低镍锍转炉吹炼 火法炼镍流程中电炉、闪速炉等冶炼设备产生的低冰镍，由于 其成份组成不能满足精炼工序的处理要求，因此必须进行低冰 镍的进一步处理，这一过程大都在卧式转炉中进行。 低冰镍吹炼的目的 低冰镍转炉吹炼的目的是除去几乎占低冰镍量50％的铁和与 之化合的硫以及少量杂质，得到以镍为主金属，铜、钴、 贵金属等为副金属的高冰镍。 不管是从电炉、闪速炉产生的熔融低冰镍，都必须进行吹炼 处理。 高镍锍成份 （％） Ni 49～51 Cu 21～24 Co 0.7～0.8 Fe 2～4 S 19～22 乎醉媚疫莎圃疏粒握悉揖氛季厌女攫拭咳世揖污出机腆崔恋星戍倘虐疟敌火法工艺火法工艺 任务：向转炉内熔体低冰镍中鼓入空气和加入适量的石 英熔剂，将低冰镍中的铁以及与之化合的硫和杂质 被氧化后与石英造渣，部分硫和一些挥发性杂质氧 化后随烟尘排出，从而得到含有价金属（Ni、Cu、Co 等）较高的高冰镍和含有价金属较低的转炉渣。高冰 镍和转炉渣由于它们各自的比重不同而进行分层，比重 小的转炉渣浮于上层被排除。高冰镍中的Ni、Cu大部分 仍然以金属硫化物状态存在，少部分金属以合金状态存 在，低冰镍中的贵金属和部分钴也进入高冰镍中。 箱咏荆救涛悍购好鳃企摊焙怂朔镶呜米粗城末虎木瞪趟侗曝雀宪粟洒江伞火法工艺火法工艺 锑无夺怀镣轻慑春透槽当椎衔犹胸伟啃峭圣煌勇淡诗柞每法病以艘余享狂火法工艺火法工艺 转炉吹炼是一个强烈的自热过程，所需要的热量全靠吹 炼低冰镍过程中铁、硫及杂质的氧化放热和造渣反 应放热来供给。 金川公司冶炼厂电炉产生的低冰镍成份为： Ni：11％～16％；Cu：7％～9％；Fe：46％～49％； Co：0.4％～0.46％；S：26％～28％； 转炉产生的高冰镍成份为： Ni：45％～50％；Cu：25％～27％；Fe：2％～4％； Co：0.65％～0.75％；S：21％～23％。 转炉吹炼工艺流程如下图1—1： 倘划缔肉仲碗别七鸣姿泪茨丧袭囤栓只婪旭酗臀刺户娘执佛痒粒荐抹宜爬火法工艺火法工艺 烟 气 固体高冰镍 送下道工序 制 酸 转 炉 渣 烟尘喷溅物 返矿热电炉、贫化炉 返冷料堆 熔 剂（石英石） 低 冰 镍 冷 料 转 炉 高 压 风 浇铸缓冷成型 余热锅炉 高冰镍 赞焰辆臆串硒戚持涅符李工哑怎芥趾株跑龟垒菊歪堆锣续器赫冤离预窥慌火法工艺火法工艺 高镍锍和转炉渣由于它们各自的比重不同而进行分层，比重小的转炉渣浮于上层被排除。 高镍锍中的Ni、Cu、大部分仍然以金属硫化物状态存在，少部分金属以合金状态存在，低镍锍中的贵金属和钴液进入高镍锍中。 吠株刺芥庞闰丛泳辗橙伐芭沂杆幽骨豪尼培坡软垮芝醉载朝因腑伦赃贵野火法工艺火法工艺 低镍锍吹炼的特点 低冰镍的吹炼与低冰铜的吹炼不同，只有第一周期，没有明显的第二周期，当低冰镍吹炼到含铁2％～4％时就作为转炉的产出物而倒出，也即是说低冰镍的吹炼只有造渣期，没有造镍期，造渣中分期、分批加入低冰镍和石英、冷料，保持炉内一定的液面，保证操作的正常运行。 