CN102268538A - 一种用于镍钼精矿焙烧的沸腾炉装置及焙烧镍钼精矿的方法 - Google Patents

一种用于镍钼精矿焙烧的沸腾炉装置及焙烧镍钼精矿的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于镍钼精矿焙烧的沸腾炉装置及焙烧镍钼精矿的方法，包括依次通过管道连接的给料器、沸腾炉体、除尘装置、冷凝装置、有机胺吸收SO2装置，水域加热装置和接触制酸装置。本发明的技术效果在于，经处理浮选得到的镍钼精矿，可以得到镍钼品位提高45％左右的镍钼渣；对于冶炼来说，极大地降低了浸出成本和增大了处理量；有效解决了黑色岩系镍钼精矿中有机碳含量高的问题；焙烧后脱出了镍钼精矿中的砷，解决了后续浸出过程中砷带来的危害；焙烧脱出的硫，直接制成硫酸，成为了镍钼渣浸出的主要药剂。

Description

一种用于镍钼精矿焙烧的沸腾炉装置及焙烧镍钼精矿的方法
技术领域
本发明涉及一种用于镍钼精矿焙烧的沸腾炉装置及焙烧镍钼精矿的方法。
背景技术
含钼镍的黑色碳质页岩矿的物质组成复杂，钼和镍的赋存状态及赋存价态变化多样，分散细微，在同一矿体中，通常存在多种的钼矿物和镍矿物。石煤中钼大多赋存于硫化物中，并于黄铁矿伴生，主要为辉钼矿(MoS2)和硫铁钼矿((Mo，Fe)xSy)，另有部分主要以类质同相形成取代Al3+、Fe3+等进入云母矿物和硅酸盐相，其他则以有机态形式存在于有机质中。
黑色碳质页岩实质是一种含多种金属元素的复杂多金属矿物，含有钒、钼、镍、磷、铜、硫、铁、铀等有价金属元素。黑色碳质页岩生成于震旦采、寒开系、志留系等古老地层中，由菌藻类低等生物在浅海还原环境下形成高质程度的可燃矿产。在我国湖南省湘西等地蕴藏大量的含钼镍的黑色碳质页岩。含钼镍的黑色碳质页岩是钼镍矿物资源，因而，含钼镍的碳质页岩也就成为提取钼镍的重要矿物资源。
专利号99114737.5的发明专利“用稀酸从钼镍共生原矿提取钼和镍盐的方法”描述了一种湿法冶金领域的用稀酸和氧化剂对钼镍共生原矿直接浸出镍钼盐的工艺方法，包括将镍钼共生原矿破碎球磨、酸浸、过滤、萃取、反萃取及蒸发浓缩等。其特点是：原矿经过球磨后，不经过焙烧，而是将钼镍共生原矿分离。具体为一种用稀酸和氧化剂对钼镍共生原矿直接浸出钼镍盐的工艺方法，将钼镍共生原矿经过破碎球磨，然后用稀酸和氧化剂浸出、过滤、滤液萃取和反萃取得到钼酸铵，萃取液在经过萃取和反萃取得到硫酸镍，残液经过蒸发浓缩得到副产品硫酸铁铵。专利号为97107568.9的发明专利“碳酸钠转化处理黑色页岩分离钼镍工艺”提供了一种用碳酸钠转化处理黑色页岩分离钼镍的工艺，它是经脱硫焙烧、调浆、转化、溶浸、净化处理而得。其特点是：先将黑色页岩脱硫焙烧并粉碎，加入50％的碳酸钠及30％的水进行调浆，然后经高温转化，再加水100％溶浸，用清水洗涤得浸液，浸液尾渣得镍精矿，再将浸液除磷净化、过滤，得净液，经沉钼处理即得钼酸钙盐产品。
上述针对钼镍共生矿的处理方法，都包括氧化焙烧或加盐焙烧过程，而焙烧过程中会产生SO2，由于SO2的环境污染严重，焙烧过程中产生的大量烟气严重污染环境。同时加盐焙烧法其焙烧反应基本是在固-固表面发生化学反应，且由于含钼镍的黑色碳质页岩中含钼镍量低含铁硫量高(钼含量为2～6％、镍含量2.5～3％，铁15％左右，硫20％左右)，盐的添加量有限，同时由于钼镍矿物行为复杂，这就从根本上限制了钼镍矿物的反应速度和转化率；具有直接浸出的方法，其浸出转化率低，体系复杂。因而，上述方法存在的不足是技术工艺复杂，金属回收率低，有价金属分散，试剂消耗量大，成本高、效益差，难以克服矿物的复杂性，矿物中钼镍分离困难，环境污染严重。
发明内容
为了克服现有处理钼镍共生矿的过程中，会产生大量SO2而污染环境，且技术工艺复杂，金属回收率低，有价金属分散，试剂消耗量大，成本高、效益差，难以克服矿物的复杂性，矿物中钼镍分离困难的技术问题，本发明提供一种污染小、且节省原料的用于镍钼精矿焙烧的沸腾炉装置及焙烧镍钼精矿的方法。
为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是：一种用于镍钼精矿焙烧的沸腾炉装置，包括给料器、沸腾炉体、除尘装置、有机胺吸收SO2装置，水域加热装置和接触制酸装置，所述的给料器、炉体、除尘装置、有机胺吸收SO2装置，水域加热装置和接触制酸装置依次通过管道连接。
