專利名稱：微波脫硫等離子體冶煉高冰鎳的制作方法
微波脫硫等離子體冶煉高冰鎳涉及了一種有色冶金新方法。
當(dāng)代冶金獲取高冰鎳的最新流程如說明書附

圖1所示。銅、鎳硫化礦經(jīng)干燥、閃速爐熔煉后得到含鎳30%左右的高冰鎳，然后再進(jìn)入下步處理。顯然冶煉工藝中除了插電極閃速爐熔煉得到低冰鎳后還要經(jīng)過轉(zhuǎn)爐吹煉得到高冰鎳，因此基建投資較高，由于閃速焙煉和轉(zhuǎn)爐吹煉的棄渣含鎳量高，造成金屬直收率低、高冰鎳的品位也較低。
本發(fā)明的目的在于從傳統(tǒng)的工藝流程中革除轉(zhuǎn)爐吹煉工序，用等離子體熔煉一次獲取品位較高的高冰鎳，降低能耗和基建投資，降低渣含鎳，提高金屬回收率。
本發(fā)明的工藝流程如說明書附圖2所示。銅鎳精礦經(jīng)微波加熱器或者沸騰焙燒爐處理得到焙砂直接進(jìn)入高溫等離子爐焙煉，得到含鎳50～60%的高冰鎳，再用常規(guī)方法進(jìn)行下步處理。經(jīng)微波加熱器脫硫的煙氣、經(jīng)過氣、固、液分離器處理得到元素硫、氫氣和水。經(jīng)沸騰焙燒處理的煙氣收塵后送去制取硫酸。
等離子體焙煉的過程及技術(shù)條件如下1.爐型結(jié)構(gòu)如說明書附圖3所示。(1)等離子體電源，(2)噴槍，(3)反應(yīng)塔，(4)熔池，(5)煙道。
2.所處理的物料成份
鎳(Ni)，銅(Cu)，鈷(Co)，硫(S)，鐵(Fe)，二氧化硅(SiO2)3～10%，2～8% 0.15%±，20～27%，30～40%，7～10%氧化鈣(CaO)氧化鎂(MgO)2～5%2～5%3.冶煉程序烤爐至爐溫到1500℃，引弧，將含硫在4～8%的焙砂及適量(經(jīng)過冶金計(jì)算得出)的石英石打入噴槍，在反應(yīng)塔內(nèi)溫度為5000～6000℃的等離子中溫區(qū)域內(nèi)瞬間即熔，同時(shí)完成化學(xué)反應(yīng)進(jìn)入焙池內(nèi)澄清分離后分別得到高冰鎳和爐渣。必要時(shí)對(duì)爐渣進(jìn)行貧化處理，尾氣需回收余熱。
主要化學(xué)反應(yīng)式如下
4.熔煉技術(shù)條件焙砂含硫4～8%，焙砂粒度負(fù)180目，等離子中溫區(qū)(即反應(yīng)塔)溫度5000～6000℃，熔池溫度1800～2000℃。
與現(xiàn)有的轉(zhuǎn)爐吹煉流程相比本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)及積極效果1.從精礦至得到高冰鎳的金屬直收率高，現(xiàn)比較如下鎳(Ni)，銅(Cu)，鈷(Co)，硫(S)閃速爐-轉(zhuǎn)爐流程93.78%85.32%55%93.9%直收率本發(fā)明的直收率＞98%95～97%70%98%以上;
2.由于減少了轉(zhuǎn)爐吹煉工序、基建設(shè)備投資節(jié)省40%左右。
3.硫以元素硫形態(tài)直接回收，在等離子體熔煉中，基本上不產(chǎn)生二氧化硫、以根本上解雋碩源篤奈廴 4.等離子體熔煉高溫區(qū)集中，電能基本上沒有無功消耗，電流效率高、熔煉在瞬間完成、熔煉周期短、效率高，煙塵量小，帶走的熱量也低帶來了實(shí)際上能耗并不高的效果;
5.可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制、降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。
實(shí)施例所處理的精礦成份鎳(Ni)5%，銅(Cu)4%，鈷(Co)0.1%，硫(S)25%，鐵(Fe)35%，二氧化硅(SiO2)10%，氧化鈣(CaO)氧化鎂(MgO)5%。
采用微波加熱器脫硫溫度600℃，粒度200目，脫硫后的焙砂含硫3%，焙砂與二氧化硅混合后經(jīng)噴槍打入反應(yīng)塔中溫區(qū)，在6000℃溫度下反應(yīng)瞬間即完成、熔體在熔池內(nèi)澄清分離、熔池溫度2000℃，得到的高冰鎳品位56%，鎳的直收率99%。
權(quán)利要求
1.一種等離子體冶金直接獲取高冰鎳的方法，銅、鎳氧化礦通過預(yù)處理以及脫硫工序得到焙砂，焙砂再經(jīng)過冶煉得到高冰鎳，其特征在于(1)所說的冶煉過程是在一等離子冶金爐內(nèi)進(jìn)行，其主要由等離子體電源(1)，噴槍(2)反應(yīng)塔(3)熔池(4)、煙道(5)等部份組成，(2)冶煉過程及技術(shù)條件是等離子冶金爐經(jīng)過烤爐至1500℃引弧，將含硫4～8%，粒度負(fù)180目的焙砂及石英石打入溫度為5000～6000℃的反應(yīng)塔內(nèi)等離子中溫區(qū)、物料瞬間即熔并完成化學(xué)反應(yīng)后進(jìn)入熔池澄清分離，熔池溫度1800～2000℃，(3)所處理的物料含鎳(Ni)3～10%，銅(Cu)2～8%硫(S)20～27%。
2.如權(quán)利要求1所述的冶金方法，其特征在于所處理的精礦成份為鎳(Ni)5%，銅(Cu)4%，鈷(Co)0.1%、硫(S)25%，鐵(Fe)35%，二氧化硅(SiO2)10%，氧化鈣(CaO)5%，氧化鎂(MgO)5%。
全文摘要
一種微波脫硫等離子冶煉直接獲取高冰鎳的方法。該法革除了銅鎳氧化礦傳統(tǒng)冶金工藝中的轉(zhuǎn)爐吹煉工序，采用微波脫硫等離子體冶金直接獲取高冰鎳和元素硫。該法生產(chǎn)的高冰鎳品位高于傳統(tǒng)工藝，在50～60％，熔煉效率高，基建投資省、渣含鎳低，金屬回收率高由于過程中基本上不產(chǎn)生二氧化硫，從根本上解決了對(duì)環(huán)境的污染。
文檔編號(hào)C22B23/02GK1031256SQ88103230
公開日1989年2月22日 申請(qǐng)日期1988年5月24日 優(yōu)先權(quán)日1988年5月24日
發(fā)明者劉純鵬 申請(qǐng)人:昆明工學(xué)院