[实用新型]一种环境友好的镍/钴/铁合金生产系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冶金生产设备，更具体地说，本实用新型涉及一种含镍和/或钴原料或废料的回收生产设备系统。

背景技术

镍具有许多优异的理化性质，因而被应用于许多领域和产品上：例如因其良好的磁性而成为许多磁性材料的主要成分；镍还具有良好的抗氧化性，在空气中，镍表面形成NiO薄膜，可阻止进一步氧化。实验证明：纯度为99％的镍，20年内不会发生锈痕，镍的抗腐蚀能力很强，尤其是对苛性碱的抗蚀能力强，在50％的沸腾苛性钠溶液中镍每年的腐蚀速度不超过25微米，因而镍被大量用来制造各种类型的不锈钢、软磁合金和合金结构钢，镍和铬、铜、铝、钴等元素可组成耐热合金、电工合金和耐蚀合金等。镍铬合金(如Ni-Cr₂O)有高的耐热性和大的电阻，用它做的热电体(电阻丝)，可用作电炉、电烙铁、电熨斗等的电热元件，可在1100℃下长期工作；镍的强度和塑性也很好，可承受各种压力加工。此外，镍也越来越多用于化学电源领域，例如镍-镉、镍-氢电池、锂离子电池中；多孔的镍片还是一种用途很广的催化剂触媒。由此可见，作为各种产品原料的金属镍的需求量也越来越大。

尤其是近年来，随着不锈钢在民用领域的广泛应用，全球不锈钢成为镍的最大市场，使用量在30万吨以上，占镍的市场量的50％以上，导致镍资源的全球性紧张，镍价持续暴涨。传统的不锈钢生产系统是在铁中加入纯的镍板，进行高温熔炼、压延加工而成，因此，随着，镍资源价格的暴涨，导致不锈钢制造企业经营艰难。开发低成本的镍原料成为不锈钢行业的出路之一。

而现有的镍生产技术，主要以镍的矿石为原料，通过电解法生产：通常是以含镍电解镍渣或硫铁矿烧渣等作原料制成粗镍阳极，经溶解、净化和阳极电解法在阴极获得电解镍，或者以上述原料制得氯化镍、硫酸镍溶液，经不溶阳极电解法，使镍电沉积在阴极上获得电解镍；然后将电解镍从阴极上刮下形成镍片。电解法制镍片可以获得纯度很高的镍片，但是，电解法制镍生产系统的能耗非常高，而且在电解过程中，镍的硫酸盐、盐酸盐挥发出酸雾，对生产环境和居住环境都会产生相当严重的污染。所以国家限制：在人口密集、能源紧缺地区都不允许投资建设电解法制镍的生产系统，以致现在只能在甘肃、四川、新疆等地广人稀、经济欠发达地区投资建设电解镍片的工业设备。这样就极大地限制了该产业的发展，而且导致镍片原料供应的严重紧缺。同时，以矿石为主来生产镍原料，导致原矿资源的过渡消耗，不符合节约型社会的资源循环模式。

同样地，随着现代化进程的不断深入，熔炼法生产的钴产品得到越来越广泛的应用，例如：磁性材料中的钐钴合金、镍钴合金、由稀土元素/钴和镍元素组成的储氢合金以及各种钴合金钢等材料…。在以熔炼方式制得钴产品的过程中，必须使用金属钴片作为钴添加剂；而且，钴片还是一种用途很广的催化剂触媒。由此可见，金属钴片的需求量也越来越大。

类似地，现有技术中，生产金属钴片的方法也是电解法。通常是以镍电解钴渣或黄铁矿烧渣等作原料制成粗钴阳极，经溶解阳极电解法在阴极获得电解钴，或者以上述原料制成精制氯化钴溶液，经不溶阳极电解法钴电沉积在阴极上获得电解钴。然后将电解钴从阴极上刮下形成钴片。电解法制钴片可以获得纯度很高的钴片，显然，电解法制钴的能耗也非常高，对环境的污染也相当严重。

另一方面，随着各种废弃电器、废弃工业或民用品增加，其中的镍、钴废料也在增加，不但污染环境还造成资源浪费。

因此，如能以镍、钴废料为原料，采用非电解的环境友好方法生产低成本的镍、钴原料，将会是缓解镍、钴资源紧缺、创新镍、钴生产方式的重要途径。

发明内容

针对现有技术的上述缺点，本实用新型的目的是要提供一种环境友好的镍/钴/铁合金生产系统，该设备系统具有如下优点：以废镍、钴为原料，采用节能减耗、环境友好的方法生产镍/钴/铁合金，产品可替代纯的镍板、钴片，为不锈钢等合金行业提供低成本的镍/钴/铁中间合金。

为此，本实用新型的技术解决方案之一是一种环境友好的镍/钴/铁合金生产系统，其包括熔炼炉，熔炼炉包括分别设置在其之中上部、中下部的加料口、出渣口，含氧鼓风管口斜向进入熔炼炉中下部，所述熔炼炉的中部以上的空间为容渣空间，在所述熔炼炉下部设置有熔融液出口，所述熔炼炉的上部设有烟道，而所述生产系统还包括金属快速冷却器、冷却集尘器和尾气吸收塔，所述金属快速冷却器安装在所述熔融液出口处下方，所述冷却集尘器和尾气吸收塔通过管道与所述烟道相连通。