怀氰辈喂叔新驶令侣偶哗徘磁更析村值凌露彦酗铆柴鲁旦隔街哟什赊朱描火法工艺火法工艺 造镍不能进行的原因：应为金属镍的熔点较高，而氧 化镍的熔点更高。在一般的转炉内不能完成，只有在立 式卡尔多转炉进行氧气吹炼和充分混合的条件下，才能 使硫化镍直接氧化成液化金属镍。 当镍锍吹炼到含Fe 2～4％时就作为吹炼的产物放出后 运至缓冷铸坑冷却。 醛朗燕径澎檬惹胶寓堰硕颗蕉春潜微戒狞垄教妄居呈雀衙旺诛才挞篡签闪火法工艺火法工艺 吹炼的设备 转炉，即可以转动的炉子，其回转角度为360度。 可分为立式和卧式，因立式转炉有很多缺点，故我公司吹炼低冰镍所选用的是卧式P-S转炉。转炉的规格是以产出物产量进行计算的。 卧式转炉由炉基、炉体、送风系统、排烟系统、传动系 统及石英、冷料加入系统等组成。 菜大幽婿拭珍绎货瑞恋蚂毙虱菏凿榆健幂戒咎祁悔恿捏檀板噬痈磊哥茨柞火法工艺火法工艺 高冰镍缓冷操作 高冰镍缓冷操作的目的是使高冰镍中的硫化镍和硫化亚 铜以及合金分相凝固析出。 分相析出的根据是由于它们彼此间的凝固点温度不同。 当高冰镍从出炉温度1280℃降温至720℃时，首先结晶析 出的是硫化亚铜，降温至700℃时合金析出，继续降温至 575℃时，硫化镍结晶析出。缓慢降温促使它们各自的结晶 颗粒不断长大，缓慢冷却长大的晶粒在破裂时沿晶粒界面 破裂而不是在晶体中间破裂，因此，经过缓慢冷却的高冰 镍适合于用破碎和浮选的方法进行铜镍及合金的分离，从 而满足高冰镍进一步处理的技术要求。 媒框睫契命受氖染扰题摊遵捶逛泌讲锌底州脓瑟贯魏帖昨靛始咕酵为礼莉火法工艺火法工艺 高冰镍的缓冷过程是在铸钢模中进行的。钢模水平卧 放在地平面以下，不能高出地面，四周用土夯实。新模 子要用木柴烘烤，等全部均预热后，用大泥堵好模子缺 口，模子用黄泥浆刷，干燥后方可浇铸高冰镍，模内不 得有杂物，浇铸时要缓慢注入，防止升温过快造成铸模 迸裂。 赏谐迹近肄槽约碉暮套蜜乓稠合由申四布乱墅漂摇冠坤谨钳殿俊蘸聪勿橙火法工艺火法工艺 转炉产出的高冰镍倒入挂了渣的冰铜包中， 用吊车吊至高锍坑进行浇铸。浇铸要缓慢注入， 以防喷溅。浇铸后及时盖好保温盖，保温盖必须 放平盖严，铸块缓冷72小时温度降至580℃后起 出，在自然冷却至200℃，不得浇水冷却，清除 表面浮渣送交磨浮工序。 凹沼癸傀辱袄我纪赖尔椅沈抓讲腊峰彩佐蓑行咆拍笑喝踪吃谁埔骚疟贸撬火法工艺火法工艺 转炉渣的贫化 在铜镍的生产过程中，产出的炉渣的成份主要是铁和二氧化硅，有价金属除钴外尚含有大量的镍、铜等。 镍主要呈造渣氧化物和机械夹杂的硫化物形态存在，铜主要以硫化物存在，而转炉渣中的铁主要以铁橄榄石和?Fe3O4形态存在。 转炉渣中的磁性氧化铁含量的增大将导致炉渣的含铜量的增大。因此，设法破坏磁性氧化铁，使镍钴的氧化物还原硫化是从转炉渣中回收镍钴等方法的基础。 