技術領域

本發明涉及有色冶金技術領域，尤其是涉及鎳锍底吹吹煉工藝和鎳锍底吹吹煉爐。

背景技術

從硫化礦中提取鎳的冶金方法主要采用火法冶金，其工藝流程主要是硫化鎳精礦在電爐、閃速爐或其他熔煉爐內進行熔煉得到低鎳锍，低鎳锍在吹煉爐內經過吹煉得到高鎳锍，高鎳锍再經過進一步處理得到電鎳、鎳粉、鎳丸等鎳產品，并回收伴生的鈷、銅、鉑族金屬和稀貴金屬。目前，鎳锍的吹煉主要采用PS轉爐，液態低鎳锍通過吊車和熔體包被周期性地加入到PS轉爐內，從PS轉爐側部風口向鎳锍熔池鼓入含氧氣體，將鎳锍中的硫化亞鐵氧化并與加入的石英熔劑造渣，得到高鎳锍和吹煉渣。一批次的鎳锍吹煉完成后，排出高鎳锍和吹煉渣，然后加入下一批次的鎳锍進行吹煉。PS轉爐吹煉作業只能間斷進行，作業過程中爐體需要多次旋轉停風才能實現加料、排渣、排高鎳锍、清理爐口等操作，爐體不能完全密閉，因此作業率低，效率低，爐體內熔體溫度波動大，吹煉煙氣漏風量大且不穩定，煙氣含SO2濃度低，煙氣處理成本高；PS轉爐爐壽命短，維護費用高，吹煉成本高；熔體倒運和鎳锍吹煉過程中低濃度二氧化硫煙氣逸散到車間內，低空污染嚴重；熔體倒運過程還存在重大安全隱患。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決上述技術問題之一或至少提供一種有用的商業選擇。

為此，本發明的一個目的在于提出一種鎳锍底吹吹煉工藝，利用該鎳锍底吹吹煉工藝，可實現鎳锍的連續吹煉，產生的煙氣量少，與PS轉爐相比煙氣含SO₂濃度較高且穩定，操作環境好，環保好，效率高，高鎳锍和煙氣制酸生產成本低。

本發明的另一目的在于提出一種可以實現上述工藝的鎳锍底吹吹煉爐。

為了實現上述目的，根據本發明第一方面的實施例提出一種鎳锍底吹吹煉工藝，所述鎳锍底吹吹煉工藝包括以下步驟：將低鎳锍和熔劑加入到鎳锍底吹吹煉爐內；利用底吹噴槍從所述鎳锍底吹吹煉爐的底部向所述鎳锍底吹吹煉爐內的熔體內連續吹入含氧氣體；當所述鎳锍底吹吹煉爐內的鎳锍含鐵量達到第一預定值時，排出吹煉渣；利用底吹噴槍從所述鎳锍底吹吹煉爐的底部繼續向所述鎳锍底吹吹煉爐內的熔體內連續吹入含氧氣體且不再加入低鎳锍；和當所述鎳锍底吹吹煉爐內的鎳锍含鐵量達到第二預定值時，從所述鎳锍底吹吹煉爐內排出高鎳锍。

根據本發明實施例的鎳锍底吹吹煉工藝，通過利用底吹噴槍從所述鎳锍底吹吹煉爐的底部向鎳锍底吹吹煉爐內的熔體內連續吹入含氧氣體，可以實現連續吹煉，提高效率，降低成本，而且煙氣量少，煙氣濃度穩定，煙氣逸出少，環保性能好，降低了污染。

此外，當鎳锍含鐵量達到第一預定值時排出吹煉渣，實際上是在鎳锍尚未吹煉到滿足高鎳锍品質要求的情況下先行排渣，這樣能夠確保渣中有價金屬含量較少，減輕甚至免去棄渣回收利用的壓力。在排渣后，繼續吹煉使鎳锍含鐵量達到第二預定值，此時鎳锍已經吹煉到位，可以排出高鎳锍，進入下一步處理環節。

對于繼續從第一預定值吹煉到第二預定值過程中產生的新的吹煉渣，其中含有較多的鎳，當加入鎳锍底吹吹煉爐的低鎳锍中含鈷時，大量的鈷也會富集在新的吹煉渣中。對于該新的吹煉渣，有兩種處理方案可供選擇：第一種是不排出該新的吹煉渣，在排出高鎳锍后，向鎳锍底吹吹煉爐加入新的低鎳锍，使爐內狀態回到吹煉起始狀態，此時富集在新的吹煉渣中的鎳、鈷等有價金屬會重新還原到鎳锍中，當鎳锍含鐵量再次吹煉到第一預定值時，再排出吹煉渣。第二種處理方案是排出該新的吹煉渣，送到后續環節回收其中各種有價金屬。采用第二種處理方案時，后續環節采用何種工藝技術進行回收，本發明不予限制。

當然，也可以將上述第一、第二種處理方案相結合，即：部分排出新的吹煉渣，對于留在爐內的渣，按照第一種處理方案進行處理，對于排出的渣，采用第二種處理方案進行處理。

根據本發明的一個實施例，所述含氧氣體被連續吹入到所述熔體的鎳锍層內。

通過向鎳锍熔體中連續吹入含氧氣體，可使吹煉過程產生的煙氣量均衡連續穩定，氣量少、成分穩定，煙氣余熱回收、凈化和制酸系統工況穩定，大幅降低煙氣處理系統的建設費用和運行成本。

在所述鎳锍底吹吹煉爐內，鎳锍層C1位于吹煉渣層C2下方，通過向鎳锍層C1底部連續吹入含氧氣體，可以更好地攪動熔體，優化吹煉氣體在熔體內的分布，延長吹入的氧氣在鎳锍層C1內滯留時間長、反應更加充分，在利用吹入氣體有效冷卻保護噴槍的同時，提高了吹煉氧氣的利用率，這可以減小含氧氣體的用量，降低成本。此外由于底部連續吹入含氧氣體可以使反應更加充分，從而避免了含氧氣體浪費，這可以減小含氧氣體的用量，進一步降低成本。