所述的一种用于镍钼精矿焙烧的沸腾炉装置，还包括冷凝装置，所述的冷凝装置的输入端连接至除尘装置的输出端，冷凝装置的输出端连接至有机胺吸收SO2装置的输入端。
所述的一种用于镍钼精矿焙烧的沸腾炉装置，所述的给料器上设有加水管道。
一种采用上述的沸腾炉装置烧镍钼精矿的方法，首先将浮选得到的镍钼精矿通过给料器自炉顶均匀喷射进入沸腾炉体内，并在沸腾炉内沸腾燃烧，与空气中的氧充分反应生成二氧化硫和氧化砷；含二氧化硫和氧化砷的炉气经除尘装置进行除尘净化，然后利用冷凝装置使氧化砷冷凝并回收氧化砷，剩余的烟气充入有机胺溶液进行吸收富集，然后经水域加热装置加热进行解吸来提高SO2浓度；解吸后的SO2通过接触制酸装置用接触法制酸工艺生产硫酸。
所述的一种沸腾炉装置焙烧镍钼精矿的方法，给料器中的镍钼精矿在进入沸腾炉体前需加水处理，使镍钼精矿的含水量为8～9％。
所述的一种沸腾炉装置焙烧镍钼精矿的方法，焙烧产生的炉气须经过净化除渣，产生的渣返回原料仓，循环使用。
所述的一种沸腾炉装置焙烧镍钼精矿的方法，所述的利用冷凝装置使氧化砷冷凝并回收氧化砷的过程中，温度控制在350-450℃。
所述的一种沸腾炉装置焙烧镍钼精矿的方法，所述的经水域加热装置加热进行解吸来提高SO2浓度的过程中，温度控制在80～90℃，解析后SO2的浓度为10～14％。
本发明的技术优势在于，经处理浮选得到的镍钼精矿，可以得到镍钼品位提高45％左右的镍钼渣；对于冶炼来说，极大地降低了浸出成本和增大了处理量；有效解决了黑色岩系镍钼精矿中有机碳含量高的问题；焙烧后脱出了镍钼精矿中的砷，解决了后续浸出过程中砷带来的危害；焙烧脱出的硫，直接制成硫酸，成为了镍钼渣浸出的主要药剂。总之，此工艺处理镍钼精矿，焙烧过程中镍钼精矿中的碳可以作为燃料，不用添加燃料，冷凝产出的氧化砷可作为副产品，制的的硫酸用于焙烧镍钼渣的浸出，为我国黑色岩系镍钼矿资源开法利用提供了新途径。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明沸腾炉装置的结构示意图；
其中1为给料器，2为沸腾炉体，3为除尘装置，4为冷凝装置，5为有机胺吸收SO2装置，6为水域加热装置，7为接触制酸装置。
具体实施方式
参见图1，本发明的沸腾炉装置，包括依次通过管道连接的给料器1、沸腾炉体2、除尘装置3、冷凝装置4、有机胺吸收SO2装置5，水域加热装置6和接触制酸装置7。给料器1上设有加水管道，以保证加入的料含水量在8～9％；根据入料量的大小，冷凝装置4要足够长，确保氧化砷(As2O3)被清除干净。
一种采用上述的沸腾炉装置烧镍钼精矿的方法，首先将浮选得到的镍钼精矿通过给料器1自炉顶均匀喷射进入沸腾炉体2内，并在沸腾炉内沸腾燃烧，与空气中的氧充分反应生成二氧化硫和氧化砷(As2O3)；含二氧化硫和氧化砷的炉气经除尘装置3进行除尘净化，然后利用冷凝装置4使氧化砷冷凝并回收氧化砷，剩余的烟气充入有机胺溶液进行SO2吸收富集，然后经水域加热装置6加热进行解吸来提高SO2浓度；解吸后的SO2通过接触制酸装置7用接触法制酸工艺生产硫酸。给料器1中的镍钼精矿在进入沸腾炉体2前需加水处理，使镍钼精矿的含水量为8～9％。焙烧产生的炉气须经过净化除渣，产生的渣返回原料仓，循环使用。利用冷凝装置4使氧化砷冷凝并回收氧化砷的过程中，温度控制在350-450℃。经水域加热装置6加热进行解吸来提高SO2浓度的过程中，温度控制在80～90℃，解吸后SO2的浓度为10～14％。
浮选得到的镍钼精矿通过加水混合，使其含水量在8.5％，喷射加入沸腾炉焙烧，产出镍钼渣。焙烧产生的烟气除渣后经行冷凝除砷，最终二氧化硫气体用接触法制取硫酸。制取的硫酸用于镍钼渣酸浸，产出钼酸铵和硫酸镍。
以下实施例均按照上述方法进行操作，结果参见表1。
实施例1：镍钼精矿中镍钼品位分别为4.5％和11.0％；
实施例2：镍钼精矿中镍钼品位分别为4.0％和8.0％；
实施例3：镍钼精矿中镍钼品位分别为0.8％和1.2％。
表1
Figure BDA0000079072740000051

