CN102492859A

CN102492859A - 一种红土镍矿电炉熔炼的物料入炉方法

Info

Publication number: CN102492859A
Application number: CN2011104345939A
Authority: CN
Inventors: 王炜; 唐瑞祥; 陈光云; 董建勇; 董瀚; 黄迎红; 聂光旭
Original assignee: YUNXI YUANJIANG NICKEL INDUSTRY CO LTD
Current assignee: YUNXI YUANJIANG NICKEL INDUSTRY CO LTD
Priority date: 2011-12-22
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2012-06-13

Abstract

一种红土镍矿电炉熔炼的物料入炉方法。本发明涉及有色金属冶金工艺技术，具体涉及红土镍矿电炉熔炼工艺中物料入炉的方法。本入炉方法是将经过了破碎、干燥脱水后的粉状红土镍矿热物料加入其重量1～16%的还原剂，通过重力或压缩氮气输送直接从电炉电极的中空孔加入，加入的物料量速度为25～50t/h，电炉电极中心区域温度约为2000～2500℃，电极的中空孔直径为150～300mm。本发明可解决传统电炉熔炼工艺中存在电极中心区域高温热能未能充分利用的不足，以及进一步保障处理粉状物料时流程清洁、畅通与安全生产，进一步提高电炉熔炼的效率，提高金属回收率，降低烟尘率和能量消耗。

Description

一种红土镍矿电炉熔炼的物料入炉方法

技术领域

本发明涉及有色金属冶金工艺技术，具体涉及红土镍矿电炉熔炼工艺中物料入炉的方法。

背景技术

目前，世界上红土镍矿的处理工艺归纳起来大致有三种，即火法工艺、湿法工艺和火湿法结合工艺。其中，红土矿产镍量的70%是采用火法工艺流程回收的。已经工业化生产的火法工艺处理红土矿的工艺流程有传统的RKEF流程(回转窑—电炉工艺)、多米尼加鹰桥竖炉—电炉法、日本大江山回转窑直接还原法等。正在建设或开发的工艺流程有NST(NICKEL SMELTING TECHNOLOGY)，基于Ausmelt的澳铁技术的镍铁冶炼工艺，以及直流电炉熔炼工艺等。

电炉熔炼工艺由于适合处理各种类型的氧化镍矿，生产规模则可依据原料的供应情况、矿石的贮量等决定，可大可小，对入炉炉料的粒度也没有严格的要求，因而被广泛采用。但主要缺点就是能耗大，此外，物料进入炉方式通常是从炉顶或炉侧加料口加入，这种物料入炉方式，一方面加料管易发生堵塞，影响生产的正常进行，并导致热量损失；另一方面，在直接处理粉状物料时，由于透气性差，在电炉熔炼中，增加了炉内的燃爆倾向，存在设备与操作上的安全隐患。此外，电炉熔炼是多渣熔炼，粉状物料从上自下与熔池搅拌强化熔炼产生的高温烟气呈逆向流动，会使得熔炼的烟尘率大幅度升高，降低金属回收率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种物料入炉的新方法，它可解决上述电炉熔炼工艺中存在的不足，确保处理粉状物料时流程畅通与安全生产，进一步提高电炉熔炼的效率，提高金属回收率，降低烟尘率和能量消耗。

解决本发明的技术问题所采用的方案是：将经过了破碎、干燥脱水后的粉状红土镍矿热物料加入其重量1～16%的还原剂，通过重力自流或压缩氮气输送直接从电炉电极的中空孔加入，加入的物料量速度为25～50t/h，电炉电极中心区域温度约为2000～2500℃，电极的中空孔直径为150～300mm。

本发明还包括以下具体的技术方案。

从所述的电炉电极的中空孔用压缩氮气加入物料是采用压力喷枪加入，喷枪加入或封料时的氮气气压为0.2～0.5MPa；所述红土镍矿热物料的温度是700～1000℃。

以本发明上述的物料入炉方法生产镍铁时，应从电炉的入料口加入粒度为20～40mm的焦丁，焦丁占热物料重量的1～16%，炉中的熔炼温度为1450～1650℃；而生产镍锍时，则应加入粒度为<20mm的硫磺，硫磺占热物料重量的1～6%，炉中的熔炼温度为1200～1400℃。

本发明的操作控制技术条件为，炉顶温度900～1400℃，炉顶压力0～100Pa，炉底温度<250℃，炉的水冷烟道进口烟气温度900～1400℃且一氧化碳含量>85%，进入烟囱烟气温度<100℃，排空气体含尘量<100mg/Nm³，冷却水温度55℃±4℃。