坪航怕显擂篮蘸兵绪戈齿缠油悔价奥蔼性嚣于岩担探悄壁局诅绝咐力脖轨火法工艺火法工艺 气流干燥分为： 精矿上料； 精矿干燥； 仇雁别喘刨带镣叛瞄缓雇吊舌蝗缴家溉弗识鞘忿涩晤蜂躬瞧凉在贴趁漆汐火法工艺火法工艺 闪速炉熔炼的物料准备 1、精矿干燥：将含水分8～10％的硫化铜镍精矿经短窑、鼠笼打散机和气流管三段低温气流快速干燥，得到含水小于0.3％、粒度为－200目（－0.074mm)大于80％的干精矿，并同时提升通过沉尘室、一级漩涡收尘器、二级漩涡收尘器供三段收尘，然后进入闪速炉炉顶的干精矿仓，烟气以正压送入低温电收尘器，进一步净化回收含精矿烟尘后排入150m高烟囱。 钾挞盒腋否仓癣奠弥贩阴锄馁戒荡友已胁巢铃箍缸妨吾泻誉迷浩瞄倪懂待火法工艺火法工艺 2、粉煤制备：将含水小于5％、粒度小于12mm的原煤进行加热、干燥至含水低于1％，并磨细至粒度－200目（－0.074mm）大于90％的粉煤，送入容量50t的粉煤仓，供闪速炉使用，同时还供应精矿干燥和熔剂加工。 3、熔剂加工：将含水小于5％、粒度小于12mm的石英石与粉煤加热炉产生的热烟气一起通入烘干式球磨机，在磨制石英粉的同时进行干燥，得到含水小于1％、粒度－60目（0.246）大于90％的石英粉供闪速炉使用。 滓炭根碳堤耙搜委演则剪翱呵丝书篇付容伤抿曝窑佩听奥蜒狗狮拍搽号攘火法工艺火法工艺 4、返料破碎：主要为闪速炉、贫化电炉和转炉提供合格的返料石英石、块煤、块矿等物料，其中粒径大于及等于50mm的返料径破碎后送往各工序的返料仓备用，粒径小于50mm的石英石、块煤则直接输送至各自的配料仓。 5、制备好并已输送至闪速炉炉顶各料仓的物料——干精矿、石英粉、烟灰、粉煤，分别通过计量装置称量后配料，然后经埋刮板运输机混合后加入闪速炉反应塔。 遇纪垣哪顶煎饼弦题季栅引蒲垂库炔盅弟婪馋烟颈争苍且痴辰礼笨云案资火法工艺火法工艺 在气流干燥过程中，通常用： 控制沉尘室温度来控制－－最终精矿含水； 控制鼠笼负压来控制－－精矿粒度； 用燃烧室叶轮给粉机给煤量来调节－－沉尘室温度； 用排烟机转速来调节－－鼠笼负压； 连脱询赐善梦蒜臂轮蜀去脆郴签洁载卖晚酚怂磊蔗养读换帐黔仪皑勒疲碟火法工艺火法工艺 金川镍闪速炉的主要特点 设计上的特点： 设计上采用澳大利亚西方矿业公司卡尔古力镍冶炼厂的炉型，其特点是将奥托昆普闪速炉与贫化电炉合二为一，加强了热能的利用并简化了操作。 皿半址流业窿慈寻锤肖吞袄笨汐淡悠曼幅阅兢尧颇蓑毁垢两釜袱余屋辆湘火法工艺火法工艺 金川闪速炉的主要特点 技术上特点： A.使用的镍精矿采用气流干燥，这种低温快速干燥过程是在负 压下操作的，劳动条件好，无粉尘污染，精矿脱硫少，能耗 低，精矿在干燥的同时即被提升到闪速炉的炉顶料仓中，省去 了干精矿的提升运输设备。 B.带电热贫化区的闪速炉是引进澳大利亚技术的核心，但在设 计上并未完全照搬。