Claims (7)

1.一种用于镍钼精矿焙烧的沸腾炉装置，其特征在于，包括给料器、沸腾炉体、除尘装置、有机胺吸收SO2装置，水域加热装置和接触制酸装置，所述的给料器、炉体、除尘装置、有机胺吸收SO2装置，水域加热装置和接触制酸装置依次通过管道连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于镍钼精矿焙烧的沸腾炉装置，其特征在于，还包括冷凝装置，所述的冷凝装置的输入端连接至除尘装置的输出端，冷凝装置的输出端连接至有机胺吸收SO2装置的输入端。
3.根据权利要求1所述的一种用于镍钼精矿焙烧的沸腾炉装置，其特征在于，所述的给料器上设有加水管道。
4.一种采用如权利要求1-3任一所述的沸腾炉装置烧镍钼精矿的方法，其特征在于，首先将浮选得到的镍钼精矿通过给料器自炉顶均匀喷射进入沸腾炉体内，并在沸腾炉内沸腾燃烧，与空气中的氧充分反应生成二氧化硫和氧化砷；含二氧化硫和氧化砷的炉气经除尘装置进行除尘净化，然后利用冷凝装置使氧化砷冷凝并回收氧化砷，剩余的烟气充入有机胺溶液对SO2进行吸收富集，然后经水域加热装置加热进行解吸来提高SO2浓度；解吸后的SO2通过接触制酸装置用接触法制酸工艺生产硫酸。
5.根据权利要求4所述的一种沸腾炉装置焙烧镍钼精矿的方法，其特征在于：给料器中的镍钼精矿在进入沸腾炉体前需加水处理，使镍钼精矿的含水量为8～9％。
6.根据权利要求4所述的一种沸腾炉装置焙烧镍钼精矿的方法，其特征在于：所述的利用冷凝装置使氧化砷冷凝并回收氧化砷的过程中，温度控制在350-450℃。
7.根据权利要求4所述的一种沸腾炉装置焙烧镍钼精矿的方法，其特征在于：所述的经水域加热装置加热进行解吸来提高SO2浓度的过程中，温度控制在80～90℃，解析后SO2的浓度为10～14％。
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