本发明的有益效果是：（1）经多级旋风干燥、预还原的热物料通过电极中空孔直接进入电炉进行还原熔炼，一方面避免热物料直接入炉时的堵料问题；另一方面，避免粉状物料从炉顶或炉侧直接入炉引发的设备与操作安全。（2）通过电极中空孔直接将物料输送至熔池进行熔炼，一方面降低了烟尘率，并可使物料还原反应更充分，有利于提高金属回收率；另一方面，可避免电炉能耗的损失，节约能源。

附图说明

图1为本发明实施例1的工艺流程图。

图2为本发明实施例3的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1：如图1所示，在该实施例中，红土镍矿采用磨矿设备进行破碎处理，其粒度要求50目～250目，后配入粒度为20～40mm的焦丁（焦丁占热物料重量的1～16%），进入五级旋风进行闪速干燥煅烧，之后粉状物料经过进料***进入电炉进行还原熔炼，该进料***采用中空电极（电极中空孔径150～300mm。），并使用氮气进行喷枪加入（气压0.25MPa），加入的速度为25～30t/h，电炉采用密闭式熔炼（熔炼温度：1450～1650℃），最后产出含镍8～12%镍铁产品。其结果表明，采用该方法熔炼镍铁合金，镍回收率达90%以上，渣率80%（渣含镍小于0.1%）。

直流电炉技术性能参数见下表。

序号	名称	单位	数量	备注
					1	炉壳直径	mm	Φ10400
2	炉膛直径	mm	Φ9000
					3	炉墙高度	mm	3800
4	电极直径	mm	Φ710
					5	变压器功率	kVA	16500
6	功率密度	kVA/m²	258
					7	最大电流	A	68750
8	电压档位	档	45	可调
					9	二次直流电压输出	V	120～490

该进料方法有效地将粉料闪速干燥与电炉还原熔炼高效地结合到一起，使得电极中心区域高温热得到充分利用，提高电炉熔炼的效率，并有效地保障了处理粉状物料时流程清洁与安全生产。

实施例2：本实施例与实施例1的各项操作及结果相同，不同之处在于，红土镍矿经过五级旋风进行闪速干燥煅烧后，利用自身重力自流进入中空电极。其优势在于设备的结构简单、易于控制，但该方式对于浸没式熔炼不适用，易造成中空电极堵塞，而对于长弧敞池熔炼有较大意义。

实施例3：见下图3,在该实施例中，与实施例1不同之处是，还原剂加入的同时加入了粒度为<20mm的硫磺，硫磺加入量占热物料重量的4.5%，炉中的熔炼温度调整为1200～1400℃，最终得到镍锍产品。产品含镍8～11%，含硫20～22%，镍回收率80～85%。

Claims

1.一种红土镍矿电炉熔炼的物料入炉方法，其特征是：将经过了破碎、干燥脱水后的粉状红土镍矿热物料加入其重量1～16%的还原剂，通过重力自流或压缩氮气输送直接从电炉电极的中空孔加入，加入的物料量速度为25～50t/h，电炉电极中心区域温度约为2000～2500℃，电极的中空孔直径为150～300mm。

2.按权利要求1所述的红土镍矿电炉熔炼的物料入炉方法，其特征是：电炉电极的中空孔用压缩氮气加入物料是采用压力喷枪加入，喷枪加入或封料时的氮气气压为0.2～0.5MPa；所述红土镍矿热物料的温度是700～1000℃。

3.按权利要求2所述的红土镍矿电炉熔炼的物料入炉方法，其特征是：以本物料入炉方法生产镍铁时，应从电炉的入料口加入粒度为20～40mm的焦丁，焦丁占热物料重量的1～16%，炉中的熔炼温度为1450～1650℃；而生产镍锍时，则应加入粒度为<20mm的硫磺，硫磺占热物料重量的1～6%，炉中的熔炼温度为1200～1400℃。

4.按权利要求2所述的红土镍矿电炉熔炼的物料入炉方法，其特征是：操作控制技术条件为，炉顶温度900～1400℃，炉顶压力0～100Pa，炉底温度<250℃，炉的水冷烟道进口烟气温度900～1400℃且一氧化碳含量>85%，进入烟囱烟气温度<100℃，排空气体含尘量<100mg/Nm³，冷却水温度55℃±4℃。