中。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋浮鎳冶煉方法,其特征在于,所述熔劑為石英砂顆粒,并且所述鎳精礦粉、所述含鎳物料和所述石英砂顆粒中,水份含量均小于0.5%。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋浮鎳冶煉方法,其特征在于,所述反應(yīng)氣體中的氧氣濃度為40%VOL~95%VOL,所述旋流進(jìn)入所述冶煉爐的旋轉(zhuǎn)流速為220m/s~300m/s。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋浮鎳冶煉方法,其特征在于,所述輔助氣體通道噴入所述反應(yīng)氣體的流量為50Nm3/h~500Nm3/h,所述輔助燃料通道噴入燃料的流量為20Nm3/h~200Nm3/h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋浮鎳冶煉方法,其特征在于,所述固體還原劑為粒度小于10mm,加入量為1t/h~10t/h的煤粉或焦炭。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項所述的旋浮鎳冶煉方法,其特征在于,所述燃燒槍噴出的所述富氧空氣的流量為0Nm3/h~100Nm3/h。

9.一種旋浮鎳冶煉裝置,包括輸料管、冶煉爐,以及連通所述輸料管和所述冶煉爐的噴嘴,其特征在于,適用于如權(quán)利要求1-8中任意一項所述的旋浮鎳冶煉方法,其中:

所述噴嘴包括:導(dǎo)流反應(yīng)氣體的旋流氣體通道,所述旋流氣體通道的進(jìn)氣口上設(shè)置有旋流器;設(shè)置在所述旋流氣體通道內(nèi)的文丘里通道;套設(shè)在所述旋流氣體通道的外側(cè),并與所述輸料管連通的物料通道;

所述冶煉爐包括:開設(shè)在所述冶煉爐的爐體上,用于向所述冶煉爐的沉淀池內(nèi)噴入固體還原劑的還原劑入口;開設(shè)在所述冶煉爐的爐體上,能夠分別導(dǎo)出所述沉淀池內(nèi)被分離的不同固體生成物的多個生成物出口;設(shè)置在所述冶煉爐的上升煙道上,能夠向所述上升煙道內(nèi)噴射富氧空氣的燃燒槍。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的旋浮鎳冶煉裝置,其特征在于,所述文丘里通道的最小內(nèi)徑d,不大于所述旋流氣體通道的內(nèi)徑D,且大于D/2。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的旋浮鎳冶煉裝置,其特征在于,所述旋流器通過垂直于所述旋流氣體通道的進(jìn)氣管,與所述旋流氣體通道連接形成,并且所述進(jìn)氣管和所述旋流氣體通道連通形成氣體入口,所述氣體入口包括靠近所述進(jìn)氣管的收縮口和靠近所述旋流氣體通道的切向口。

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的旋浮鎳冶煉裝置,其特征在于,所述物料通道與所述輸料管連通的部位設(shè)置有流化給料器,并且所述輸料管相對于所述物料通道傾斜設(shè)置,所述輸料管相對于水平面的傾斜角度為10度~40度。

13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的旋浮鎳冶煉裝置,其特征在于,還包括:

設(shè)置在所述旋流氣體通道內(nèi)的輔助氧氣通道;

套設(shè)在所述輔助氧氣通道的外側(cè),并位于所述旋流氣體通道內(nèi)的輔助燃料通道。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的旋浮鎳冶煉裝置,其特征在于,還包括套設(shè)在所述輔助燃料通道的外壁上,且能夠沿所述輔助燃料通道的軸向往復(fù)移動的調(diào)節(jié)錐,以及設(shè)置在所述旋流氣體通道的頂壁外側(cè),控制所述調(diào)節(jié)錐移動的控制器。

15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的旋浮鎳冶煉裝置,其特征在于,所述旋流氣體通道、所述文丘里通道、所述物料通道、所述輔助氧氣通道和所述輔助燃料通道同軸設(shè)置,并且所述旋流氣體通道的頂壁為弧形壁面。

16.根據(jù)權(quán)利要求13-15中任意一項所述的旋浮鎳冶煉裝置,其特征在于,所述輔助燃料通道、所述輔助氧氣通道的出氣口和所述旋流氣體通道的出氣口平齊設(shè)置。

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