[发明专利]两段法还原含镍物料制备镍锍的方法

说明书

本发明提供了一种两段法还原含镍物料制备镍锍的方法。该方法包括以下步骤：将含镍物料和燃料、富氧空气、还原剂在侧吹熔炼炉中在1150～1400℃温度条件下进行熔化和预还原，其中将燃料和富氧空气通过浸没式侧吹喷枪喷入侧吹熔炼炉中，将含镍物料和还原剂通过顶部加入侧吹熔炼炉，得到液态熔融含锍渣；将液态熔融含锍渣通过热渣溜槽通入电热还原炉中在1500～1600℃温度条件下进行还原和渣锍分离，得到镍锍。采用本发明提供两步法还原含镍物质制备镍锍，造锍效率较高，降低了能耗，同时提高了镍锍的品位。

技术领域

本发明涉及金属冶炼领域，具体而言，涉及一种两段法还原含镍物料制备镍锍的方法。

背景技术

镍作为一种战略物资，被誉为工业维生素。镍具有很好的可塑性、耐腐蚀性和磁性等性能，主要被用于钢铁、镍基合金、电镀及电池等领域，广泛应用于飞机、雷达等各种竣工制造业、民用机械制造业和电镀工业等。随着社会工业的快速发展，镍的消耗不断增加，硫化镍矿也日益枯竭，有效开发和利用其他含镍物料诸如红土镍矿等相关技术受到越来越多的重视。含镍物料提镍后的合金产品主要有两类，一类是镍铁，另一类是镍锍。镍铁的产量日趋饱和，而用于生产三元材料的镍锍日益受到重视。

目前利用红土镍矿制备镍锍的方法主要有烧结炉+高炉和回转窑工艺，采用高炉进行红土镍矿冶炼，能耗巨大，且因高炉核心区域温度过高无法实现选择性还原，导致还原得到的镍锍品位过低，仅在3～6％；另一方面是该法环保差，无法适应新的环保要求。回转窑冶炼红土镍矿，也存在能耗较大的问题，且虽然相比于高炉具有更高的镍锍品位，但仍旧仅在10％左右。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种两段法还原含镍物料制备镍锍的方法，以解决现有技术中采用烧结炉、高炉和回转窑工艺制备镍锍存在的能耗大、镍锍品位低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种两段法还原含镍物料制备镍锍的方法，其包括以下步骤：将含镍物料和燃料、富氧空气、还原剂在侧吹熔炼炉中在1150～1400℃温度条件下进行熔化和预还原，其中将燃料和富氧空气通过浸没式侧吹喷枪喷入侧吹熔炼炉中，将含镍物料和还原剂通过顶部加入侧吹熔炼炉，得到液态熔融含锍渣；将液态熔融含锍渣通过热渣溜槽通入电热还原炉中在1500～1600℃温度条件下进行还原和渣锍分离，得到镍锍。

进一步地，含镍物料为红土镍矿，在将含镍物料和还原剂通入侧吹还原炉的步骤之前，方法还包括：将含镍物料、还原剂、熔剂和硫化剂进行制粒，然后由胶带输送机送入侧吹熔炼炉。

进一步地，在熔化和预还原过程中，富氧空气的喷吹压力为0.2～0.8MPa，且富氧空气中氧气的体积浓度为60～80％。

进一步地，在熔化和预还原过程中，控制渣型包括FeO、SiO₂、CaO、MgO及Al₂O₃。

进一步地，在熔化和预还原过程中，控制侧吹熔炼炉炉内的空气过剩系数α＝0.75～0.95。

进一步地，熔化和预还原中还得到了第一烟气，方法还包括对第一烟气依次进行二次燃烧、余热回收、收尘的步骤。

进一步地，还原和渣锍分离过程中还得到了第二烟气，方法还包括对第二烟气依次进行二次燃烧、余热回收、收尘步骤。

进一步地，还原和渣锍分离过程中还得到了炉渣，方法还包括对炉渣进行水淬的步骤。

进一步地，方法还包括对镍锍进行转炉吹炼的步骤。

进一步地，转炉吹炼过程中还得到了转炉渣和第三烟气，上述方法还包括：将转炉渣返回至熔化和预还原步骤；将第三烟气送至制酸系统。