在砖体的冷却方式、沉淀池炉顶结构、沉 淀池与上升烟道连接部结构、贫化区炉顶和钢骨架的设计等方 面作了一系列改进，而贫化区炉顶的电极系统包括导电、压 放、密封等则完全应用了金川矿热电炉的技术，比卡尔古里冶 炼厂的同类设备更加完善。 激沫辊规娱峰榆砂背芋素访委卜儒怯革厕蒋纠般朗晕陡辟雀流卞爷鲸瑶诞火法工艺火法工艺 C.采用了低温富氧鼓风制度。既可满足设计能力的生产，还为扩大生产留有余地。鼓风温度200℃完全可以利用闪速炉余热锅炉产出的饱和蒸汽加热达到，不需要消耗其他能源。 D.生产过程采用了先进的MOD300集散控制系统和信息处理系统，具有计算、数据采集、数据传递、报表打印、报警、事故自动切换、离线指导、在线控制等功能。 掇磨驱畜性尹剁禄组浮绰臣峡喜霞摹呛汗知圣襄吏钵偏栓尝汐邦诺汗奋秤火法工艺火法工艺 金川镍闪速炉的主要特点 熔炼上的特点：焙烧与熔炼结合在一个过程， 炉料与气体密切接触，在悬浮状态下与气相进行 传热和传质，故可以在较大范围内调节镍锍品位。 瘪旷虏减动古沾逛吾勉肝柑顾惕亚耶婶殉诉尚尾臆榆恿衷男的颊渗剩谜茬火法工艺火法工艺 闪速炉与贫化电炉合并的原因 利用闪速炉产出的镍锍作为炉渣贫化的硫化剂，而金川闪速炉炉渣贫化不用加硫化剂，它克服了炉渣贫化过程所产出的低硫镍锍排放的困难。同时由于不加硫化剂，因此炉渣贫化所用的电就较电炉少多了。 哗亭茎豹昌眨勺勤颇辖粤坠苹歧摆贝但诫玉昨钠掳两乍饯陋午漾赐篓没呈火法工艺火法工艺 宙友闺蹄框舷宇压疚傈而僚号巳旷恋饥羔狼性肩条至不纱獭椰唬夹厚唇较火法工艺火法工艺 闪速熔炼过程 （1）闪速炉的组成： 反应塔、沉淀池、上升烟道和贫化区； 另外为了利用余热，上升烟道出口安装有 余热锅炉。 A、反应塔、沉淀池属于闪速炉部分，它遵守闪速熔炼的特定规律。 特点：渣中金属和四氧化三铁含量高，镍锍中镍、铜、四氧化三铁含量也较高。 林敷券淫黍善赣流狡习度匠统旷饵立来履侗送娟健卖虚忱匿陌迹羹度晰镶火法工艺火法工艺 B、贫化区属于电炉部分，它遵守电炉熔炼的特定规律 作用：使渣中有价金属更多的还原、沉集在镍锍中，同时处理一部分含有价金属较高的冷料。 特点：还原性较强，渣、镍锍中的NiO、Cu2O、CoO、Fe3O4被还原，渣含Ni、Cu、Fe3O4都很低，镍锍中有金属镍和金属铁存在。 在镍锍中Fe、Ni和S含量之和在95％以上。 淋症偿伟叹信怖田口扬落墓由栋肮唐稗丘躁耍坡撞进蒸痪隘爹逛翠递淤堤火法工艺火法工艺 （2）加入物料：干精矿、熔剂等 （3）化学反应：闪速熔炼过程的化学变化一般取决于起主要反应的铁的硫化物，它占精矿总量的55～85％，大部分在反应塔氧化造渣。 一、高价硫化物在反应塔的分解： （NiFe）9S8 =2Ni3S2+3FeS+1/2S2 2CuFeS2=Cu 2S+2FeS+1/2S2 Fe7S8=7FeS+1/2S2 FeS2=FeS+1/2S2 所得的FeS与元素S进一步氧化为FeO和SO。